WO2022044869A1 - 弾性波装置 - Google Patents

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elastic wave
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wave device
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峰文 大内
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株式会社村田製作所
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    • H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/56—Monolithic crystal filters

Definitions

  • the present invention relates to an elastic wave device.
  • the pitch of the electrodes tends to be large and the duty ratio tends to be small. Therefore, it is difficult to increase the element capacity. On the other hand, when the duty ratio is increased, spurious may occur.
  • An object of the present invention is to provide an elastic wave device capable of increasing the element capacitance and suppressing spurious.
  • the elastic wave apparatus has a first main surface and a second main surface facing each other, and has a piezoelectric layer made of lithium niobate or lithium tantalate, and the first main surface of the piezoelectric layer.
  • a piezoelectric layer made of lithium niobate or lithium tantalate, and the first main surface of the piezoelectric layer.
  • the angle of the angle formed by the surfaces is ⁇ 1
  • the angle between the side surface of the second electrode film and the angle formed by the first surface is ⁇ 2
  • the width of the first electrode film is W1
  • the width of the second electrode film is Is W2, ⁇ 1 ⁇ ⁇ 2, and W1> W2.
  • the plurality of elastic wave resonators are provided, each of the plurality of elastic wave resonators is an elastic wave device configured according to the present invention, and at least two said elastic waves.
  • the angle ⁇ 2 differs between the resonators.
  • the plurality of elastic wave resonators are provided, each of the plurality of elastic wave resonators is an elastic wave apparatus configured according to the present invention, and at least two of the elastic waves are said to be elastic.
  • the ratio W1 / W2 of the width W1 of the first electrode film and the width W2 of the second electrode film is different between the wave resonators.
  • an elastic wave device capable of increasing the element capacity and suppressing spurious.
  • FIG. 1 is a plan view of an elastic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front sectional view of the elastic wave device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a front sectional view showing the vicinity of a pair of electrode fingers in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an enlarged view of FIG.
  • FIG. 5 is a front sectional view showing an example in which the angle ⁇ 2 of the second electrode film in the first embodiment of the present invention is 90 °.
  • FIG. 6 is a front sectional view showing an example in which the angle ⁇ 2 of the second electrode film in the first embodiment of the present invention is smaller than the angle ⁇ 1 of the first electrode film.
  • FIG. 1 is a plan view of an elastic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front sectional view of the elastic wave device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a front sectional view showing the vicinity of
  • FIG. 7 is a diagram showing impedance frequency characteristics of the elastic wave device of the first embodiment of the present invention and the first comparative example.
  • FIG. 8 is a diagram showing impedance frequency characteristics of the elastic wave device of the first embodiment and the second comparative example of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing the impedance frequency characteristics of the elastic wave device according to the first embodiment of the present invention when the angle ⁇ 2 is 60 ° and the impedance frequency characteristics of the first comparative example.
  • FIG. 10 is a diagram showing impedance frequency characteristics of the elastic wave device according to the first embodiment of the present invention when the angle ⁇ 2 is 70 ° and impedance frequency characteristics of the first comparative example.
  • FIG. 11 is a diagram showing the impedance frequency characteristics of the elastic wave device according to the first embodiment of the present invention when the angle ⁇ 2 is 80 ° and the impedance frequency characteristics of the first comparative example.
  • FIG. 12 is a diagram showing the impedance frequency characteristics of the elastic wave device according to the first embodiment of the present invention when the angle ⁇ 2 is 90 ° and the impedance frequency characteristics of the first comparative example.
  • FIG. 13 is a front sectional view showing the vicinity of the first electrode finger for explaining the positional relationship between the first electrode film and the second electrode film in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a front sectional view showing the vicinity of the first electrode finger in the modified example of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a front sectional view showing the vicinity of the first electrode finger in the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a front sectional view showing the vicinity of a pair of electrode fingers in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a circuit diagram of a filter device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 18A is a schematic perspective view showing the appearance of an elastic wave device using a bulk wave in a thickness slip mode
  • FIG. 18B is a plan view showing an electrode structure on a piezoelectric layer.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of a portion along the line AA in FIG. 18 (a).
  • FIG. 20 (a) is a schematic front sectional view for explaining a Lamb wave propagating in the piezoelectric film of the elastic wave device
  • FIG. 20 (b) is a thickness slip propagating in the piezoelectric film in the elastic wave device. It is a schematic front sectional view for explaining the bulk wave of a mode.
  • FIG. 21 is a diagram showing the amplitude direction of the bulk wave in the thickness slip mode.
  • FIG. 22 is a diagram showing resonance characteristics of an elastic wave device that utilizes a bulk wave in a thickness slip mode.
  • FIG. 23 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.
  • FIG. 24 is a plan view of an elastic wave device that utilizes a bulk wave in a thickness slip mode.
  • FIG. 25 is a front sectional view of an elastic wave device having an acoustic multilayer film.
  • FIG. 26 is a diagram showing a map of the specific band with respect to Euler angles (0 °, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO3 when d / p is brought as close to 0 as possible.
  • FIG. 1 is a plan view of an elastic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front sectional view of the elastic wave device according to the first embodiment.
  • the elastic wave device 10 has a piezoelectric substrate 12 and an IDT electrode 11.
  • the piezoelectric substrate 12 has a support member 13 and a piezoelectric layer 16.
  • the support member 13 has a support substrate 14 and an insulating layer 15.
  • the insulating layer 15 is provided on the support substrate 14.
  • a piezoelectric layer 16 is provided on the insulating layer 15.
  • the piezoelectric layer 16 has a first main surface 16a and a second main surface 16b.
  • the first main surface 16a and the second main surface 16b face each other.
  • the second main surface 16b is the main surface on the support member 13 side.
  • the piezoelectric layer 16 is a lithium niobate layer in this embodiment. More specifically, the piezoelectric layer 16 is a LiNbO 3 layer. However, the piezoelectric layer 16 may be a lithium tantalate layer such as a LiTaO 3 layer.
  • an IDT electrode 11 is provided on the first main surface 16a of the piezoelectric layer 16.
  • the IDT electrode 11 has a first bus bar 22 and a second bus bar 23, and a plurality of first electrode fingers 24 and a plurality of second electrode fingers 25.
  • the first bus bar 22 and the second bus bar 23 face each other.
  • the first electrode finger 24 is the first electrode in the present invention.
  • the plurality of first electrode fingers 24 are periodically arranged. One end of each of the plurality of first electrode fingers 24 is connected to the first bus bar 22.
  • the second electrode finger 25 is the second electrode in the present invention.
  • the plurality of second electrode fingers 25 are periodically arranged. One end of each of the plurality of second electrode fingers 25 is connected to the second bus bar 23.
  • the plurality of first electrode fingers 24 and the plurality of second electrode fingers 25 are interleaved with each other.
  • the first electrode finger 24 and the second electrode finger 25 may be simply referred to as an electrode finger.
  • the direction in which a plurality of electrode fingers extend is defined as the electrode finger extension direction.
  • the direction orthogonal to the electrode finger extension direction is defined as the width direction. The direction closer to the center of the electrode finger is the inner direction in the width direction, and the direction away from the center is the outer direction in the width direction.
  • the elastic wave is excited by applying an AC voltage to the IDT electrode 11.
  • the elastic wave device 10 is configured to be able to use the thickness slip mode. More specifically, in the present embodiment, the thickness slip primary mode is configured to be available.
  • FIG. 3 is a front sectional view showing the vicinity of a pair of electrode fingers in the first embodiment.
  • FIG. 4 is an enlarged view of FIG.
  • the first electrode finger 24 has a first electrode film 26 and a second electrode film 27.
  • the first electrode finger 24 is composed of a laminated film of the first electrode film 26 and the second electrode film 27. More specifically, the first electrode film 26 is provided on the piezoelectric layer 16.
  • a second electrode film 27 is provided on the first electrode film 26.
  • the second electrode finger 25 is also made of a laminated film of the first electrode film 26 and the second electrode film 27, similar to the first electrode finger 24.
  • the first electrode film 26 has a first surface 26a and a second surface 26b, and a first side surface 26c and a second side surface 26d.
  • the first surface 26a and the second surface 26b face each other in the thickness direction.
  • the first surface 26a is the surface on the piezoelectric layer 16 side.
  • the first side surface 26c and the second side surface 26d are connected to the first surface 26a and the second surface 26b.
  • the first side surface 26c and the second side surface 26d face each other in the width direction.
  • the first side surface 26c and the second side surface 26d extend so as to be inclined with respect to the thickness direction of the electrode finger. In the example shown in FIG.
  • ⁇ 1 is the angle formed by the first side surface 26c and the first surface 26a.
  • the angle formed by the second side surface 26d and the first surface 26a may be set to ⁇ 1.
  • the angle formed by the first side surface 26c and the first surface 26a is the same as the angle formed by the second side surface 26d and the first surface 26a.
