WO2022102417A1 - 弾性波装置 - Google Patents

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piezoelectric layer
support member
air gap
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和則 井上
新太郎 久保
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Murata Manufacturing Co Ltd
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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 in which a piezoelectric layer made of lithium niobate or lithium tantalate is provided on a support substrate having a cavity.
  • an IDT electrode is provided on the upper surface of the piezoelectric layer above the cavity.
  • An object of the present invention is to provide an elastic wave device having excellent heat dissipation.
  • the present invention comprises a support member including a support substrate, a piezoelectric layer provided on the support member and having first and second main surfaces facing each other, and the first main surface of the piezoelectric layer. It is provided with an IDT electrode having a plurality of electrode fingers, and the support member is provided with an air gap portion that is open to the piezoelectric layer side, and the air gap portion is the support. In the thickness direction of the member, it overlaps with at least a part of the IDT electrode, the support member has an inner side wall facing the air gap portion, and at least the second main surface of the piezoelectric layer. It is further laminated with a part directly or indirectly, further reaches the inner side wall of the support member, and further includes a high heat conductive film having a higher heat conductivity than the piezoelectric layer.
  • FIG. 1 is a plan view of an elastic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the elastic wave device according to the first embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view of a portion along the line I-I of FIG. 3 (a) to 3 (d) are front sectional views for explaining an example of a method for manufacturing an elastic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • 4 (a) to 4 (c) are front sectional views for explaining an example of a method for manufacturing an elastic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • 5 (a) and 5 (b) are front sectional views for explaining an example of a method for manufacturing an elastic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 (a) to 6 (d) are front sectional views for explaining another example of the method for manufacturing the elastic wave device according to the first embodiment of the present invention.
  • 7 (a) to 7 (c) are front sectional views for explaining another example of the method for manufacturing the elastic wave device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a front sectional view of the elastic wave device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a front sectional view of the elastic wave device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a front sectional view of the elastic wave device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a front sectional view of the elastic wave device according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a front sectional view of the elastic wave device according to the sixth embodiment of the present invention.
  • 13 (a) and 13 (b) are a schematic perspective view showing the appearance of an elastic wave device using a thickness slip mode and a plan view showing an electrode structure on a piezoelectric layer.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of a portion along the line AA in FIG. 13 (a).
  • FIG. 15 (a) is a schematic front sectional view for explaining a ram wave propagating in a piezoelectric film of a conventional elastic wave device, and
  • FIG. 15 (b) shows an elastic wave device using a thickness slip mode. It is a schematic front sectional view for demonstrating vibration.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining the amplitude direction of the bulk wave in the thickness slip mode.
  • FIG. 17 is a diagram showing resonance characteristics of an elastic wave device using a thickness slip mode.
  • FIG. 18 is a diagram showing the relationship between d / 2p and the specific band as a resonator when the distance between the centers of adjacent electrode fingers is p and the thickness of the piezoelectric layer is d.
  • FIG. 19 is a plan view showing an elastic wave device using a bulk wave in a thickness slip mode.
  • FIG. 20 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. 21 is a diagram showing the relationship between d / 2p, the metallization ratio MR, and the specific band.
  • FIG. 1 is a plan view of an elastic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the elastic wave device according to the first embodiment of the present invention. Note that FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion along the line I-I in FIG.
  • the elastic wave device 10 has a piezoelectric substrate 12 and an IDT electrode 11 provided on the piezoelectric substrate 12.
  • the piezoelectric substrate 12 has a support substrate 14 as a support member, a dielectric layer 15, and a piezoelectric layer 16.
  • a piezoelectric layer 16 is provided on the support substrate 14 via the dielectric layer 15.
  • the support substrate 14 has a first main surface 14a and a second main surface 14b.
  • the first main surface 14a and the second main surface 14b face each other.
  • the first main surface 14a is provided with a recess 14c.
  • the support substrate 14 has a support portion 14d.
  • the support portion 14d is a portion that surrounds the recess 14c and supports the piezoelectric layer 16 via the dielectric layer 15.
  • the piezoelectric layer 16 is provided on the dielectric layer 15 so as to close the recess 14c.
  • the recess 14c constitutes the air gap portion G.
  • the air gap portion G is surrounded by the support substrate 14, the dielectric layer 15, and the piezoelectric layer 16.
  • 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 substrate 14 side.
  • the piezoelectric layer 16 is made of lithium niobate such as LiNbO 3 or lithium tantalate such as LiTaO 3 .
  • the fact that a certain member is made of a certain material includes the case where a trace amount of impurities is contained so as not to deteriorate the electrical characteristics of the elastic wave device.
  • the 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 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 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.
  • Wiring electrodes 22a and 23a are provided on the first main surface 16a.
  • the wiring electrodes 22a and 23a are electrically connected to the IDT electrode 11.
  • the direction in which the adjacent first electrode finger 24 and the second electrode finger 25 face each other is defined as the electrode finger facing direction.
  • the electrode finger facing direction is orthogonal to the direction in which the plurality of first electrode fingers 24 and the plurality of second electrode fingers 25 extend.
  • the first electrode finger 24 and the second electrode finger 25 may be simply referred to as an electrode finger.
  • the air gap portion G may overlap with at least a part of the IDT electrode 11 in the thickness direction of the support member.
  • 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, for example, a bulk wave in a thickness slip mode.
  • the optimum form of the elastic wave device using the bulk wave in this thickness slip mode will be described later with reference to FIGS. 13 and later.
  • the support substrate 14 has an inner side wall 14e facing the air gap portion G. Further, in the air gap portion G, the support substrate 14 has a bottom surface 14f facing the piezoelectric layer 16.
  • the high thermal conductive film 17 is laminated on the second main surface 16b of the piezoelectric layer 16. The high thermal conductive film 17 is directly laminated on the second main surface 16b. However, the high thermal conductive film 17 may be indirectly laminated on the second main surface 16b.
  • the high thermal conductivity film 17 has a higher thermal conductivity than the piezoelectric layer 16.
  • the high thermal conductivity film 17 is made of such a material having high thermal conductivity. Examples of the material having a high thermal conductivity include a metal and an insulator having a higher thermal conductivity than a piezoelectric single crystal.
  • the high thermal conductive film 17 reaches from the second main surface 16b of the piezoelectric layer 16 to the inner side wall 14e of the support substrate 14, and further, in the present embodiment, the high thermal conductive film 17 reaches on the bottom surface 14f of the recess 14c. It is provided in. That is, in the present embodiment, the high thermal conductive film 17 is provided so as to surround the air gap portion G.
