WO2022118970A1 - 弾性波装置 - Google Patents

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WO2022118970A1 PCT/JP2021/044556 JP2021044556W WO2022118970A1 WO 2022118970 A1 WO2022118970 A1 WO 2022118970A1 JP 2021044556 W JP2021044556 W JP 2021044556W WO 2022118970 A1 WO2022118970 A1 WO 2022118970A1
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main surface
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piezoelectric layer
elastic wave
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毅 山根
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株式会社村田製作所
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Definitions

  • This disclosure relates to an elastic wave device.
  • Patent Document 1 describes an elastic wave device.
  • Patent Document 1 when the temperature of the elastic wave device itself or the surroundings of the elastic wave device changes, stress is concentrated on the end portion of the electrode on the piezoelectric layer side, and the polarization of the piezoelectric layer may be reversed. Therefore, it is required to relieve the stress at the end of the electrode on the piezoelectric layer side.
  • the present disclosure solves the above-mentioned problems, and aims to relieve the stress at the end of the electrode on the piezoelectric layer side.
  • the elastic wave device is a second main surface, which is opposite to the support substrate, the first main surface, and the first main surface, and is in the first direction with respect to the first main surface.
  • the piezoelectric layer having the main surface of the above, the first electrode main surface, and the opposite side of the first electrode main surface and in the first direction with respect to the first electrode main surface, said. It has a second electrode main surface in contact with the first main surface of the piezoelectric layer, faces the second electrode main surface intersecting the first direction, and is provided adjacent to the first main surface.
  • the cavity portion overlaps with at least a part of the at least one pair of functional electrodes when viewed in a plan view from the first direction, and the functional electrodes are the first electrode main surface and the second electrode. It further has a first side surface and a second side surface, which are two sides connecting the main surface, and the first side surface is an angle formed by the first side surface and the first main surface. Includes a first portion having a first angle, and a second portion having a second angle smaller than the first angle, which is an angle formed by the first side surface and the first main surface. The second portion is provided on the piezoelectric layer side with respect to the first portion.
  • the elastic wave device is a support substrate, a first main surface, and a first direction opposite to the first main surface and in a first direction with respect to the first main surface.
  • a piezoelectric layer having two main surfaces, a first electrode main surface, opposite to the first electrode main surface, and in the first direction with respect to the first electrode main surface. It has a second electrode main surface in contact with the first main surface of the piezoelectric layer, faces the second electrode main surface intersecting the first direction, and is provided adjacent to the first main surface. It is provided with at least one pair of functional electrodes provided with a cavity provided by a cavity provided in a part of the support substrate or a cavity provided by an air gap provided between the support substrate and the piezoelectric layer.
  • the cavity portion overlaps with at least a part of the at least one pair of functional electrodes when viewed in a plan view from the first direction, and the functional electrodes are the first electrode main surface and the second electrode. It further has a first side surface and a second side surface, which are two side surfaces connecting the electrode main surface, and the first side surface or the second side surface has a curved surface.
  • the stress at the end of the electrode on the piezoelectric layer side can be relieved.
  • FIG. 1A is a perspective view showing an elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 1B is a plan view showing the electrode structure of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion of FIG. 1A along line II-II.
  • FIG. 3A is a schematic cross-sectional view for explaining a Lamb wave propagating in the piezoelectric layer of the comparative example.
  • FIG. 3B is a schematic cross-sectional view for explaining the bulk wave of the thickness slip primary mode propagating in the piezoelectric layer of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining the amplitude direction of the bulk wave in the thickness slip primary mode propagating through the piezoelectric layer of the first embodiment.
  • FIG. 1A is a perspective view showing an elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 1B is a plan view showing the electrode structure of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion of FIG. 1A along line
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of resonance characteristics of the elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 6 shows d / 2p as a resonator in the elastic wave apparatus of the first embodiment, where p is the center-to-center distance or the average distance between the centers of adjacent electrodes and d is the average thickness of the piezoelectric layer. It is explanatory drawing which shows the relationship with the specific band of.
  • FIG. 7 is a plan view showing an example in which a pair of electrodes is provided in the elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a reference diagram showing an example of the resonance characteristics of the elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 9 shows the specific band of the elastic wave apparatus of the first embodiment when a large number of elastic wave resonators are configured, and the phase rotation amount of the impedance of the spurious standardized at 180 degrees as the size of the spurious.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between d / 2p, the metallization ratio MR, and the specific band.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing a map of the specific band with respect to Euler angles (0 °, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO 3 when d / p is brought as close to 0 as possible.