  • the second electrode film 27 has a first surface 27a and a second surface 27b, and a first side surface 27c and a second side surface 27d.
  • the first surface 27a and the second surface 27b face each other in the thickness direction.
  • the first surface 27a is the surface on the piezoelectric layer 16 side.
  • the first side surface 27c and the second side surface 27d are connected to the first surface 27a and the second surface 27b.
  • the first side surface 27c and the second side surface 27d face each other in the width direction.
  • the first side surface 27c and the second side surface 27d are inclined and extended with respect to the thickness direction of the electrode finger. In the example shown in FIG.
  • the angle formed by the first side surface 27c and the first surface 27a may be set to ⁇ 2.
  • the angle formed by the first side surface 27c and the first surface 27a is the same as the angle formed by the second side surface 27d and the first surface 27a.
  • the widths of the first electrode film 26 and the second electrode film 27 are not uniform in the thickness direction, respectively. Therefore, in the following, unless otherwise specified, the width of each electrode film in the electrode finger is defined as the widest width in each electrode film. That is, the width of the first electrode film 26 is defined as the width of the first surface 26a of the first electrode film 26. The width of the second electrode film 27 is defined as the width of the first surface 27a of the second electrode film 27.
  • ⁇ 2 90 ° may be used as in the example shown in FIG. In the example shown in FIG. 4, ⁇ 1 ⁇ 2, but as in the example shown in FIG. 6, ⁇ 1> ⁇ 2 may be satisfied.
  • the feature of this embodiment is that ⁇ 1 ⁇ ⁇ 2, and W1> W2 when the width of the first electrode film 26 is W1 and the width of the second electrode film 27 is W2.
  • the width of the first electrode film on the second surface is the same as the width of the second electrode film on the first surface.
  • the widths of the electrode fingers are different between the first comparative example and the second comparative example. Specifically, the width of the electrode finger in the second comparative example is wider than the width of the electrode finger in the first comparative example.
  • the width of the first electrode film in the second comparative example is the same as the width of the first electrode film in the first embodiment.
  • the impedance frequency characteristics were compared by simulation.
  • the design parameters of the elastic wave device of the first embodiment are as follows.
  • the electrode finger pitch shown below means the distance between the centers of adjacent electrode fingers.
  • Piezoelectric layer Material: Z-Cut-LiNbO 3 , Thickness: 0.4 ⁇ m First electrode film; material: Ti, thickness: 0.01 ⁇ m, width: 1.6 ⁇ m, angle ⁇ 1: 50 ° Second electrode film; material: Al, thickness: 0.49 ⁇ m, width: 0.9 ⁇ m, angle ⁇ 2: 80 ° Electrode finger pitch; 3.775 ⁇ m
  • the design parameters of the elastic wave device of the first comparative example are as follows.
  • Piezoelectric layer Material: Z-Cut-LiNbO 3 , Thickness: 0.4 ⁇ m First electrode film; material: Ti, thickness: 0.01 ⁇ m, width: 1.4 ⁇ m, angle ⁇ 1: 80 ° Second electrode film; material: Al, thickness: 0.49 ⁇ m, angle ⁇ 2: 80 ° Electrode finger pitch; 3.775 ⁇ m
  • the design parameters of the second comparative example are the same as the design parameters of the first comparative example except that the width of the first electrode film is 1.6 ⁇ m.
  • FIG. 7 is a diagram showing impedance frequency characteristics of the elastic wave device of the first embodiment and the first comparative example.
  • FIG. 8 is a diagram showing impedance frequency characteristics of the elastic wave device of the first embodiment and the second comparative example. The lower the impedance, the larger the element capacitance.
  • the band B surrounded by the broken line in FIGS. 7 and 8 is an example of a band for which impedances are compared.
  • spurious is generated in the first comparative example.
  • spurious can be suppressed.
  • the impedance is lower than that in the first comparative example. That is, in the first embodiment, the element capacity can be made larger than that in the first comparative example.
  • each electrode finger is composed of a laminate of the first electrode film 26 and the second electrode film 27. Since the width W1 of the first electrode film 26 is wide, the element capacity can be increased. Further, since the width W2 of the second electrode film 27 is narrow, spurious can be suppressed.
  • the width W1 of the first electrode film 26 in the first embodiment is wider than the width of the electrode finger in the first comparative example.
  • the element capacity in the first embodiment is larger than the element capacity in the first comparative example.
  • the width of the electrode finger is sufficiently widened in order to increase the element capacitance. This causes spurious.
  • spurious can be suppressed as described above.
  • the impedance in the first embodiment is equivalent to the impedance in the second comparative example. That is, the element capacity in the first embodiment is as large as the element capacity in the second comparative example.
  • the width of the electrode finger in the second comparative example is wider than the width of the electrode finger in the first comparative example. Due to this, more spurious is generated in the second comparative example than in the first comparative example.
  • the width W1 of the first electrode film 26 in the first embodiment is the same as the width of the first electrode film in the second comparative example, but as shown in FIG. 4, in the first embodiment. W1> W2. Thereby, in the first embodiment, spurious can be suppressed even though the element capacitance can be increased to the same level as in the second comparative example.
  • FIG. 9 is a diagram showing the impedance frequency characteristics of the elastic wave device according to the first embodiment when the angle ⁇ 2 is 60 ° and the impedance frequency characteristics of the first comparative example.
  • FIG. 10 is a diagram showing impedance frequency characteristics of the elastic wave device according to the first embodiment when the angle ⁇ 2 is 70 °, and impedance frequency characteristics of the first comparative example.
  • FIG. 11 is a diagram showing impedance frequency characteristics of the elastic wave device according to the first embodiment when the angle ⁇ 2 is 80 °, and impedance frequency characteristics of the first comparative example.
  • FIG. 12 is a diagram showing impedance frequency characteristics of the elastic wave device according to the first embodiment when the angle ⁇ 2 is 90 °, and impedance frequency characteristics of the first comparative example.
  • the piezoelectric substrate 12 is a laminated body of a support member 13 and a piezoelectric layer 16.
  • the support substrate 14 in the support member 13 has a recess 14a and a support portion 14b.
  • the support portion 14b surrounds the recess 14a.
  • An insulating layer 15 is provided on the support portion 14b.
  • the insulating layer 15 has a frame-like shape.
  • the insulating layer 15 has a through hole 15a.
  • the recess 13a of the support member 13 is formed by the recess 14a of the support substrate 14 and the through hole 15a of the insulating layer 15.
  • a piezoelectric layer 16 is provided so as to cover the recess 13a of the support member 13.
  • the piezoelectric layer 16 is provided so as to close the recess 13a of the support member 13. As a result, the cavity is formed. The cavity is surrounded by the recess 13a of the support member 13 and the piezoelectric layer 16.
  • the support member 13 may be formed with a hollow portion without providing a recess.
  • the piezoelectric layer 16 may be provided with a hollow portion by providing a recess that opens on the support member 13 side.
  • the piezoelectric layer 16 may have a portion directly provided on the support member 13 and a portion provided on the support member 13 via the cavity portion.
  • the insulating layer 15 is a silicon oxide layer in this embodiment. More specifically, the insulating layer 15 is a SiO 2 layer. However, the material of the insulating layer 15 is not limited to the above, and for example, silicon nitride, tantalum oxide, or the like can be used. The insulating layer 15 does not necessarily have to be provided.
  • the support member 13 may be composed of only the support substrate 14. In this case, the recess 13a of the support member 13 is a recess provided only in the support substrate 14. Further, when the insulating layer 15 is provided, the recess 13a may be composed of only the recess or the through hole provided in the insulating layer 15, and the recess 13a may not be provided in the support substrate 14.
  • the support substrate 14 is a silicon substrate in this embodiment.
  • the material of the support substrate 14 is not limited to the above, and for example, piezoelectric materials such as aluminum oxide, lithium tantalate, lithium niobate, and crystal, alumina, sapphire, silicon nitride, aluminum nitride, silicon carbide, zirconia, and cordierite.
  • Various ceramics such as mulite, steatite, and forsterite, dielectrics such as diamond and glass, semiconductors or resins such as gallium nitride can also be used.
  • the support substrate 14 may be provided with a through hole.
  • the hollow portion of the support member 13 may include the through hole.
  • FIG. 13 is a front sectional view showing the vicinity of the first electrode finger for explaining the positional relationship between the first electrode film and the second electrode film in the first embodiment.
  • the first side surface 26c of the first electrode film 26 has a first edge portion 26e and a second edge portion 26f. Of the first edge portion 26e and the second edge portion 26f, the first edge portion 26e is the edge portion on the piezoelectric layer 16 side.
  • the second side surface 26d also has a first edge portion 26g and a second edge portion 26h.
  • the first side surface 27c of the second electrode film 27 has a first edge portion 27e and a second edge portion 27f. Of the first edge portion 27e and the second edge portion 27f, the first edge portion 27e is the edge portion on the piezoelectric layer 16 side.