  • the heat generated by the excitation is quickly released to the air gap portion G side via the high thermal conductive film 17. Therefore, the heat dissipation can be effectively improved.
  • the thermal conductivity of at least one of the support substrate 14 and the dielectric layer 15 is higher than the thermal conductivity of the piezoelectric layer 16.
  • the heat dissipation property can be further improved.
  • the thermal conductivity of the support substrate 14 is higher than the thermal conductivity of the piezoelectric layer 16. Thereby, the heat dissipation property can be enhanced more effectively.
  • the support member is composed of only the support substrate 14, it may have a structure in which another dielectric layer or a semiconductor layer is laminated on the support substrate 14.
  • the high thermal conductive film 17 is preferably a dielectric film made of a dielectric having high thermal conductivity as described above.
  • the dielectric for example, aluminum oxide, silicon nitride, zirconia, titania, graphene and the like are suitable. More preferably, aluminum oxide, silicon oxide, silicon nitride or silicon oxynitride is used as the dielectric. Thereby, the heat dissipation property can be enhanced more effectively.
  • the thickness of the high thermal conductive film 17 may be uniform, but may be partially different. As shown in FIG. 2, the thickness of the high thermal conductive film 17 on the inner side wall 14e and the bottom surface 14f may be thicker than the thickness of the high thermal conductive film 17 on the second main surface 16b of the piezoelectric layer 16. ..
  • a recess 14c is formed in the support substrate 14.
  • the formation of the recess 14c can be obtained by applying a resist from the first main surface 14a side, patterning, etching the support substrate, and removing the resist.
  • the sacrificial layer 18 is provided in the recess 14c.
  • the formation of the sacrificial layer 18 can be obtained by forming the sacrificial layer 18 and flattening it by grinding.
  • the sacrificial layer 18 is made of a material that is removed in a step described later.
  • the dielectric layer 15 is laminated. After laminating the dielectric layer 15, the piezoelectric substrate 16A is bonded onto the dielectric layer 15.
  • the piezoelectric substrate 16A is ground.
  • the piezoelectric layer 16 shown in FIG. 3D is formed.
  • the IDT electrode 11 and the wiring electrodes 22a and 23a are formed by the lift-off method.
  • the resist layer To remove After coating and patterning the resist and dry etching the piezoelectric layer 16 and the dielectric layer 15 of the opening H to remove the piezoelectric layer 16 and the dielectric layer 15 located in the opening H described later, the resist layer To remove. As a result, as shown in FIG. 4B, the opening H is formed in the piezoelectric layer 16 and the dielectric layer 15. The opening H is provided to remove the sacrificial layer 18.
  • the parts other than the opening H are protected by the resist, and the etching solutions for removing the sacrificial layer 18 and the dielectric layer are injected from the opening H, respectively, and removed, and then the resist is removed. Thereby, as shown in FIG. 4 (c), the sacrificial layer 18 and the dielectric layer 15 are removed. In this way, the air gap portion G is provided.
  • a high thermal conductive film 17 is formed.
  • This film formation can be performed by a method such as ALD (Atomic Layer Deposition) or CVD.
  • ALD Atomic Layer Deposition
  • CVD chemical vapor deposition
  • the ALD film forming method is used.
  • the high thermal conductive film 17 can be formed with a high precision thickness.
  • the ALD layer (high thermal conductive film 17) on the IDT electrode 11 and the wiring electrodes 22a and 23a is removed by ion milling. As shown in the figure, the high thermal conductive film 17 may remain on the side wall of the opening H.
  • an ion beam such as an Ar beam can be used.
  • FIGS. 6 (a) to 6 (d) and FIGS. 7 (a) to 7 (c) another example of the method for manufacturing the elastic wave device 10 of the first embodiment will be described.
  • the sacrificial layer 18 is formed on the piezoelectric substrate 16A.
  • the sacrificial layer 18 can be formed by applying a resist, patterning, etching the sacrificial layer 18, and removing the resist.
  • a dielectric layer 15A is formed as a bonding layer made of a dielectric.
  • the dielectric layer 15A is formed, for example, by forming a dielectric layer and then flattening it by grinding.
  • the support substrate 14 is laminated on the dielectric layer 15A. That is, by using the dielectric layer 15A as the bonding layer, the piezoelectric substrate 16A and the support substrate 14 can be bonded.
  • the piezoelectric substrate 16A is ground and thinned. Thereby, the piezoelectric layer 16 is formed.
  • the IDT electrode 11 and the wiring electrodes 22a and 23a are formed.
  • the IDT electrode 11 and the wiring electrodes 22a and 23a can be formed by, for example, a lift-off method.
  • an opening H is provided.
  • the opening H can be formed by applying a resist, patterning, dry etching the piezoelectric layer 16 of the opening H, and removing the resist.
  • the sacrificial layer 18 is removed.
  • the sacrificial layer 18 can be removed by applying a resist, patterning, removing the sacrificial layer by injecting an etching solution for the sacrificial layer from the opening H, and removing the resist.
  • the high thermal conductive film 17 may be formed.
  • the method for manufacturing an elastic wave device in the present invention is not limited to the above examples.
  • FIG. 8 is a front sectional view of the elastic wave device according to the second embodiment of the present invention.
  • the high thermal conductive film 17 is provided so as to extend from the second main surface 16b of the piezoelectric layer 16 to the middle of the inner side wall 14e of the support substrate 14 as a support member. That is, the high thermal conductive film 17 is provided so as not to reach the bottom surface 14f of the recess 14c of the support substrate 14.
  • the high thermal conductive film 17 is formed by at least a part of the portion directly or indirectly laminated on the second main surface 16b of the piezoelectric layer 16 and the inner side wall 14e of the support substrate 14 connected to the second main surface 16b. It suffices to have the part provided in. Thereby, the heat dissipation can be effectively improved.
  • FIG. 9 is a front sectional view of the elastic wave device according to the third embodiment of the present invention.
  • the elastic wave device 32 is provided with an additional film 33. Further, the dielectric layer 15 is provided. In other configurations, the elastic wave device 32 is the same as the elastic wave device 31.
  • the additional film 33 is laminated on the entire surface of the second main surface 16b of the piezoelectric layer 16. Then, the piezoelectric layer 16 is laminated on the support substrate 14 via the dielectric layer 15 and the additional film 33.