  • FIG. 12 is a partially cutaway perspective view for explaining the elastic wave device according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between d / 2p, the metallization ratio MR, and the specific band.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing a map of the specific band with respect to Euler angles (0 °, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing an embodiment of the elastic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 14 is an example of an enlarged view of the area A of FIG. 13.
  • FIG. 15A is an explanatory diagram showing the relationship between the stress and the dimensions of the functional electrodes of the elastic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 15B is an explanatory diagram showing the relationship between the stress and the dimensions of the functional electrodes of the elastic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 16 is a first modification of an enlarged view of the area A of FIG. 13.
  • FIG. 17 is a second modification of the enlarged view in which the area A of FIG. 13 is enlarged.
  • FIG. 18 is a third modification of the enlarged view of the area A of FIG. 13.
  • FIG. 19 is a fourth modification of the enlarged view of the area A of FIG. 13.
  • FIG. 20 is an explanatory diagram showing the stress distribution of the functional electrodes of the elastic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 1A is a perspective view showing an elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 1B is a plan view showing the electrode structure of the first embodiment.
  • the elastic wave device 1 of the first embodiment 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 a Z cut in the first embodiment.
  • the cut angle of LiNbO 3 or LiTaO 3 may be a rotary Y cut or an X cut. Propagation directions of Y propagation and X propagation ⁇ 30 ° are preferable.
  • the thickness of the piezoelectric layer 2 is not particularly limited, but is preferably 50 nm or more and 1000 nm or less in order to effectively excite the thickness slip primary mode.
  • the piezoelectric layer 2 has a first main surface 2a facing each other in the Z direction and a second main surface 2b.
  • 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 electrode 5.
  • the plurality of electrodes 4 are connected to the second bus bar electrode 6.
  • the plurality of electrodes 3 and the plurality of electrodes 4 are interleaved with each other. This constitutes an IDT electrode including the electrode 3 and the electrode 4.
  • the electrode 3 and the electrode 4 have a rectangular shape and have a length direction.
  • the electrode 3 and the electrode 4 adjacent to the electrode 3 face each other in a direction orthogonal to the length direction.
  • the length direction of the electrode 3 and the electrode 4 and the direction orthogonal to the length direction of the electrode 3 and the electrode 4 are all directions intersecting with each other in the thickness direction of the piezoelectric layer 2. Therefore, it can be said that the electrode 3 and the electrode 4 adjacent to the electrode 3 face each other in a direction intersecting with each other in the thickness direction of the piezoelectric layer 2.
  • the thickness direction of the piezoelectric layer 2 is the Z direction (or the first direction)
  • the length direction of the electrodes 3 and 4 is the Y direction (or the second direction)
  • the electrodes 3 and 4 are orthogonal to each other.
  • the direction may be described as the X direction (or the third direction).
  • 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. 1A and 1B. That is, in FIGS. 1A and 1B, the electrodes 3 and 4 may be extended in the direction in which the first bus bar electrode 5 and the second bus bar electrode 6 are extended. In that case, the first bus bar electrode 5 and the second bus bar electrode 6 extend in the direction in which the electrodes 3 and 4 extend in FIGS. 1A and 1B. Then, a plurality of pairs 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. ing.
  • 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 electrode 3 and the electrode 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 between the electrode 3 and the electrode 4, that is, the pitch is preferably in the range of 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the center-to-center distance between the electrode 3 and the electrode 4 is the center of the width dimension of the electrode 3 in the direction orthogonal to the length direction of the electrode 3 and the electrode 4 in the direction orthogonal to the length direction of the electrode 4. It is the distance connecting the center of the width dimension of.
  • the electrodes 3 and 4 when there are a plurality of at least one of the electrodes 3 and 4 (when the electrodes 3 and 4 are a pair of electrodes and there are 1.5 or more pairs of electrodes), the electrodes 3 and 4
  • the center-to-center distance refers to the average value of the center-to-center distances of 1.5 pairs or more of the electrodes 3, the adjacent electrodes 3 and the electrodes 4.
  • the width of the electrode 3 and the electrode 4, that is, the dimensions of the electrode 3 and the electrode 4 in the facing direction are preferably in the range of 150 nm or more and 1000 nm or less.
  • the center-to-center distance between the electrode 3 and the electrode 4 is a direction orthogonal to 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 length direction of the electrode 4. It is the distance connected to the center of the dimension (width dimension) of the electrode 4 in.
  • 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 °). ) May be.
  • a support substrate 8 is laminated on the second main surface 2b side of the piezoelectric layer 2 via a dielectric film 7.