  • the second side surface 27d also has a first edge portion 27g and a second edge portion 27h.
  • Position E is the position where the extension line D of the first side surface 27c of the second electrode film 27 intersects with the first surface 26a of the first electrode film 26.
  • the position where the extension line F of the second side surface 27d of the second electrode film 27 intersects with the first surface 26a of the first electrode film 26 is defined as the position G.
  • the first edge portion of each side surface of the first electrode film 26 is located outside the position E and the position G in the width direction. More specifically, it is preferable that the first edge portion 26e of the first side surface 26c is located outside the position E in the width direction.
  • the first edge portion 26g of the second side surface 26d is located outside the position G in the width direction. In this case, the element capacity can be increased more reliably.
  • the thickness of the first electrode film 26 is preferably thinner than the thickness of the second electrode film 27. Thereby, spurious can be suppressed more surely.
  • the first electrode film 26 preferably contains at least one of Ti, Ni and Cr. In this case, the bonding force between each electrode finger and the piezoelectric layer 16 can be increased.
  • the second electrode film 27 contains Al. In this case, the electrical resistance of the IDT electrode 11 can be lowered.
  • the width of the second surface 26b of the first electrode film 26 is wider than the width of the first surface 27a of the second electrode film 27.
  • the width of the second surface 36b of the first electrode film 36 and the width of the first surface 27a of the second electrode film 27 are the same.
  • the second edge portion 36f of the first side surface 36c of the first electrode film 36 is in contact with the first edge portion 27e of the first side surface 27c of the second electrode film 27.
  • the second edge portion 36h of the second side surface 36d of the first electrode film 36 and the first edge portion 27g of the second side surface 27d of the second electrode film 27 are in contact with each other.
  • the width of the first surface 36a of the first electrode film 36 is wider than the width of the first surface 27a of the second electrode film 27. Even in this case, the element capacity can be increased and spurious can be suppressed.
  • the second electrode film 27 is provided directly on the first electrode film 26.
  • the second electrode film may be indirectly provided on the first electrode film 26 via another electrode film. An example of this is shown below.
  • FIG. 15 is a front sectional view showing the vicinity of the first electrode finger in the second embodiment.
  • the present embodiment is different from the first embodiment in that the plurality of first electrode fingers 44 and the plurality of second electrode fingers each include a third electrode film 48.
  • a third electrode film 48 is provided between the first electrode film 26 and the second electrode film 27.
  • the elastic wave device of the second embodiment has the same configuration as the elastic wave device 10 of the first embodiment.
  • the width of the third electrode film 48 is narrower than the width W1 of the first electrode film 26 and wider than the width W2 of the second electrode film 27. Further, also in this embodiment, ⁇ 1 ⁇ ⁇ 2 and W1> W2. Thereby, as in the first embodiment, the element capacitance can be increased and spurious can be suppressed.
  • a plurality of electrode films may be provided between the first electrode film 26 and the second electrode film 27.
  • FIG. 16 is a front sectional view showing the vicinity of a pair of electrode fingers in the third embodiment.
  • This embodiment differs from the first embodiment in that a dielectric film 53 is provided between the IDT electrode 11 and the piezoelectric layer 16. Specifically, a dielectric film 53 is provided between the first electrode film 26 and the piezoelectric layer 16. Except for the above points, the elastic wave device of the present embodiment has the same configuration as the elastic wave device 10 of the first embodiment.
  • the dielectric film 53 is provided between the IDT electrode 11 and the piezoelectric layer 16, the specific band can be easily adjusted.
  • the material of the dielectric film 53 for example, silicon oxide, silicon nitride, resin, or the like can be used. Further, also in this embodiment, as in the first embodiment, ⁇ 1 ⁇ ⁇ 2 and W1> W2. Thereby, the element capacity can be increased and spurious can be suppressed.
  • the elastic wave device of the present invention may be used as a filter device.
  • An example of this is shown below.
  • FIG. 17 is a circuit diagram of the filter device according to the fourth embodiment.
  • the filter device 60 is a ladder type filter.
  • the filter device 60 has a series arm resonator S1, a series arm resonator S2, a series arm resonator S3, a parallel arm resonator P1 and a parallel arm resonator P2 as a plurality of elastic wave devices.
  • the filter device 60 has a first signal terminal 62 and a second signal terminal 63.
  • the first signal terminal 62 may be, for example, an antenna terminal.
  • the antenna terminal is connected to the antenna.
  • the first signal terminal 62 and the second signal terminal 63 may be configured as an electrode pad or may be configured as wiring.
  • a series arm resonator S1, a series arm resonator S2, and a series arm resonator S3 are connected in series between the first signal terminal 62 and the second signal terminal 63.
  • the parallel arm resonator P1 is connected between the connection point between the series arm resonator S1 and the series arm resonator S2 and the ground potential.
  • the parallel arm resonator P2 is connected between the connection point between the series arm resonator S2 and the series arm resonator S3 and the ground potential.
  • the circuit configuration of the filter device 60 is not limited to the above.
  • the filter device 60 may have at least one series arm resonator and at least one parallel arm resonator.
  • the filter device 60 does not have to be a ladder type filter.
  • the plurality of elastic wave resonators are all elastic wave devices according to the present invention. Thereby, the element capacitance of each elastic wave resonator in the filter device 60 can be increased, and spurious can be suppressed.
  • the angle ⁇ 2 in the second electrode film differs between at least two elastic wave resonators in the filter device 60.
  • the frequency of the ripple generated in each elastic wave resonator can be adjusted.
  • the filter device 60 is used for a duplexer, a multiplexer, or the like, the frequency at which the ripple occurs in the filter device 60 can be arranged outside the pass band of another filter device. Therefore, deterioration of filter characteristics such as duplexers and multiplexers can be suppressed.
  • the ratio W1 / W2 of the width W1 of the first electrode film and the width W2 of the second electrode film is different between at least two elastic wave resonators in the filter device 60. Thereby, the element capacitance of each elastic wave resonator can be easily adjusted.
  • the support member in the following example corresponds to the support substrate in the present invention.
  • FIG. 18A is a schematic perspective view showing the appearance of an elastic wave device using a bulk wave in a thickness slip mode
  • FIG. 18B is a plan view showing an electrode structure on a piezoelectric layer
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of a portion along the line AA in FIG. 18 (a).
  • the elastic wave device 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, but may be rotary Y-cut or X-cut.
  • the thickness of the piezoelectric layer 2 is not particularly limited, but in order to effectively excite the thickness slip mode, it is preferably 40 nm or more and 1000 nm or less, and more preferably 50 nm or more and 1000 nm or less.
  • the piezoelectric layer 2 has first and second main surfaces 2a and 2b facing each other.
  • the electrode 3 and the electrode 4 are provided on the first main surface 2a.
  • the electrode 3 is an example of the “first electrode”
  • the electrode 4 is an example of the “second electrode”.
  • 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. Both 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 intersecting 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 crossing in the thickness direction of the piezoelectric layer 2.
  • the length directions of the electrodes 3 and 4 may be replaced with the directions orthogonal to the length directions of the electrodes 3 and 4 shown in FIGS. 18 (a) and 18 (b). That is, in FIGS. 18A and 18B, 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. 18A and 18B.
  • 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. Point 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 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, and more preferably in the range of 150 nm or more and 1000 nm or less.
  • the distance between the centers of the electrodes 3 and 4 is the center of the dimension (width dimension) of the electrode 3 in the direction orthogonal to the length direction of the electrode 3 and the electrode 4 in the direction orthogonal to the length direction of the electrode 4. It is the distance connected to the center of the dimension (width dimension) of.
  • the direction orthogonal to the length direction of the electrodes 3 and 4 is the direction orthogonal to the polarization 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 direction is, for example, 90 ° ⁇ 10 °). Within the range).
  • 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 through holes 7a and 8a as shown in FIG. As a result, a cavity portion, that is, an air gap 9 is formed.
  • the air gap 9 is provided at a position overlapping the electrodes 3 and 4 in a plan view.
  • planar view refers to the direction seen from above in FIG.
  • the support member 8 may be provided with a recess instead of the through hole 8a.
  • the piezoelectric layer 2 faces the air gap 9.
  • the air gap 9 is provided so as not to interfere with the vibration of the excitation region C of the piezoelectric layer 2.
  • 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 one pair of electrodes 3 and 4 are provided.
  • the insulating layer 7 may not be provided. Therefore, the support member 8 may be directly or indirectly laminated on the second main surface 2b of the piezoelectric layer 2.
  • 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). It is desirable that Si constituting the support member 8 has a high resistance having a resistivity of 4 k ⁇ or more. However, the support member 8 can also be configured by using an appropriate insulating material or semiconductor material.