  • the high thermal conductive film 17 is not directly laminated on the second main surface 16b facing the IDT electrode 11. That is, the high thermal conductive film 17 is laminated via the additional film 33 on the portion of the second main surface 16b facing the air gap portion G.
  • the additional film 33 Even if the additional film 33 is provided, the heat dissipation can be improved by the high thermal conductive film 17. That is, the additional film 33 may have a lower thermal conductivity than the support member. As the additional film 33, a film made of a material having a higher thermal conductivity than the piezoelectric layer 16 is preferably used.
  • the thermal conductivity may be lower than that of the piezoelectric layer 16, and even in that case, since the high thermal conductive film 17 is present on the lower surface, the heat dissipation can be improved. .. As described above, the high thermal conductive film 17 may be indirectly laminated on the second main surface 16b of the piezoelectric layer 16.
  • FIG. 10 is a front sectional view of the elastic wave device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the piezoelectric layer 16 is directly laminated on the support substrate 14.
  • the support member is composed of only the support substrate 14.
  • the air gap portion G facing the second main surface of the piezoelectric layer 16 is formed by a through hole 14g provided in the support substrate 14.
  • the support substrate 14 may be provided with a through hole 14g penetrating from the first main surface 14a to the second main surface 14b, thereby providing an air gap portion G.
  • the high thermal conductive film 17 is provided so as to extend from the second main surface 16b of the piezoelectric layer 16 to the inner side wall 14e of the support substrate 14. As a result, heat dissipation is enhanced.
  • FIG. 11 is a front sectional view of the elastic wave device according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the inner side wall 14e facing the air gap portion G has the convex portion 14e1.
  • the high thermal conductive film 17 further reaches the bottom surface 14f so as to cover the uneven portion of the inner side wall 14e.
  • the convex portion 14e1 may be provided on the inner side wall 14e of the support substrate 14 at least in a part thereof. In that case, the surface area of the high thermal conductive film 17 increases. Therefore, the heat dissipation can be further improved.
  • FIG. 12 is a partially cutaway perspective view for explaining the elastic wave device according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the elastic wave device 81 has a support substrate 82.
  • the support substrate 82 is provided with a recess opened on the upper surface.
  • the piezoelectric layer 83 is laminated on the support substrate 82.
  • the air gap portion 9 is configured.
  • An IDT electrode 84 is provided on the piezoelectric layer 83 above the air gap portion 9. Reflectors 85 and 86 are provided on both sides of the IDT electrode 84 in the elastic wave propagation direction. In FIG. 12, the outer peripheral edge of the air gap portion 9 is shown by a broken line.
  • the IDT electrode 84 has first and second bus bars 84a and 84b, a plurality of electrodes 84c as first electrode fingers, and a plurality of electrodes 84d as second electrode fingers.
  • the plurality of electrodes 84c are connected to the first bus bar 84a.
  • the plurality of electrodes 84d are connected to the second bus bar 84b.
  • the plurality of electrodes 84c and the plurality of electrodes 84d are interleaved with each other.
  • a high thermal conductive film 87 is provided so as to extend from below the piezoelectric layer 83 to the inner side wall of the recess.
  • the elastic wave device 81 a lamb wave as a plate wave is excited by applying an AC electric field to the IDT electrode 84 on the air gap portion 9. Since the reflectors 85 and 86 are provided on both sides, the resonance characteristic due to the Lamb wave can be obtained. As described above, the elastic wave device of the present invention may utilize a plate wave.
  • the support member in the following example corresponds to the support substrate in the present invention.
  • FIG. 13 (a) is a schematic perspective view showing the appearance of an elastic wave device using a bulk wave in a thickness slip mode
  • FIG. 13 (b) is a plan view showing an electrode structure on a piezoelectric layer
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of a portion along the line AA in FIG. 13 (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. An electrode finger 3 and an electrode finger 4 are provided on the first main surface 2a. In FIGS.
  • a plurality of electrode fingers 3 are connected to the first bus bar 5.
  • the plurality of electrode fingers 4 are connected to the second bus bar 6.
  • the plurality of electrode fingers 3 and the plurality of electrode fingers 4 are interleaved with each other.
  • the electrode finger 3 and the electrode finger 4 have a rectangular shape and have a length direction.
  • the electrode finger 3 and the adjacent electrode finger 4 face each other in a direction orthogonal to the length direction. Both the length direction of the electrode fingers 3 and 4 and the direction orthogonal to the length direction of the electrode fingers 3 and 4 are directions intersecting with each other in the thickness direction of the piezoelectric layer 2.
  • the electrode finger 3 and the adjacent electrode finger 4 face each other in the direction of crossing in the thickness direction of the piezoelectric layer 2.
  • the length directions of the electrode fingers 3 and 4 may be interchanged with the directions orthogonal to the length directions of the electrode fingers 3 and 4 shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b). That is, in FIGS. 13 (a) and 13 (b), the electrode fingers 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 electrode fingers 3 and 4 extend in FIGS. 13 (a) and 13 (b).
  • a pair of structures in which the electrode finger 3 connected to one potential and the electrode finger 4 connected to the other potential are adjacent to each other are paired in a direction orthogonal to the length direction of the electrode fingers 3 and 4. It is provided.
  • the fact that the electrode finger 3 and the electrode finger 4 are adjacent to each other does not mean that the electrode finger 3 and the electrode finger 4 are arranged so as to be in direct contact with each other, but that the electrode finger 3 and the electrode finger 4 are placed next to each other through a gap. Refers to the case where they are arranged.
  • an electrode connected to a hot electrode or a ground electrode including other electrode fingers 3 and 4 is arranged between the electrode finger 3 and the electrode finger 4. Not done.
  • 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 electrode fingers 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 electrode fingers 3 and 4, that is, the dimensions of the electrode fingers 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 electrode fingers 3 and 4 is orthogonal to the center of the dimension (width dimension) of the electrode finger 3 in the direction orthogonal to the length direction of the electrode finger 3 and the length direction of the electrode finger 4. It is the distance connected to the center of the dimension (width dimension) of the electrode finger 4 in the direction.
  • the direction orthogonal to the length direction of the electrode fingers 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 electrode fingers 3 and 4 and the polarization direction is, for example, 90 ° ⁇ 10 °). 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.