  • the dielectric film 7 and the support substrate 8 have a frame-like shape, and as shown in FIG. 2, have openings 7a and 8a. As a result, the cavity 9 (air gap) 9 is formed.
  • the cavity 9 is provided so as not to interfere with the vibration of the excitation region C of the piezoelectric layer 2. Therefore, the support substrate 8 is laminated on the second main surface 2b via the dielectric film 7 at a position where it does not overlap with the portion where the at least one pair of electrodes 3 and the electrodes 4 are provided.
  • the dielectric film 7 may not be provided. Therefore, the support substrate 8 can be directly or indirectly laminated on the second main surface 2b of the piezoelectric layer 2.
  • the dielectric film 7 is made of silicon oxide.
  • the dielectric film 7 can be formed of an appropriate insulating material such as silicon nitride or alumina in addition to silicon oxide.
  • the support substrate 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).
  • high resistance Si having a resistivity of 4 k ⁇ or more is desirable.
  • the support substrate 8 can also be configured by using an appropriate insulating material or semiconductor material.
  • the material of the support substrate 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, the electrode 4, the first bus bar electrode 5, and the second bus bar electrode 6 are made of an appropriate metal or alloy such as Al or AlCu alloy.
  • the electrode 3, the electrode 4, the first bus bar electrode 5, and the second bus bar electrode 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 electrode 5 and the second bus bar electrode 6. As a result, it is possible to obtain resonance characteristics using the bulk wave of the thickness slip primary mode excited in the piezoelectric layer 2.
  • the thickness of the piezoelectric layer 2 when the thickness of the piezoelectric layer 2 is d, the distance between the centers of the plurality of pairs of electrodes 3, the adjacent electrodes 3 of the electrodes 4, and the electrodes 4 is p, d / p is It is said to be 0.5 or less. Therefore, the bulk wave in the thickness slip primary 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 electrodes 3 and 4 are 1.5 pairs.
  • the distance p between the centers of the adjacent electrodes 3 and 4 is the average distance between the centers of the adjacent electrodes 3 and 4.
  • the elastic wave device 1 of the first embodiment has the above configuration, 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 it is a resonator that does not require reflectors on both sides and has little propagation loss. Further, the reason why the above reflector is not required is that the bulk wave of the thickness slip primary mode is used.
  • FIG. 3A is a schematic cross-sectional view for explaining a Lamb wave propagating in the piezoelectric layer of the comparative example.
  • FIG. 3B is a schematic cross-sectional view for explaining the bulk wave of the thickness slip primary mode propagating in the piezoelectric layer of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining the amplitude direction of the bulk wave in the thickness slip primary mode propagating through the piezoelectric layer of the first embodiment.
  • FIG. 3A is an elastic wave device as described in Patent Document 1, in which a ram wave propagates in a piezoelectric layer.
  • the wave propagates in the piezoelectric layer 201 as indicated by an arrow.
  • the piezoelectric layer 201 has a first main surface 201a and a second main surface 201b, 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 electrodes 3 and 4 of the IDT electrodes are lined up.
  • the wave propagates in the X direction as shown in the figure.
  • the piezoelectric layer 201 vibrates as a whole because it is a plate wave, the wave propagates in the X direction, so reflectors are arranged on both sides to obtain resonance characteristics. Therefore, wave propagation loss occurs, and the Q value decreases when the size is reduced, that is, when the logarithm of the electrodes 3 and 4 is reduced.
  • the wave is generated by the first main surface 2a and the second main surface 2a of the piezoelectric layer 2. It propagates substantially in the direction connecting the surface 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. And since the resonance characteristic is obtained by the propagation of the wave in the Z direction, the reflector is not required. Therefore, there is no propagation loss when propagating to the reflector. Therefore, 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 directions of the bulk waves in the thickness slip primary mode are the first region 451 included in the excitation region C (see FIG. 1B) of the piezoelectric layer 2 and the first region 451 included in the excitation region C.
  • FIG. 4 schematically shows a bulk wave when a voltage at which the electrode 4 has a higher potential than that of the electrode 3 is applied between the 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 electrode 3 and the electrode 4 is arranged, but since the wave is not propagated in the X direction, the logarithm of the electrode pair consisting of the electrode 3 and the electrode 4 Does not necessarily have to be multiple pairs. 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. 5 is an explanatory diagram showing an example of the resonance characteristics of the elastic wave device of the first embodiment.
  • the design parameters of the elastic wave device 1 that has obtained the resonance characteristics shown in FIG. 5 are as follows.