  • Examples of the material of the support member 8 include piezoelectric materials such as aluminum oxide, lithium tantalate, lithium niobate, and crystal, alumina, magnesia, sapphire, silicon nitride, aluminum nitride, silicon carbide, zirconia, cordierite, mulite, and steer.
  • Various ceramics such as tight and forsterite, dielectrics such as diamond and glass, and semiconductors such as gallium nitride can be used.
  • the plurality of electrodes 3, 4 and the first and second bus bars 5, 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 adhesive 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.
  • d / p is 0. It is said to be 5 or less. Therefore, the bulk wave in the thickness slip mode is effectively excited, and good resonance characteristics can be obtained. More preferably, d / p is 0.24 or less, in which case even better resonance characteristics can be obtained.
  • 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 in the thickness slip mode is used. The difference between the lamb wave used in the elastic wave device and the bulk wave in the thickness slip mode will be described with reference to FIGS. 20 (a) and 20 (b).
  • FIG. 20A 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 shown 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, a 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 wave is generated by the first main surface 2a and the second main surface of the piezoelectric layer 2. It propagates substantially in the direction connecting 2b, that is, in the Z direction, and resonates. That is, the X-direction component of the wave is significantly smaller than the Z-direction component. Since the resonance characteristic is obtained by the propagation of the wave in the Z direction, the propagation loss is unlikely to occur even if the number of electrode fingers of the reflector is reduced. Further, even if the logarithm of the electrode pair consisting of the electrodes 3 and 4 is reduced in order to promote miniaturization, the Q value is unlikely to decrease.
  • the amplitude direction of the bulk wave in the thickness slip mode is opposite in the first region 451 included in the excitation region C of the piezoelectric layer 2 and the second region 452 included in the excitation region C.
  • FIG. 21 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 electrode 3 and the electrode 4.
  • the first region 451 is a region of the excitation region C 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 of the excitation region C between the virtual plane VP1 and the second main surface 2b.
  • the elastic wave device 1 at least one pair of electrodes consisting of the electrodes 3 and 4 is arranged, but since the waves are not propagated in the X direction, they are composed of the electrodes 3 and 4.
  • the number of pairs of electrodes does not have to be multiple. That is, it is only necessary to provide at least one pair of electrodes.
  • 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 one pair of electrodes is an electrode connected to a hot potential or an electrode connected to a ground potential as described above, and is not provided with a floating electrode.
  • FIG. 22 is a diagram showing the resonance characteristics of the elastic wave device shown in FIG.
  • the design parameters of the elastic wave device 1 that has obtained 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 C is a dimension along the length direction of the electrodes 3 and 4 of the excitation region C.
  • the distances between the electrodes of the electrode pairs consisting of the electrodes 3 and 4 are all the same in the plurality of pairs. That is, the electrodes 3 and 4 are 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. 23 is a diagram showing the relationship between this d / 2p and the specific band as a resonator of the elastic wave device.
  • the ratio band is less than 5% even if d / p is adjusted.
  • 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 can be increased to 7% or more.
  • a resonator having a wider specific band can be obtained, and a resonator having a higher coupling coefficient can be realized. Therefore, it can be seen that by setting d / p to 0.5 or less, a resonator having a high coupling coefficient can be configured by utilizing the bulk wave in the thickness slip mode.
  • FIG. 24 is a plan view of an elastic wave device that utilizes bulk waves in a thickness slip mode.
  • a pair of electrodes having an electrode 3 and an electrode 4 is provided on the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2.
  • K in FIG. 24 is the crossover width.
  • the logarithm of the electrodes may be one pair. Even in this case, if the d / p is 0.5 or less, the bulk wave in the thickness slip mode can be effectively excited.
  • FIG. 25 is a front sectional view of an elastic wave device having an acoustic multilayer film.
  • the acoustic multilayer film 82 is laminated on the second main surface 2b of the piezoelectric layer 2.
  • the acoustic multilayer film 82 has a laminated structure of low acoustic impedance layers 82a, 82c, 82e having a relatively low acoustic impedance and high acoustic impedance layers 82b, 82d having a relatively high acoustic impedance.
  • the bulk wave in the thickness slip mode can be confined in the piezoelectric layer 2 without using the air gap 9 in the elastic wave device 1. Also in the elastic wave device 81, by setting the d / p to 0.5 or less, resonance characteristics based on the bulk wave in the thickness slip mode can be obtained.