  • the air gap portion 9 is provided so as not to interfere with the vibration of the excitation region C 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 one pair of electrode fingers 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 quartz, alumina, magnesia, sapphire, silicon nitride, aluminum nitride, silicon carbide, zirconia, cordierite, mulite, and steer.
  • piezoelectric materials such as aluminum oxide, lithium tantalate, lithium niobate, and quartz, 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 electrode fingers 3 and 4 and the first and second bus bars 5 and 6 are made of an appropriate metal or alloy such as Al or AlCu alloy.
  • the electrode fingers 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 electrode fingers 3 and the plurality of electrode fingers 4. More specifically, an AC voltage is applied between the first bus bar 5 and the second bus bar 6.
  • d / p is It is said to be 0.5 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 electrode fingers 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. 15 (a) and 15 (b).
  • FIG. 15A 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 fingers composed of the electrode fingers 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. 16 schematically shows a bulk wave when a voltage is applied between the electrode finger 3 and the electrode finger 4 so that the electrode finger 4 has a higher potential than the electrode finger 3.
  • 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 electrode finger 3 and the electrode finger 4 is arranged, but since the wave is not propagated in the X direction, the electrode fingers 3 and 3 are arranged.
  • the number of pairs of electrode fingers consisting of 4 does not have to be multiple. That is, it is only necessary to provide at least one pair of electrodes.
  • the electrode finger 3 is an electrode connected to a hot potential
  • the electrode finger 4 is an electrode connected to a ground potential.
  • the electrode finger 3 may be connected to the ground potential and the electrode finger 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. 17 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 electrode fingers 3 and 4 of the excitation region C.
  • the distances between the electrode fingers of the electrode finger pairs consisting of the electrode fingers 3 and 4 are all the same in the plurality of pairs. That is, the electrode fingers 3 and the electrode fingers 4 were arranged at equal pitches.
  • d / p is 0.5 or less. More preferably, it is 0.24 or less. This will be described with reference to FIG.
  • FIG. 18 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. 19 is a plan view of an elastic wave device that utilizes bulk waves in a thickness slip mode.
  • the elastic wave device 80 a pair of electrodes having an electrode finger 3 and an electrode finger 4 is provided on the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2.
  • K in FIG. 19 is the crossover width.
  • the logarithm of the electrode fingers 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. 20 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. 20 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.
  • 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 E in FIG. 21 is a region having a specific band of 17% or less.
  • the spurious can be suitably reduced by adjusting the film thickness of the piezoelectric layer 2 and the dimensions of the electrode fingers 3 and 4.
  • MR 1.75 (d / p) +0.075. Therefore, MR ⁇ 1.75 (d / p) +0.075 is preferable.
  • Piezoelectric wave device 2 ... Piezoelectric layer 2a ... First main surface 2b ... Second main surface 3,4 ... Electrode fingers 5, 6 ... First, second bus bar 7 ... Insulation layer 7a ... Opening 8 ... Support member 8a ... Opening 9 ... Air gap 10 ... Elastic wave device 11 ... IDT electrode 12 ... Piezoelectric substrate 14 ... Support substrate 14a, 14b ... First and second main surfaces 14c ... Recess 14d ... Support portion 14e ... Inner side wall 14e1 ... Convex portion 14f ... Bottom surface 14g ... Through holes 15, 15A ... Dielectric layer 16 ... Piezoelectric layer 16A ... Piezoelectric substrate 16a, 16b ... First and second main surfaces 17 ...