  • the number of layers of the low acoustic impedance layers 82a, 82c, 82e and the high acoustic impedance layers 82b, 82d is not particularly limited. It is sufficient that at least one high acoustic impedance layer 82b, 82d is arranged on the side farther from the piezoelectric layer 2 than the low acoustic impedance layers 82a, 82c, 82e.
  • the low acoustic impedance layers 82a, 82c, 82e and the high acoustic impedance layers 82b, 82d can be made of an appropriate material as long as the relationship of the acoustic impedance is satisfied.
  • examples of the material of the low acoustic impedance layers 82a, 82c, 82e include silicon oxide or a polymer, or a light metal such as aluminum.
  • Examples of the material of the high acoustic impedance layers 82b and 82d include heavy metals such as alumina, silicon nitride, tantalum oxide, and tungsten.
  • FIG. 26 is a diagram showing a map of the specific band with respect to Euler angles (0 °, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO3 when d / p is brought as close to 0 as possible.
  • the portion shown with hatching in FIG. 26 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) are approximated. ).
  • Equation (1) (0 ° ⁇ 10 °, 20 ° to 80 °, 0 ° to 60 ° (1- ( ⁇ -50) 2/900) 1/2 ) or (0 ° ⁇ 10 °, 20 ° to 80 °, [180] ° -60 ° (1- ( ⁇ -50) 2/900) 1/2 ] to 180 °).
  • Equation (2) (0 ° ⁇ 10 °, [180 ° -30 ° (1- ( ⁇ 90) 2/8100) 1/2 ] to 180 °, arbitrary ⁇ ).
  • the specific band can be sufficiently widened, which is preferable.
  • the piezoelectric layer 2 is a lithium tantalate layer.
  • the elastic wave device according to the present invention may have the acoustic multilayer film 82 shown in FIG. 25.
  • the acoustic multilayer film 82 may be provided between the support member 13 and the piezoelectric layer 16.

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Abstract

素子容量を大きくすることができ、かつスプリアスを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１０は、対向し合う第１の主面１２ａ及び第２の主面１２ｂを有し、かつ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１６と、圧電層１６の第１の主面１２ａに設けられており、複数の電極指（第１，第２の電極指２４，２５）を有するＩＤＴ電極１１とを備える。圧電層１６の厚みをｄ、隣り合う電極指の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐが０．５以下である。電極指は、第１，第２電極膜２６，２７を有する。第１，第２電極膜２６，２７は、それぞれ、厚み方向において対向し合う第１，第２の面と、側面とを有する。第１，第２電極膜２６，２７のそれぞれにおいて、側面及び第１の面がなす角の角度をθ１，θ２とし、第１，第２電極膜２６，２７の幅をＷ１，Ｗ２としたときに、θ１≠θ２であり、かつＷ１＞Ｗ２である。

Description

弾性波装置
　本発明は、弾性波装置に関する。
　従来、弾性波装置は携帯電話機のフィルタなどに広く用いられている。近年においては、下記の特許文献１に記載のような、厚み滑りモードのバルク波を用いた弾性波装置が提案されている。この弾性波装置においては、圧電層上に、対となる電極が設けられている。対となる電極は圧電層上において対向し合っており、かつ異なる電位に接続される。上記電極間に交流電圧を印加することにより、厚み滑りモードのバルク波を励振させている。
米国特許第１０４９１１９２号明細書
　厚み滑りモードのバルク波を利用する場合には、電極のピッチが大きくなり易く、かつデューティ比が小さくなりがちである。そのため、素子容量を大きくすることが困難である。一方で、デューティ比を大きくすると、スプリアスが生じることがあった。
　本発明の目的は、素子容量を大きくすることができ、かつスプリアスを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、対向し合う第１の主面及び第２の主面を有し、かつ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、前記圧電層の前記第１の主面に設けられており、複数の電極指を有するＩＤＴ電極とを備え、前記圧電層の厚みをｄ、隣り合う前記電極指の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐが０．５以下であり、前記電極指が、第１電極膜と、前記第１電極膜上に設けられている第２電極膜とを有し、前記第１電極膜及び前記第２電極膜が、それぞれ、厚み方向において対向し合う第１の面及び第２の面と、前記第１の面及び前記第２の面に接続されている側面とを有し、前記第１電極膜における前記側面及び前記第１の面がなす角の角度をθ１、前記第２電極膜における前記側面及び前記第１の面がなす角の角度をθ２とし、前記第１電極膜の幅をＷ１、前記第２電極膜の幅をＷ２としたときに、θ１≠θ２であり、かつＷ１＞Ｗ２である。
　本発明に係るフィルタ装置のある広い局面では、複数の弾性波共振子を備え、前記複数の弾性波共振子がそれぞれ、本発明に従い構成されている弾性波装置であり、少なくとも２つの前記弾性波共振子の間において、前記角度θ２が異なる。
　本発明に係るフィルタ装置の他の広い局面では、複数の弾性波共振子を備え、前記複数の弾性波共振子がそれぞれ、本発明に従い構成されている弾性波装置であり、少なくとも２つの前記弾性波共振子の間において、前記第１電極膜の幅Ｗ１及び前記第２電極膜の幅Ｗ２の比率Ｗ１／Ｗ２が異なる。
　本発明によれば、素子容量を大きくすることができ、かつスプリアスを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の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。 図３は、本発明の第１の実施形態における１対の電極指付近を示す正面断面図である。 図４は、図３の拡大図である。 図５は、本発明の第１の実施形態における第２電極膜の角度θ２が９０°である例を示す正面断面図である。 図６は、本発明の第１の実施形態における第２電極膜の角度θ２が第１電極膜の角度θ１よりも小さい例を示す正面断面図である。 図７は、本発明の第１の実施形態及び第１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８は、本発明の第１の実施形態及び第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９は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の、角度θ２が６０°である場合のインピーダンス周波数特性、及び第１の比較例のインピーダンス周波数特性を示す図である。 図１０は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の、角度θ２が７０°である場合のインピーダンス周波数特性、及び第１の比較例のインピーダンス周波数特性を示す図である。 図１１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の、角度θ２が８０°である場合のインピーダンス周波数特性、及び第１の比較例のインピーダンス周波数特性を示す図である。 図１２は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の、角度θ２が９０°である場合のインピーダンス周波数特性、及び第１の比較例のインピーダンス周波数特性を示す図である。 図１３は、本発明の第１の実施形態における、第１電極膜及び第２電極膜の位置関係を説明するための、第１の電極指付近を示す正面断面図である。 図１４は、本発明の第１の実施形態の変形例における第１の電極指付近を示す正面断面図である。 図１５は、本発明の第２の実施形態における第１の電極指付近を示す正面断面図である。 図１６は、本発明の第３の実施形態における１対の電極指付近を示す正面断面図である。 図１７は、本発明の第４の実施形態に係るフィルタ装置の回路図である。 図１８（ａ）は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の外観を示す略図的斜視図であり、図１８（ｂ）は、圧電層上の電極構造を示す平面図である。 図１９は、図１８（ａ）中のＡ－Ａ線に沿う部分の断面図である。 図２０（ａ）は、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２０（ｂ）は、弾性波装置における、圧電膜を伝搬する厚み滑り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２１は、厚み滑りモードのバルク波の振幅方向を示す図である。 図２２は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の共振特性を示す図である。 図２３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２４は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の平面図である。 図２５は、音響多層膜を有する弾性波装置の正面断面図である。 図２６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。
　以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
　なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。図２は、第１の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。
　図１に示すように、弾性波装置１０は、圧電性基板１２と、ＩＤＴ電極１１とを有する。図２に示すように、圧電性基板１２は、支持部材１３と、圧電層１６とを有する。本実施形態では、支持部材１３は、支持基板１４と、絶縁層１５とを有する。圧電性基板１２においては、支持基板１４上に絶縁層１５が設けられている。絶縁層１５上に圧電層１６が設けられている。
　圧電層１６は、第１の主面１６ａ及び第２の主面１６ｂを有する。第１の主面１６ａ及び第２の主面１６ｂは互いに対向している。第１の主面１６ａ及び第２の主面１６ｂのうち第２の主面１６ｂが支持部材１３側の主面である。圧電層１６は、本実施形態では、ニオブ酸リチウム層である。より具体的には、圧電層１６はＬｉＮｂＯ３層である。もっとも、圧電層１６は、例えばＬｉＴａＯ３層などの、タンタル酸リチウム層であってもよい。
　図１に示すように、圧電層１６の第１の主面１６ａにＩＤＴ電極１１が設けられている。ＩＤＴ電極１１は、第１のバスバー２２及び第２のバスバー２３と、複数の第１の電極指２４及び複数の第２の電極指２５とを有する。第１のバスバー２２及び第２のバスバー２３は互いに対向している。第１の電極指２４は本発明における第１電極である。複数の第１の電極指２４は周期的に配置されている。複数の第１の電極指２４の一端はそれぞれ、第１のバスバー２２に接続されている。第２の電極指２５は本発明における第２電極である。複数の第２の電極指２５は周期的に配置されている。複数の第２の電極指２５の一端はそれぞれ、第２のバスバー２３に接続されている。複数の第１の電極指２４及び複数の第２の電極指２５は互いに間挿し合っている。
　以下においては、第１の電極指２４及び第２の電極指２５を単に電極指と記載することがある。本明細書においては、複数の電極指が延びる方向を電極指延伸方向とする。各電極指において、電極指延伸方向と直交する方向を幅方向とする。電極指の中心に近づく方向が幅方向における内側の方向であり、中心から遠ざかる方向が幅方向における外側の方向である。
　弾性波装置１０においては、ＩＤＴ電極１１に交流電圧を印加することにより、弾性波が励振される。弾性波装置１０は、厚み滑りモードを利用可能なように構成されている。より具体的には、本実施形態では、厚み滑り１次モードを利用可能なように構成されている。
　図３は、第１の実施形態における１対の電極指付近を示す正面断面図である。図４は、図３の拡大図である。
　図３に示すように、第１の電極指２４は、第１電極膜２６及び第２電極膜２７を有する。第１の電極指２４は、第１電極膜２６及び第２電極膜２７の積層膜からなる。より具体的には、圧電層１６上に第１電極膜２６が設けられている。第１電極膜２６上に第２電極膜２７が設けられている。なお、第２の電極指２５も、第１の電極指２４と同様の、第１電極膜２６及び第２電極膜２７の積層膜からなる。
　図４に示すように、第１電極膜２６は、第１の面２６ａ及び第２の面２６ｂと、第１の側面２６ｃ及び第２の側面２６ｄとを有する。第１の面２６ａ及び第２の面２６ｂは、厚み方向において互いに対向している。第１の面２６ａ及び第２の面２６ｂのうち第１の面２６ａが圧電層１６側の面である。第１の面２６ａ及び第２の面２６ｂに、第１の側面２６ｃ及び第２の側面２６ｄが接続されている。第１の側面２６ｃ及び第２の側面２６ｄは、幅方向において互いに対向している。第１の側面２６ｃ及び第２の側面２６ｄは、電極指の厚み方向に対して傾斜して延びている。本実施形態の図４に示す例では、第１の側面２６ｃ及び第１の面２６ａがなす角の角度をθ１としたときに、θ１＜９０°である。なお、第２の側面２６ｄ及び第１の面２６ａがなす角の角度をθ１としてもよい。本実施形態では、第１の側面２６ｃ及び第１の面２６ａがなす角の角度と、第２の側面２６ｄ及び第１の面２６ａがなす角の角度とは同じである。
　第２電極膜２７は、第１の面２７ａ及び第２の面２７ｂと、第１の側面２７ｃ及び第２の側面２７ｄとを有する。第１の面２７ａ及び第２の面２７ｂは、厚み方向において互いに対向している。第１の面２７ａ及び第２の面２７ｂのうち第１の面２７ａが圧電層１６側の面である。第１の面２７ａ及び第２の面２７ｂに、第１の側面２７ｃ及び第２の側面２７ｄが接続されている。第１の側面２７ｃ及び第２の側面２７ｄは、幅方向において互いに対向している。第１の側面２７ｃ及び第２の側面２７ｄは、電極指の厚み方向に対して傾斜して延びている。本実施形態の図４に示す例では、第１の側面２７ｃ及び第１の面２７ａがなす角の角度をθ２としたときに、θ２＜９０°である。なお、第２の側面２７ｄ及び第１の面２７ａがなす角の角度をθ２としてもよい。本実施形態では、第１の側面２７ｃ及び第１の面２７ａがなす角の角度と、第２の側面２７ｄ及び第１の面２７ａがなす角の角度とは同じである。
　上記のように、θ１≠９０°であり、θ２≠９０°である。そのため、第１電極膜２６及び第２電極膜２７の幅はそれぞれ、厚み方向において一様ではない。そこで以下においては、特に断りのない場合には、電極指における各電極膜の幅を、各電極膜における最も広い幅とする。すなわち、第１電極膜２６の幅を、第１電極膜２６の第１の面２６ａの幅とする。第２電極膜２７の幅を、第２電極膜２７の第１の面２７ａの幅とする。
　なお、図５に示す例のように、θ２＝９０°であってもよい。図４に示す例では、θ１＜θ２であるが、図６に示す例のように、θ１＞θ２であってもよい。
　本実施形態の特徴は、θ１≠θ２であり、かつ第１電極膜２６の幅をＷ１、第２電極膜２７の幅をＷ２としたときに、Ｗ１＞Ｗ２であることにある。それによって、弾性波装置１０において、素子容量を大きくすることができ、かつスプリアスを抑制することができる。この詳細を、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、以下において示す。
　第１の比較例及び第２の比較例は、θ１＝θ２であり、第１電極膜の第２の面における幅と、第２電極膜の第１の面における幅とが同じである点において、第１の実施形態と異なる。第１の比較例及び第２の比較例の間においては、電極指の幅が異ならされている。具体的には、第２の比較例における電極指の幅が、第１の比較例における電極指の幅よりも広い。なお、第２の比較例における第１電極膜の幅は、第１の実施形態における第１電極膜の幅と同じとされている。
　第１の実施形態と、第１の比較例及び第２の比較例とにおいて、シミュレーションにより、インピーダンス周波数特性を比較した。第１の実施形態の弾性波装置の設計パラメータは以下の通りである。なお、以下に示す電極指ピッチとは、隣り合う電極指同士の中心間距離をいう。
　圧電層；材料…Ｚ－Ｃｕｔ－ＬｉＮｂＯ３、厚み…０．４μｍ
　第１電極膜；材料…Ｔｉ、厚み…０．０１μｍ、幅…１．６μｍ、角度θ１…５０°
　第２電極膜；材料…Ａｌ、厚み…０．４９μｍ、幅…０．９μｍ、角度θ２…８０°
　電極指ピッチ；３．７７５μｍ
　第１の比較例の弾性波装置の設計パラメータは以下の通りである。
　圧電層；材料…Ｚ－Ｃｕｔ－ＬｉＮｂＯ３、厚み…０．４μｍ
　第１電極膜；材料…Ｔｉ、厚み…０．０１μｍ、幅…１．４μｍ、角度θ１…８０°
　第２電極膜；材料…Ａｌ、厚み…０．４９μｍ、角度θ２…８０°
　電極指ピッチ；３．７７５μｍ
　第２の比較例の設計パラメータは、第１電極膜の幅が１．６μｍである点以外においては、第１の比較例の設計パラメータと同じである。
　図７は、第１の実施形態及び第１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８は、第１の実施形態及び第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。なお、インピーダンスが低いほど、素子容量が大きい。図７中及び図８中の破線で囲んだ帯域Ｂは、インピーダンスを比較する帯域の例である。
　図７に示すように、第１の比較例においては、スプリアスが生じている。これに対して、第１の実施形態においては、スプリアスを抑制することができている。さらに、第１の実施形態においては、第１の比較例よりもインピーダンスが低い。すなわち、第１の実施形態においては、第１の比較例よりも素子容量を大きくすることができている。
　第１の実施形態においては、各電極指は、第１電極膜２６及び第２電極膜２７の積層体からなる。そして、第１電極膜２６の幅Ｗ１が広いことにより、素子容量を大きくすることができる。さらに、第２電極膜２７の幅Ｗ２が狭いことにより、スプリアスを抑制することができる。
　第１の実施形態における第１電極膜２６の幅Ｗ１は、第１の比較例における電極指の幅よりも広い。それによって、第１の実施形態における素子容量は、第１の比較例における素子容量よりも大きい。なお、第１の比較例においても、素子容量を大きくするために、電極指の幅は十分に広くされている。これに起因してスプリアスが生じている。一方で、第１の実施形態においては、上記のように、スプリアスを抑制することができている。
　さらに、図８に示すように、第１の実施形態においては、第２の比較例よりもスプリアスを抑制できていることがわかる。そして、第１の実施形態におけるインピーダンスは、第２の比較例におけるインピーダンスと同等である。すなわち、第１の実施形態における素子容量は、第２の比較例の素子容量と同等に大きい。
　第２の比較例における電極指の幅は、第１の比較例における電極指の幅よりも広い。これに起因して、第２の比較例においては、第１の比較例よりも多くのスプリアスが生じている。一方で、第１の実施形態における第１電極膜２６の幅Ｗ１は、第２の比較例における第１電極膜の幅と同じであるが、図４に示すように、第１の実施形態ではＷ１＞Ｗ２である。それによって、第１の実施形態においては、素子容量を第２の比較例と同等に大きくすることができるにも関わらず、スプリアスを抑制することができる。
　本発明者の検討の結果、上記の設計パラメータにおいて、第１電極膜２６の角度θ１を変化させても、弾性波装置１０の電気的特性に対する影響が小さいことがわかった。他方、第２電極膜２７における角度θ２を変化させた場合には、インピーダンス周波数特性が変化することが明らかとなった。そこで、角度θ２を変化させた場合のインピーダンス周波数特性を、図９～図１２により示す。具体的には、角度θ２を、６０°以上、９０°以下において１０°刻みで変化させた。上記のいずれの場合においても、θ１≠θ２としている。図９～図１２においては、第１の比較例の結果も併せて示す。
　図９は、第１の実施形態に係る弾性波装置の、角度θ２が６０°である場合のインピーダンス周波数特性、及び第１の比較例のインピーダンス周波数特性を示す図である。図１０は、第１の実施形態に係る弾性波装置の、角度θ２が７０°である場合のインピーダンス周波数特性、及び第１の比較例のインピーダンス周波数特性を示す図である。図１１は、第１の実施形態に係る弾性波装置の、角度θ２が８０°である場合のインピーダンス周波数特性、及び第１の比較例のインピーダンス周波数特性を示す図である。図１２は、第１の実施形態に係る弾性波装置の、角度θ２が９０°である場合のインピーダンス周波数特性、及び第１の比較例のインピーダンス周波数特性を示す図である。
　図９に示すように、角度θ２が６０°である場合には、第１の実施形態においてもスプリアスが生じている。もっとも、第１の実施形態では、第１の比較例よりもスプリアスは抑制されている。さらに、第１の実施形態においては、インピーダンスが低く、素子容量が大きいことがわかる。図１０、図１１及び図１２に示すように、角度θ２が７０°である場合、８０°である場合及び９０°である場合にも、素子容量を大きくすることができ、かつスプリアスを抑制することができる。これらのように、上記に示した、角度θ２が５０°である場合以外においても、同様の結果が得られることがわかる。第２電極膜２７において、５０°≦θ２≦９０°であることが好ましい。この場合には、素子容量をより確実に大きくすることができ、かつスプリアスをより確実に抑制することができる。
　以下において、第１の実施形態の構成のさらなる詳細、及び好ましい構成を説明する。