  • High thermal conductive film 18 ... Sacrificial layer 22 , 23 ... 1st and 2nd bus bars 22a, 23a ... Wiring electrodes 24, 25 ... 1st and 2nd electrode fingers 31, 32 ... Elastic wave device 33 ... Additional film 40, 50, 80, 81 ... Elastic wave device 82 ... Support substrate 83 ... Piezoelectric layer 84 ... IDT electrodes 84a, 84b ... First and second bus bars 84c, 84d ... Electrodes 85, 86 ... Reflector 87 ... High thermal conductivity film 201 ... Piezoelectric film 201a, 201b ... First 1, 2nd main surface 451 and 452 ... 1st and 2nd regions C ... Excitation region D ... Crossing region G ... Air gap portion H ... Opening VP1 ... Virtual plane

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Abstract

放熱性に優れた、弾性波装置を提供する。　支持基板１４を含む支持部材と、支持部材上に設けられている圧電層１６と、圧電層１６の第１の主面１６ａに設けられたＩＤＴ電極１１と、を備え、支持部材に、圧電層１６側に開口しているエアギャップ部１４ｃが設けられており、支持部材１４が、エアギャップ部１４ｃに面している内側壁１４ｅを有し、高熱伝導膜１７が、圧電層１６の第２の主面１６ｂの少なくとも一部に直接または間接に積層されており、さらに支持部材１４の内側壁１４ｅに至っている、弾性波装置１０。

Description

弾性波装置 記述分野
　本発明は、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を有する弾性波装置に関する。
背景技術の説明
　従来、ニオブ酸リチウムや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が知られている。例えば、下記の特許文献１では、キャビティを有する支持基板上に、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を設けた弾性波装置が開示されている。この弾性波装置では、キャビティの上方において、圧電層の上面にＩＤＴ電極が設けられている。
米国特許第１０４９１１９２号明細書
　特許文献１に記載のような従来の弾性波装置では、放熱性の改善が求められている。
　本発明の目的は、放熱性に優れた弾性波装置を提供することにある。
　本発明は、支持基板を含む支持部材と、前記支持部材上に設けられており、対向し合う第１，第２の主面を有する圧電層と、前記圧電層の前記第１の主面に設けられており、複数本の電極指を有するＩＤＴ電極と、を備え、前記支持部材に、前記圧電層側に開口しているエアギャップ部が設けられており、前記エアギャップ部が、前記支持部材の厚み方向において、前記ＩＤＴ電極の少なくとも一部と重なっており、前記支持部材が、前記エアギャップ部に面している内側壁を有し、前記圧電層の前記第２の主面の少なくとも一部に直接または間接に積層されており、さらに前記支持部材の前記内側壁に至っており、前記圧電層よりも熱伝導率の高い高熱伝導膜をさらに備える。
　本発明によれば、放熱性に優れた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断面図であり、図１のＩ－Ｉ線に沿う部分の断面図である。 図３（ａ）～図３（ｄ）は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の製造方法の一例を説明するための各正面断面図である。 図４（ａ）～図４（ｃ）は、本発明の第１の実施形態の弾性波装置の製造方法の一例を説明するための各正面断面図である。 図５（ａ）及び図５（ｂ）は、本発明の第１の実施形態の弾性波装置の製造方法の一例を説明するための各正面断面図である。 図６（ａ）～図６（ｄ）は、本発明の第１の実施形態の弾性波装置の製造方法の他の例を説明するための各正面断面図である。 図７（ａ）～図７（ｃ）は、本発明の第１の実施形態の弾性波装置の製造方法の他の例を説明するための各正面断面図である。 図８は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。 図９は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。 図１０は、本発明の第４の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。 図１１は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。 図１２は、本発明の第６の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。 図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、厚み滑りモードを利用した弾性波装置の外観を示す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１４は、図１３（ａ）中のＡ－Ａ線に沿う部分の断面図である。 図１５（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１５（ｂ）は、厚み滑りモードを利用した弾性波装置の振動を説明するための模式的正面断面図である。 図１６は、厚み滑りモードのバルク波の振幅方向を説明するための図である。 図１７は、厚み滑りモードを利用した弾性波装置の共振特性を示す図である。 図１８は、隣り合う電極指の中心間距離を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１９は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置を示す平面図である 図２０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。
　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。
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。図２は、本発明の第１の実施形態の弾性波装置の断面図である。なお、図２は、図１中のＩ－Ｉ線に沿う部分の断面図である。
　図２に示すように、弾性波装置１０は、圧電性基板１２と、圧電性基板１２上に設けられたＩＤＴ電極１１とを有する。圧電性基板１２は、支持部材としての支持基板１４と、誘電体層１５と、圧電層１６とを有する。支持基板１４上に、誘電体層１５を介して、圧電層１６が設けられている。
　支持基板１４は第１の主面１４ａ及び第２の主面１４ｂを有する。第１の主面１４ａ及び第２の主面１４ｂは互いに対向している。第１の主面１４ａには凹部１４ｃが設けられている。さらに、支持基板１４は支持部１４ｄを有する。支持部１４ｄは、凹部１４ｃを囲んでおり、かつ誘電体層１５を介して圧電層１６を支持している部分である。
　圧電層１６は、凹部１４ｃを塞ぐように、誘電体層１５上に設けられている。本実施形態では、この凹部１４ｃが、エアギャップ部Ｇを構成している。エアギャップ部Ｇは、支持基板１４、誘電体層１５及び圧電層１６により囲まれている。
　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が支持基板１４側の主面である。
　圧電層１６は、ＬｉＮｂＯ３などのニオブ酸リチウム、またはＬｉＴａＯ３などのタンタル酸リチウムからなる。なお、本明細書において、ある部材がある材料からなるとは、弾性波装置の電気的特性が劣化しない程度の微量な不純物が含まれる場合を含む。
　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。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。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。第１の主面１６ａには、配線電極２２ａ，２３ａが設けられている。配線電極２２ａ，２３ａは、ＩＤＴ電極１１に電気的に接続されている。
　隣り合う第１の電極指２４及び第２の電極指２５が互いに対向する方向を電極指対向方向とする。本実施形態では、電極指対向方向は、複数の第１の電極指２４及び複数の第２の電極指２５が延びる方向と直交している。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。
　なお、エアギャップ部Ｇは、支持部材の厚み方向で、ＩＤＴ電極１１の少なくとも一部と重なっておればよい。
　弾性波装置１０では、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、例えば厚み滑りモードのバルク波を利用可能なように構成されている。この厚み滑りモードのバルク波を利用した弾性波装置の最適な形態については、図１３以降を参照して後述する。
　図１に示すように、弾性波装置１０では、支持基板１４が、エアギャップ部Ｇに面している内側壁１４ｅを有する。また、エアギャップ部Ｇにおいて、支持基板１４は、圧電層１６に対向している底面１４ｆを有する。エアギャップ部Ｇにおいて、圧電層１６の第２の主面１６ｂに高熱伝導膜１７が積層されている。高熱伝導膜１７は、第２の主面１６ｂに直接積層されている。もっとも、第２の主面１６ｂに間接に高熱伝導膜１７が積層されていてもよい。
　高熱伝導膜１７は、圧電層１６よりも熱伝導率が高い。このような熱伝導率の高い材料により、高熱伝導膜１７が構成されている。熱伝導率が高い材料としては、金属、圧電単結晶よりも熱伝導率が高い絶縁体などを挙げることができる。
　高熱伝導膜１７は、圧電層１６の第２の主面１６ｂから支持基板１４の内側壁１４ｅに至っており、さらに、本実施形態では、高熱伝導膜１７は、凹部１４ｃの底面１４ｆ上に至るように設けられている。すなわち、本実施形態では、高熱伝導膜１７は、エアギャップ部Ｇを取り囲むように設けられている。
　従来、エアギャップ部の上方に、圧電層が設けられている構造では、励振により生じた熱が、圧電層から外部に逃がされにくいという問題があった。より具体的には、ＩＤＴ電極を駆動すると、圧電層のＩＤＴ電極が設けられている領域において、熱が発生する。ところが、圧電層の下方にエアギャップ部が存在すると、発生した熱が逃がされがたい。すなわち、放熱性が低いという問題があった。
　これに対して、弾性波装置１０では、上記高熱伝導膜１７が設けられているため、励振により生じた熱が、高熱伝導膜１７を介してエアギャップ部Ｇ側に速やかに逃がされる。従って、放熱性を効果的に高めることができる。
　好ましくは、支持基板１４及び誘電体層１５の少なくとも一方の熱伝導率は、圧電層１６の熱伝導率よりも高い。それによって、放熱性をより一層高めることができる。
　支持基板１４の熱伝導率が、圧電層１６の熱伝導率よりも高いことが好ましい。それによって、放熱性をより効果的に高めることができる。
　なお、支持部材は、支持基板１４のみにより構成されているが、支持基板１４に、他の誘電体層や半導体層が積層されている構造を有していてもよい。
　高熱伝導膜１７は、好ましくは、上記のような熱伝導性が高い誘電体からなる誘電体膜である。誘電体としては、例えば、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、ジルコニア、チタニアまたはグラフェンなどが好適である。上記誘電体としては、より好ましくは、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、窒化ケイ素または酸窒化ケイ素が用いられる。それによって、放熱性をより効果的に高めることができる。
　高熱伝導膜１７の厚みは、均一でもよいが、部分的に異なっていてもよい。図２に示すように、圧電層１６の第２の主面１６ｂ上における高熱伝導膜１７の厚みよりも、内側壁１４ｅ上及び底面１４ｆ上における高熱伝導膜１７の厚みが厚くされていてもよい。
　図３（ａ）～（ｄ）及び図４（ａ）～図４（ｃ）、並びに図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照して弾性波装置１０の製造方法の一例を説明する。
　まず、図３（ａ）に示すように、支持基板１４に、凹部１４ｃを形成する。この凹部１４ｃの形成は、第１の主面１４ａ側からレジストの付与、パターニング、支持基板のエッチング及びレジストの除去により得ることができる。
　次に、図３(ｂ)に示すように、凹部１４ｃに、犠牲層１８を設ける。この犠牲層１８の形成は、犠牲層１８の成膜、及び研削での平坦化により得ることができる。犠牲層１８は、後述する工程で除去される材料からなる。
　次に、図３（ｃ）に示すように、誘電体層１５を積層する。誘電体層１５を積層したのちに、誘電体層１５上に、圧電基板１６Ａを接合する。
　次に、圧電基板１６Ａを研削する。それによって、図３（ｄ）に示す圧電層１６を形成する。
　次に、図４（ａ）に示すように、リフトオフ法により、ＩＤＴ電極１１及び配線電極２２ａ，２３ａを形成する。
　レジストの塗布、パターニング及び開口部Ｈの圧電体層１６と誘電体層１５をドライエッチングして後述の開口部Ｈに位置している圧電体層１６と誘電体層１５を除去したのち、レジスト層を除去する。それによって、図４（ｂ）に示すように、開口部Ｈを圧電層１６と誘電体層１５に形成する。開口部Ｈは、犠牲層１８を除去するために設けられている。
　レジスト塗布、パターニングにより開口部Ｈ以外をレジストで保護し、開口部Ｈから犠牲層１８と誘電体層を除去するためのそれぞれエッチング液を注入し、除去し、その後、レジストを除去する。それによって、図４（ｃ）に示すように、犠牲層１８と誘電体層１５とを除去する。このようにして、エアギャップ部Ｇが設けられる。
　次に、図５（ａ）に示すように、高熱伝導膜１７を成膜する。この成膜は、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ　Ｌａｙｅｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）またはＣＶＤなどの方法により行うことができる。好ましくは、ＡＬＤ成膜法が用いられる。それによって、高熱伝導膜１７を高精度の厚みにて形成することができる。
　次に、図５（ｂ）に示すように、イオンミリングにより、ＩＤＴ電極１１や配線電極２２ａ，２３ａ上のＡＬＤ層（高熱伝導膜１７）を除去する。図示のように、開口部Ｈの側壁に、高熱伝導膜１７が残存していてもよい。
　なお、イオンミリングに際しては、Ａｒビームなどのイオンビームを用いることができる。
　図６（ａ）～図６（ｄ）及び図７（ａ）～図７（ｃ）を参照して、第１の実施形態の弾性波装置１０の製造方法の他の例を説明する。
　まず、図６（ａ）に示すように、圧電基板１６Ａ上に、犠牲層１８を形成する。犠牲層１８は、レジストの塗布、パターニング、犠牲層１８のエッチング及びレジストの除去により形成することができる。
　次に、図６（ｂ）に示すように、誘電体からなる接合層としての誘電体層１５Ａを形成する。誘電体層１５Ａは、例えば、誘電体層を成膜後、研削により平坦化して形成する。
　次に、図６（ｃ）に示すように、誘電体層１５Ａ上に、支持基板１４を積層する。すなわち、接合層としての誘電体層１５Ａを用いることにより、圧電基板１６Ａと、支持基板１４とを接合することができる。
　次に、図６（ｄ）に示すように、圧電基板１６Ａを研削し、薄くする。それによって、圧電層１６を形成する。
　次に、図７（ａ）に示すように、ＩＤＴ電極１１及び配線電極２２ａ，２３ａを形成する。ＩＤＴ電極１１及び配線電極２２ａ，２３ａは、例えば、リフトオフ法により形成することができる。
　次に、図７（ｂ）に示すように、開口部Ｈを設ける。開口部Ｈは、レジストの塗布、パターニング、開口部Ｈの圧電体層１６のドライエッチング及びレジストの除去により形成することができる。
　次に、図７（ｃ）に示すように、犠牲層１８を除去する。犠牲層１８の除去は、レジストの塗布、パターニング、開口部Ｈからの犠牲層のエッチング液の注入による犠牲層の除去及びレジストの除去により行うことができる。
　しかる後、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示したように、高熱伝導膜１７を形成すればよい。
　なお、本発明における弾性波装置の製造方法は上記各例に限定されない。
　図８は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。弾性波装置３１では、高熱伝導膜１７が圧電層１６の第２の主面１６ｂ上から、支持部材としての支持基板１４の内側壁１４ｅの途中に至るように設けられている。すなわち、高熱伝導膜１７は、支持基板１４の凹部１４ｃの底面１４ｆには至らないように設けられている。このように、高熱伝導膜１７は、圧電層１６の第２の主面１６ｂに直接または間接に積層された部分と、第２の主面１６ｂに連なる支持基板１４の内側壁１４ｅの少なくとも一部に設けられていた部分とを有してさえおればよい。それによって、放熱性を効果的に高めることができる。
　図９は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。弾性波装置３２では、付加膜３３が設けられている。また、誘電体層１５が設けられている。その他の構成は、弾性波装置３２は弾性波装置３１と同様である。付加膜３３は、圧電層１６の第２の主面１６ｂの全面に積層されている。そして、支持基板１４に対して、誘電体層１５及び付加膜３３を介して圧電層１６が積層されている。
　高熱伝導膜１７は、ＩＤＴ電極１１と対向している第２の主面１６ｂ上に直接積層されていない。すなわち、高熱伝導膜１７は、第２の主面１６ｂのエアギャップ部Ｇに面している部分上において、付加膜３３を介して積層されている。
　付加膜３３が設けられていても、高熱伝導膜１７により、放熱性を高めることができる。すなわち、付加膜３３は支持部材よりも熱伝導率が低くてもよい。付加膜３３としては、好ましくは、圧電層１６よりも熱伝導率が高い材料からなる膜が用いられる。
　もっとも、付加膜３３の厚みが薄ければ、熱伝導率は圧電層１６より低くてもよく、その場合であっても、下面に高熱伝導膜１７が存在するため、放熱性を高めることができる。このように、高熱伝導膜１７は、圧電層１６の第２の主面１６ｂに間接に積層されていてもよい。
　図１０は、本発明の第４の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。弾性波装置４０では、支持基板１４上に、直接圧電層１６が積層されている。また、支持部材は支持基板１４のみからなる。そして、圧電層１６の第２の主面に臨むエアギャップ部Ｇは、支持基板１４に設けられた貫通孔１４ｇにより形成されている。このように、支持基板１４において、第１の主面１４ａから第２の主面１４ｂに貫通している貫通孔１４ｇを設け、それによってエアギャップ部Ｇを設けてもよい。
　弾性波装置４０において、高熱伝導膜１７が、圧電層１６の第２の主面１６ｂから支持基板１４の内側壁１４ｅに至るように設けられている。それによって、放熱性が高められている。
　図１１は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。弾性波装置５０では、支持基板１４において、エアギャップ部Ｇに面している内側壁１４ｅが、凸部１４ｅ１を有する。高熱伝導膜１７は、内側壁１４ｅの凹凸部を覆うように、さらに底面１４ｆに至っている。このように、支持基板１４の内側壁１４ｅに、少なくとも一部に、凸部１４ｅ１を設けてもよい。その場合には、高熱伝導膜１７の表面積が増加する。そのため、放熱性をより一層高めることができる。