　図２に示すように、圧電性基板１２は、支持部材１３及び圧電層１６の積層体である。支持部材１３における支持基板１４は、凹部１４ａと支持部１４ｂとを有する。支持部１４ｂは凹部１４ａを囲んでいる。支持部１４ｂ上に絶縁層１５が設けられている。絶縁層１５は枠状の形状を有する。絶縁層１５は貫通孔１５ａを有する。支持基板１４の凹部１４ａ及び絶縁層１５の貫通孔１５ａにより、支持部材１３の凹部１３ａが構成されている。さらに、支持部材１３の凹部１３ａを覆うように、圧電層１６が設けられている。言い換えれば、支持部材１３の凹部１３ａを塞ぐように、圧電層１６が設けられている。これにより、空洞部が構成されている。空洞部は、支持部材１３の凹部１３ａ及び圧電層１６により囲まれている。なお、支持部材１３に凹部が設けられずに空洞部が構成されていてもよい。例えば、圧電層１６に支持部材１３側に開口する凹部を設けることにより、空洞部が設けられていてもよい。圧電層１６が、支持部材１３上に直接的に設けられている部分、及び空洞部を介して支持部材１３上に設けられている部分を有していればよい。
　絶縁層１５は、本実施形態では、酸化ケイ素層である。より具体的には、絶縁層１５はＳｉＯ２層である。もっとも、絶縁層１５の材料は上記に限定されず、例えば、窒化ケイ素または酸化タンタルなどを用いることもできる。なお、絶縁層１５は必ずしも設けられていなくともよい。支持部材１３は、支持基板１４のみからなっていてもよい。この場合、支持部材１３の凹部１３ａは、支持基板１４のみに設けられた凹部である。また、絶縁層１５が設けられている場合、凹部１３ａは、絶縁層１５に設けられた凹部または貫通孔のみからなっていてもよく、支持基板１４に凹部が設けられていなくてもよい。
　支持基板１４は、本実施形態ではシリコン基板である。もっとも、支持基板１４の材料は上記に限定されず、例えば、酸化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶などの圧電体、アルミナ、サファイア、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、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、ガラスなどの誘電体、窒化ガリウムなどの半導体または樹脂などを用いることもできる。
　なお、支持基板１４には貫通孔が設けられていてもよい。支持部材１３の空洞部は、該貫通孔を含んでいてもよい。
　図１３は、第１の実施形態における、第１電極膜及び第２電極膜の位置関係を説明するための、第１の電極指付近を示す正面断面図である。
　第１電極膜２６の第１の側面２６ｃは、第１の端縁部２６ｅ及び第２の端縁部２６ｆを有する。第１の端縁部２６ｅ及び第２の端縁部２６ｆのうち第１の端縁部２６ｅが圧電層１６側の端縁部である。同様に、第２の側面２６ｄも、第１の端縁部２６ｇ及び第２の端縁部２６ｈを有する。第２電極膜２７の第１の側面２７ｃは、第１の端縁部２７ｅ及び第２の端縁部２７ｆを有する。第１の端縁部２７ｅ及び第２の端縁部２７ｆのうち第１の端縁部２７ｅが圧電層１６側の端縁部である。同様に、第２の側面２７ｄも、第１の端縁部２７ｇ及び第２の端縁部２７ｈを有する。
　第２電極膜２７の第１の側面２７ｃの延長線Ｄが第１電極膜２６の第１の面２６ａと交わる位置を位置Ｅとする。第２電極膜２７の第２の側面２７ｄの延長線Ｆが第１電極膜２６の第１の面２６ａと交わる位置を位置Ｇとする。第１電極膜２６における各側面の各第１の端縁部が、位置Ｅ及び位置Ｇよりも、幅方向において外側に位置することが好ましい。より具体的には、第１の側面２６ｃの第１の端縁部２６ｅが、位置Ｅよりも、幅方向において外側に位置することが好ましい。第２の側面２６ｄの第１の端縁部２６ｇが、位置Ｇよりも、幅方向において外側に位置することが好ましい。この場合には、素子容量をより確実に大きくすることができる。
　第１電極膜２６の厚みは、第２電極膜２７の厚みよりも薄いことが好ましい。それによって、スプリアスをより確実に抑制することができる。
　第１電極膜２６は、Ｔｉ、Ｎｉ及びＣｒのうち少なくとも１種を含むことが好ましい。この場合には、各電極指及び圧電層１６の間の接合力を高めることができる。他方、第２電極膜２７が、Ａｌを含むことが好ましい。この場合には、ＩＤＴ電極１１の電気抵抗を低くすることができる。
　ところで、第１の実施形態においては、第１電極膜２６の第２の面２６ｂの幅は、第２電極膜２７の第１の面２７ａの幅よりも広い。もっとも、これに限られるものではない。図１４に示す第１の実施形態の変形例においては、第１電極膜３６の第２の面３６ｂの幅、及び第２電極膜２７の第１の面２７ａの幅は同じである。なお、第１電極膜３６における第１の側面３６ｃの第２の端縁部３６ｆと、第２電極膜２７における第１の側面２７ｃの第１の端縁部２７ｅとが接触している。同様に、第１電極膜３６における第２の側面３６ｄの第２の端縁部３６ｈと、第２電極膜２７における第２の側面２７ｄの第１の端縁部２７ｇとが接触している。そして、第１の実施形態と同様に、第１電極膜３６の第１の面３６ａの幅は、第２電極膜２７の第１の面２７ａの幅よりも広い。この場合においても、素子容量を大きくすることができ、かつスプリアスを抑制することができる。
　第１の実施形態においては、第１電極膜２６上に直接的に第２電極膜２７が設けられている。もっとも、第１電極膜２６上に、他の電極膜を介して間接的に第２電極膜が設けられていてもよい。この例を以下において示す。
　図１５は、第２の実施形態における第１の電極指付近を示す正面断面図である。
　本実施形態は、複数の第１の電極指４４及び複数の第２の電極指がそれぞれ、第３電極膜４８を含む点において、第１の実施形態と異なる。第１電極膜２６及び第２電極膜２７の間に第３電極膜４８が設けられている。上記の点以外においては、第２の実施形態の弾性波装置は第１の実施形態の弾性波装置１０と同様の構成を有する。
　第３電極膜４８の幅は、第１電極膜２６の幅Ｗ１よりも狭く、第２電極膜２７の幅Ｗ２よりも広い。そして、本実施形態においても、θ１≠θ２であり、かつＷ１＞Ｗ２である。それによって、第１の実施形態と同様に、素子容量を大きくすることができ、かつスプリアスを抑制することができる。なお、第１電極膜２６及び第２電極膜２７の間に、複数の電極膜が設けられていてもよい。
　図１６は、第３の実施形態における１対の電極指付近を示す正面断面図である。
　本実施形態は、ＩＤＴ電極１１及び圧電層１６の間に誘電体膜５３が設けられている点において、第１の実施形態と異なる。具体的には、第１の電極膜２６と圧電層１６との間に誘電体膜５３が設けられている。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第１の実施形態の弾性波装置１０と同様の構成を有する。
　ＩＤＴ電極１１及び圧電層１６の間に誘電体膜５３が設けられていることにより、比帯域を容易に調整することができる。誘電体膜５３の材料としては、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素または樹脂などを用いることができる。さらに、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、θ１≠θ２であり、かつＷ１＞Ｗ２である。それによって、素子容量を大きくすることができ、かつスプリアスを抑制することができる。
　本発明の弾性波装置はフィルタ装置に用いられてもよい。この例を以下において示す。
　図１７は、第４の実施形態に係るフィルタ装置の回路図である。
　フィルタ装置６０はラダー型フィルタである。フィルタ装置６０は、複数の弾性波装置としての、直列腕共振子Ｓ１、直列腕共振子Ｓ２、直列腕共振子Ｓ３、並列腕共振子Ｐ１及び並列腕共振子Ｐ２を有する。さらに、フィルタ装置６０は、第１の信号端子６２及び第２の信号端子６３を有する。第１の信号端子６２は、例えば、アンテナ端子であってもよい。アンテナ端子はアンテナに接続される。第１の信号端子６２及び第２の信号端子６３は、電極パッドとして構成されていてもよく、配線として構成されていてもよい。
　第１の信号端子６２及び第２の信号端子６３の間に、直列腕共振子Ｓ１、直列腕共振子Ｓ２及び直列腕共振子Ｓ３が互いに直列に接続されている。直列腕共振子Ｓ１及び直列腕共振子Ｓ２の間の接続点とグラウンド電位との間に、並列腕共振子Ｐ１が接続されている。直列腕共振子Ｓ２及び直列腕共振子Ｓ３の間の接続点とグラウンド電位との間に、並列腕共振子Ｐ２が接続されている。もっとも、フィルタ装置６０の回路構成は上記に限定されない。例えば、フィルタ装置６０は、少なくとも１つの直列腕共振子及び少なくとも１つの並列腕共振子を有していればよい。あるいは、フィルタ装置６０はラダー型フィルタではなくともよい。
　本実施形態においては、複数の弾性波共振子はいずれも本発明に係る弾性波装置である。それによって、フィルタ装置６０における各弾性波共振子の素子容量を大きくすることができ、かつスプリアスを抑制することができる。
　フィルタ装置６０における少なくとも２つの弾性波共振子の間において、第２電極膜における角度θ２が異なることが好ましい。それによって、各弾性波共振子において生じるリップルの周波数を調整することができる。これにより、フィルタ装置６０をデュプレクサやマルチプレクサなどに用いる場合において、フィルタ装置６０におけるリップルが生じる周波数を、他のフィルタ装置の通過帯域外に配置することができる。従って、デュプレクサやマルチプレクサなどのフィルタ特性の劣化を抑制することができる。
　フィルタ装置６０における少なくとも２つの弾性波共振子の間において、第１電極膜の幅Ｗ１及び第２電極膜の幅Ｗ２の比率Ｗ１／Ｗ２が異なることが好ましい。それによって、各弾性波共振子の素子容量を容易に調整することができる。
　以下において、厚み滑りモードの詳細を説明する。以下の例における支持部材は、本発明における支持基板に相当する。
　図１８（ａ）は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の外観を示す略図的斜視図であり、図１８（ｂ）は、圧電層上の電極構造を示す平面図であり、図１９は、図１８（ａ）中のＡ－Ａ線に沿う部分の断面図である。
　弾性波装置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、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、厚み滑りモードを効果的に励振するには、４０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下であることがより好ましい。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、電極３及び電極４が設けられている。ここで電極３が「第１電極」の一例であり、電極４が「第２電極」の一例である。図１８（ａ）及び図１８（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の厚み方向に交叉する方向である。このため、電極３と、隣りの電極４とは、圧電層２の厚み方向に交叉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１８（ａ）及び図１８（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よい。すなわち、図１８（ａ）及び図１８（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１８（ａ）及び図１８（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１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、ホット電極やグラウ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以下の範囲であることが好ましく、１５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下の範囲であることがより好ましい。なお、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の寸法（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の寸法（幅寸法）の中心とを結んだ距離となる。
　また、弾性波装置１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方向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１９に示すように、貫通孔７ａ，８ａを有する。それによって、空洞部、すなわちエアギャップ９が形成されている。エアギャップ９は、平面視において、電極３，４と重なる位置に設けられている。本明細書において平面視とは、図１における上方から見る方向をいう。なお、支持部材８には、貫通孔８ａの代わりに凹部が設けられていてもよい。圧電層２はエアギャップ９に面している。エアギャップ９は、圧電層２の励振領域Ｃ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１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。
　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）や（１１０）であってもよく、（１１１）であってもよい。支持部材８を構成するＳｉは、抵抗率４ｋΩ以上の高抵抗であることが望ましい。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。
　支持部材８の材料としては、例えば、酸化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶などの圧電体、アルミナ、マグネシア、サファイア、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、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、ガラスなどの誘電体、窒化ガリウムなどの半導体などを用いることができる。
　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、弾性波装置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。
　弾性波装置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の対数を小さくしたとしても、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、厚み滑りモードのバルク波を利用していることによる。弾性波装置で利用したラム波と、上記厚み滑りモードのバルク波の相違を、図２０（ａ）及び図２０（ｂ）を参照して説明する。
　図２０（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２０（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２０（ｂ）に示すように、弾性波装置１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、反射器の電極指の本数を少なくしても、伝搬損失は生じ難い。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、厚み滑りモードのバルク波の振幅方向は、図２１に示すように、圧電層２の励振領域Ｃに含まれる第１領域４５１と、励振領域Ｃに含まれる第２領域４５２とで逆になる。図２１では、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Ｃ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Ｃ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、弾性波装置１では、電極３と電極４とからなる少なくとも１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１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１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２２は、図１９に示す弾性波装置の共振特性を示す図である。なお、この共振特性を得た弾性波装置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Ｃ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Ｃの長さとは、励振領域Ｃ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２２から明らかなように、反射器を有しないにも関わらず、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２３を参照して説明する。
　図２２に示した共振特性を得た弾性波装置と同様に、但しｄ／２ｐを変化させ、複数の弾性波装置を得た。図２３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２３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、ｄ／ｐを０．５以下とすることにより、上記厚み滑り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。
　図２４は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の平面図である。弾性波装置８０では、圧電層２の第１の主面２ａ上において、電極３と電極４とを有する１対の電極が設けられている。なお、図２４中のＫが交叉幅となる。前述したように、本発明の弾性波装置では、電極の対数は１対であってもよい。この場合においても、上記ｄ／ｐが０．５以下であれば、厚み滑りモードのバルク波を効果的に励振することができる。
　図２５は、音響多層膜を有する弾性波装置の正面断面図である。弾性波装置８１では、圧電層２の第２の主面２ｂに音響多層膜８２が積層されている。音響多層膜８２は、音響インピーダンスが相対的に低い低音響インピーダンス層８２ａ，８２ｃ，８２ｅと、音響インピーダンスが相対的に高い高音響インピーダンス層８２ｂ，８２ｄとの積層構造を有する。音響多層膜８２を用いた場合、弾性波装置１におけるエアギャップ９を用いずとも、厚み滑りモードのバルク波を圧電層２内に閉じ込めることができる。弾性波装置８１においても、上記ｄ／ｐを０．５以下とすることにより、厚み滑りモードのバルク波に基づく共振特性を得ることができる。なお、音響多層膜８２においては、その低音響インピーダンス層８２ａ，８２ｃ，８２ｅ及び高音響インピーダンス層８２ｂ，８２ｄの積層数は特に限定されない。低音響インピーダンス層８２ａ，８２ｃ，８２ｅよりも、少なくとも１層の高音響インピーダンス層８２ｂ，８２ｄが圧電層２から遠い側に配置されておりさえすればよい。
　上記低音響インピーダンス層８２ａ，８２ｃ，８２ｅ及び高音響インピーダンス層８２ｂ，８２ｄは、上記音響インピーダンスの関係を満たす限り、適宜の材料で構成することができる。例えば、低音響インピーダンス層８２ａ，８２ｃ，８２ｅの材料としては、酸化ケイ素またはポリマー、またはアルミニウムなどの軽い金属などを挙げることができる。また、高音響インピーダンス層８２ｂ，８２ｄの材料としては、アルミナ、窒化ケイ素、酸化タンタル、またはタングステンなどの重い金属などを挙げることができる。もっとも、ＩＤＴ電極を用いた本デバイスの場合には、寄生容量をもたらさない点で、誘電体膜のみからなる音響多層膜を用いることが好ましい。
　図２６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２６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。圧電層２がタンタル酸リチウム層である場合も同様である。
　本発明に係る弾性波装置は、図２５に示した音響多層膜８２を有していてもよい。例えば、図２に示す第１の実施形態などにおいては、支持部材１３及び圧電層１６の間に、音響多層膜８２が設けられていてもよい。
１…弾性波装置
２…圧電層
２ａ…第１の主面
２ｂ…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…貫通孔
８…支持部材
８ａ…貫通孔
９…エアギャップ
１０…弾性波装置
１１…ＩＤＴ電極
１２…圧電性基板
１３…支持部材
１３ａ…凹部
１４…支持基板
１４ａ…凹部
１４ｂ…支持部
１５…絶縁層
１５ａ…貫通孔
１６…圧電層
１６ａ，１６ｂ…第１，第２の主面
２２，２３…第１，第２のバスバー
２４，２５…第１，第２の電極指
２６…第１電極膜
２６ａ，２６ｂ…第１，第２の面
２６ｃ，２６ｄ…第１，第２の側面
２６ｅ，２６ｆ…第１，第２の端縁部
２６ｇ，２６ｈ…第１，第２の端縁部
２７…第２電極膜
２７ａ，２７ｂ…第１，第２の面
２７ｃ，２７ｄ…第１，第２の側面
２７ｅ，２７ｆ…第１，第２の端縁部
２７ｇ，２７ｈ…第１，第２の端縁部
３６…第１電極膜
３６ａ，３６ｂ…第１，第２の面
３６ｃ，３６ｄ…第１，第２の側面
３６ｆ，３６ｈ…第２の端縁部
４４…第１の電極指
４８…第３電極膜
５３…誘電体膜
６０…フィルタ装置
６２，６３…第１，第２の信号端子
８０，８１…弾性波装置
８２…音響多層膜
８２ａ，８２ｃ，８２ｅ…低音響インピーダンス層
８２ｂ，８２ｄ…高音響インピーダンス層
２０１…圧電膜
２０１ａ，２０１ｂ…第１，第２の主面
４５１，４５２…第１，第２領域
Ｃ…励振領域
Ｐ１，Ｐ２…並列腕共振子
Ｓ１～Ｓ３…直列腕共振子
ＶＰ１…仮想平面

Claims (9)

  1. 　対向し合う第１の主面及び第２の主面を有し、かつ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、
    　前記圧電層の前記第１の主面に設けられており、複数の電極指を有するＩＤＴ電極と、
    を備え、
    　前記圧電層の厚みをｄ、隣り合う前記電極指の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐが０．５以下であり、
    　前記電極指が、第１電極膜と、前記第１電極膜上に設けられている第２電極膜と、を有し、
    　前記第１電極膜及び前記第２電極膜が、それぞれ、厚み方向において対向し合う第１の面及び第２の面と、前記第１の面及び前記第２の面に接続されている側面と、を有し、
    　前記第１電極膜における前記側面及び前記第１の面がなす角の角度をθ１、前記第２電極膜における前記側面及び前記第１の面がなす角の角度をθ２とし、前記第１電極膜の幅をＷ１、前記第２電極膜の幅をＷ２としたときに、θ１≠θ２であり、かつＷ１＞Ｗ２である、弾性波装置。
  2. 　前記第１電極膜の厚みが前記第２電極膜の厚みよりも薄い、請求項１に記載の弾性波装置。
  3. 　５０°≦θ２≦９０°である、請求項１または２に記載の弾性波装置。
  4. 　前記第１電極膜が、Ｔｉ、Ｎｉ及びＣｒのうち少なくとも１種を含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  5. 　前記第２電極膜が、Ａｌを含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  6. 　前記第１電極膜と前記圧電層との間に設けられている、誘電体膜をさらに備える、請求項１～５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  7. 　前記圧電層を構成しているニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムのオイラー角（φ，θ，ψ）が、以下の式（１）、式（２）または式（３）の範囲にある、請求項１～６のいずれか１項に記載の弾性波装置。
    　（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）
  8. 　複数の弾性波共振子を備え、
    　前記複数の弾性波共振子がそれぞれ、請求項１～７のいずれか１項の弾性波装置であり、
    　少なくとも２つの前記弾性波共振子の間において、前記角度θ２が異なる、フィルタ装置。
  9. 　複数の弾性波共振子を備え、
    　前記複数の弾性波共振子がそれぞれ、請求項１～７のいずれか１項の弾性波装置であり、
    　少なくとも２つの前記弾性波共振子の間において、前記第１電極膜の幅Ｗ１及び前記第２電極膜の幅Ｗ２の比率Ｗ１／Ｗ２が異なる、フィルタ装置。
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