　図１２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部分切り欠き斜視図である。
　弾性波装置８１は、支持基板８２を有する。支持基板８２には、上面に開いた凹部が設けられている。支持基板８２上に圧電層８３が積層されている。それによって、エアギャップ部９が構成されている。このエアギャップ部９の上方において圧電層８３上に、ＩＤＴ電極８４が設けられている。ＩＤＴ電極８４の弾性波伝搬方向両側に、反射器８５，８６が設けられている。図１２において、エアギャップ部９の外周縁を破線で示す。ここでは、ＩＤＴ電極８４は、第１，第２のバスバー８４ａ，８４ｂと、複数本の第１の電極指としての電極８４ｃ及び複数本の第２の電極指としての電極８４ｄとを有する。複数本の電極８４ｃは、第１のバスバー８４ａに接続されている。複数本の電極８４ｄは、第２のバスバー８４ｂに接続されている。複数本の電極８４ｃと、複数本の電極８４ｄとは間挿し合っている。
　エアギャップ部９において、圧電層８３の下方から凹部の内側壁に至るように、高熱伝導膜８７が設けられている。
　弾性波装置８１では、上記エアギャップ部９上のＩＤＴ電極８４に、交流電界を印加することにより、板波としてのラム波が励振される。そして、反射器８５，８６が両側に設けられているため、上記ラム波による共振特性を得ることができる。このように、本発明の弾性波装置は、板波を利用するものであってもよい。
　以下、本発明の弾性波装置が好適に用いられる、厚み滑りモードのバルク波を利用した弾性波装置について説明する。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１３（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１３（ｂ）は、圧電層上の電極構造を示す平面図であり、図１４は、図１３（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、電極指３及び電極指４が設けられている。図１３（ａ）及び図１３（ｂ）では、複数の電極指３が、第１のバスバー５に接続されている。複数の電極指４は、第２のバスバー６に接続されている。複数の電極指３及び複数の電極指４は、互いに間挿し合っている。電極指３及び電極指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、電極指３と、隣りの電極指４とが対向している。電極指３，４の長さ方向、及び、電極指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、電極指３と、隣りの電極指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、電極指３，４の長さ方向が図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示す電極指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１３（ａ）及び図１３（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指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１３（ａ）及び図１３（ｂ）において電極指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指３と、他方電位に接続される電極指４とが隣り合う１対の構造が、上記電極指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。ここで電極指３と電極指４とが隣り合うとは、電極指３と電極指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、電極指３と電極指４とが間隔を介して配置されている場合を指す。また、電極指３と電極指４とが隣り合う場合、電極指３と電極指４との間には、他の電極指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。電極指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、電極指３，４の幅、すなわち電極指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、電極指３，４間の中心間距離とは、電極指３の長さ方向と直交する方向における電極指３の寸法（幅寸法）の中心と、電極指４の長さ方向と直交する方向における電極指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、電極指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（電極指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１４に示すように、開口部７ａ，８ａを有する。それによって、エアギャップ部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対の電極指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。
　上記複数の電極指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、電極指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、複数の電極指３と、複数の電極指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、複数対の電極指３，４のうちいずれかの隣り合う電極指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、電極指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１５（ａ）及び図１５（ｂ）を参照して説明する。
　図１５（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１５（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１５（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、電極指３，４からなる電極指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１６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１６では、電極指３と電極指４との間に、電極指４が電極指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、電極指３と電極指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、この電極指３，４からなる電極指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、上記電極指３がホット電位に接続される電極であり、電極指４がグラウンド電位に接続される電極である。もっとも、電極指３がグラウンド電位に、電極指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１７は、図１４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。
　電極指３と電極指４の長さ方向と直交する方向に視たときに、電極指３と電極指４とが重なっている領域、すなわち励振領域Ｃの長さ＝４０μｍ、電極指３，４からなる電極指の対数＝２１対、電極指間中心距離＝３μｍ、電極指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の電極指３，４の長さ方向に沿う寸法である。
　本実施形態では、電極指３，４からなる電極指対の電極指間距離は、複数対において全て等しくした。すなわち、電極指３と電極指４とを等ピッチで配置した。
　図１７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、電極指３と電極指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１８を参照して説明する。
　図１７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１８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１８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１９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、電極指３と電極指４とを有する１対の電極が設けられている。なお、図１９中のＫが交叉幅となる。前述したように、電極指の対数は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２０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２０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。
　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Ｅ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。比帯域が１７％以下である場合には、圧電層２の膜厚や電極指３，４の寸法などを調整することにより、スプリアスを好適に小さくすることができる。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Ｅ１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。
１…弾性波装置
２…圧電層
２ａ…第１の主面
２ｂ…第２の主面
３，４…電極指
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…エアギャップ部
１０…弾性波装置
１１…ＩＤＴ電極
１２…圧電性基板
１４…支持基板
１４ａ，１４ｂ…第１，第２の主面
１４ｃ…凹部
１４ｄ…支持部
１４ｅ…内側壁
１４ｅ１…凸部
１４ｆ…底面
１４ｇ…貫通孔
１５，１５Ａ…誘電体層
１６…圧電層
１６Ａ…圧電基板
１６ａ，１６ｂ…第１，第２の主面
１７…高熱伝導膜
１８…犠牲層
２２，２３…第１，第２のバスバー
２２ａ，２３ａ…配線電極
２４，２５…第１，第２の電極指
３１，３２…弾性波装置
３３…付加膜
４０，５０，８０，８１…弾性波装置
８２…支持基板
８３…圧電層
８４…ＩＤＴ電極
８４ａ，８４ｂ…第１，第２のバスバー
８４ｃ，８４ｄ…電極
８５，８６…反射器
８７…高熱伝導膜
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
Ｄ…交叉領域
Ｇ…エアギャップ部
Ｈ…開口部
ＶＰ１…仮想平面

Claims (21)

  1. 　支持基板を含む支持部材と、
    　前記支持部材上に設けられており、対向し合う第１，第２の主面を有する圧電層と、
    　前記圧電層の前記第１の主面に設けられており、複数本の電極指を有するＩＤＴ電極と、
    を備え、
    　前記支持部材に、前記圧電層側に開口しているエアギャップ部が設けられており、前記エアギャップ部が、前記支持部材の厚み方向において、前記ＩＤＴ電極の少なくとも一部と重なっており、
    　前記支持部材が、前記エアギャップ部に面している内側壁を有し、
    　前記圧電層の前記第２の主面の少なくとも一部に直接または間接に積層されており、さらに前記支持部材の前記内側壁に至っており、前記圧電層よりも熱伝導率の高い高熱伝導膜をさらに備える、弾性波装置。
  2. 　前記支持部材が、前記支持基板と、前記支持基板及び前記圧電層の間に設けられている誘電体層とを有する、請求項１に記載の弾性波装置。
  3. 　前記支持基板及び前記誘電体層の少なくとも一方の熱伝導率が、前記圧電層の熱伝導率よりも高い、請求項２に記載の弾性波装置。
  4. 　前記支持部材が、前記支持基板のみにより構成されている、請求項１に記載の弾性波装置。
  5. 　前記支持基板の熱伝導率が、前記圧電層の熱伝導率よりも高い、請求項４に記載の弾性波装置。
  6. 　前記圧電層の前記第２の主面において、前記圧電層の前記第２の主面と前記高熱伝導膜との間に設けられており、前記支持部材よりも熱伝導率が低い材料からなる付加膜が設けられている、請求項１～５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  7. 　前記内側壁に凹凸部が設けられている、請求項１～６のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  8. 　前記エアギャップ部において、前記支持部材が前記圧電層と対向している底面を有する、請求項１～７のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  9. 　前記高熱伝導膜が、前記支持部材の前記エアギャップ部に位置している前記底面に至っている、請求項８に記載の弾性波装置。
  10. 　前記エアギャップ部が、前記支持部材を貫通している貫通孔である、請求項１～７のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  11. 　前記高熱伝導膜が誘電体膜である、請求項１～１０のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  12. 　前記高熱伝導膜が、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ　Ｌａｙｅｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）成膜法により形成されている、請求項１～１１のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  13. 　前記高熱伝導膜が、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、窒化ケイ素及び酸窒化ケイ素のうちの１種からなる、請求項１２に記載の弾性波装置。
  14. 　板波を利用可能に構成されている、請求項１～１３のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  15. 　厚み滑りモードのバルク波を利用可能に構成されている、請求項１～１３のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  16. 　前記圧電層の厚みをｄ、隣り合う前記電極指同士の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐが０．５以下である、請求項１５に記載の弾性波装置。
  17. 　ｄ／ｐが０．２４以下である、請求項１６に記載の弾性波装置。
  18. 　隣り合う前記電極指が対向している方向に視たときに重なっている領域が励振領域であり、前記励振領域に対する、前記複数の電極指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１６または１７に記載の弾性波装置。
  19. 　前記圧電層がタンタル酸リチウム層またはニオブ酸リチウム層である、請求項１～１８のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  20. 　前記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１～１９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）
  21. 　支持基板を含む支持部材と、
    　前記支持部材上に設けられており、対向し合う第１，第２の主面を有する圧電層と、
    　前記圧電層の前記第１の主面に設けられており、複数本の電極指を有するＩＤＴ電極と、を備え、
    　前記支持部材に、前記圧電層側に開口を有するエアギャップ部が設けられており、前記エアギャップ部が、前記支持部材の厚み方向において、前記ＩＤＴ電極の少なくとも一部と重なっており、
    　前記支持部材が、前記エアギャップ部に面している内側壁を有する、構造体を用意する工程と、
    　前記構造体の前記エアギャップ部において、前記圧電層の前記第２の主面から前記支持部材の前記内側壁に至るように、前記圧電層よりも熱伝導率の高い材料からなる高熱伝導膜を形成する工程とを備える、弾性波装置の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008098974A (ja) * 2006-10-12 2008-04-24 Seiko Epson Corp ラム波型高周波デバイス
JP2010056736A (ja) * 2008-08-27 2010-03-11 Murata Mfg Co Ltd 電子部品及び電子部品の製造方法
JP2010220204A (ja) * 2009-02-17 2010-09-30 Ngk Insulators Ltd ラム波装置
JP2011018675A (ja) * 2009-07-07 2011-01-27 Murata Mfg Co Ltd 圧電デバイスの製造方法および圧電デバイス
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
JP2012137366A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Seiko Epson Corp 熱型光検出器、熱型光検出装置、電子機器および熱型光検出器の製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008098974A (ja) * 2006-10-12 2008-04-24 Seiko Epson Corp ラム波型高周波デバイス
JP2010056736A (ja) * 2008-08-27 2010-03-11 Murata Mfg Co Ltd 電子部品及び電子部品の製造方法
JP2010220204A (ja) * 2009-02-17 2010-09-30 Ngk Insulators Ltd ラム波装置
JP2011018675A (ja) * 2009-07-07 2011-01-27 Murata Mfg Co Ltd 圧電デバイスの製造方法および圧電デバイス
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
JP2012137366A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Seiko Epson Corp 熱型光検出器、熱型光検出装置、電子機器および熱型光検出器の製造方法

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