  • Piezoelectric layer 2 LiNbO 3 with Euler angles (0 °, 0 °, 90 °) Piezoelectric layer 2 thickness: 400 nm
  • Excitation region C (see FIG. 1B) length: 40 ⁇ m
  • Dielectric film 7 1 ⁇ m thick silicon oxide film
  • the excitation region C (see FIG. 1B) is a region where the electrode 3 and the electrode 4 overlap when viewed in the X direction orthogonal to the length direction of the electrode 3 and the electrode 4.
  • 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 distance between the electrodes of the electrode pair consisting of the electrodes 3 and 4 is the same for the plurality of pairs. That is, the electrodes 3 and 4 are arranged at equal pitches.
  • d / p is 0.5 or less, more preferably 0.24. It is as follows. This will be described with reference to FIG.
  • FIG. 6 shows d / 2p and a resonator in the elastic wave apparatus of the first embodiment, where p is the center-to-center distance or the average distance between the centers of adjacent electrodes and d is the average thickness of the piezoelectric layer 2. It is explanatory drawing which shows the relationship with the specific band as.
  • 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 using the bulk wave of the thickness slip primary mode.
  • At least one pair of electrodes may be one pair, and in the case of a pair of electrodes, p is the distance between the centers of the adjacent electrodes 3 and 4. In the case of 1.5 pairs or more of electrodes, the average distance between the centers of the adjacent electrodes 3 and 4 may be p.
  • the thickness d of the piezoelectric layer 2 if the piezoelectric layer 2 has a thickness variation, a value obtained by averaging the thickness may be adopted.
  • FIG. 7 is a plan view showing an example in which a pair of electrodes is provided in the elastic wave device of the first embodiment.
  • 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. 7 is an intersection 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 primary mode can be effectively excited.
  • the excitation region C which is a region in which any of the adjacent electrodes 3 and 4 are overlapped when viewed in the opposite direction, is provided. It is desirable that the metallization ratio MR of the adjacent electrodes 3 and 4 satisfies MR ⁇ 1.75 (d / p) +0.075. In that case, spurious can be effectively reduced. This will be described with reference to FIGS. 8 and 9.
  • FIG. 8 is a reference diagram showing an example of the resonance characteristics of the elastic wave device of the first embodiment.
  • the spurious indicated by the arrow B appears between the resonance frequency and the antiresonance frequency.
  • the metallization ratio MR will be described with reference to FIG. 1B.
  • the excitation region C is a region in the electrode 4 where the electrode 3 and the electrode 4 overlap with the electrode 4 in the electrode 3 when viewed in a direction orthogonal to the length direction of the electrode 3 and the electrode 4, that is, in an opposite direction. It is a region where the electrode 3 overlaps and a region where the electrode 3 and the electrode 4 overlap in the region between the electrode 3 and the electrode 4.
  • the metallization ratio MR is a ratio of the area of the metallization portion to the area of the excitation region C.
  • the ratio of the metallization portion included in the total excitation region C to the total area of the excitation region C may be MR.
  • FIG. 9 shows the specific band of the elastic wave apparatus of the first embodiment when a large number of elastic wave resonators are configured, and the phase rotation amount of the impedance of the spurious standardized at 180 degrees as the size of the spurious. It is explanatory drawing which shows the relationship of.
  • the specific band was adjusted by variously changing the film thickness of the piezoelectric layer 2 and the dimensions of the electrodes 3 and 4. Further, FIG. 9 shows the result when the piezoelectric layer 2 made of Z-cut LiNbO 3 is used, but the same tendency is obtained when the piezoelectric layer 2 having another cut angle is used.
  • the spurious is as large as 1.0.
  • the specific band exceeds 0.17, that is, when it exceeds 17%, the pass band even if a large spurious having a spurious level of 1 or more changes the parameters constituting the specific band. Appears in. That is, as shown in the resonance characteristic of FIG. 8, a large spurious indicated by an arrow B appears in the band. Therefore, the specific band is preferably 17% or less. In this case, the spurious can be reduced by adjusting the film thickness of the piezoelectric layer 2, the dimensions of the electrodes 3 and 4, and the like.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between d / 2p, the metallization ratio MR, and the specific band.
  • various elastic wave devices 1 having different MRs from d / 2p were configured, and the specific band was measured.
  • the portion shown with hatching on the right side of the broken line D in FIG. 10 is a region having a specific band of 17% or less.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing a map of the specific band with respect to Euler angles (0 °, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO 3 when d / p is brought as close to 0 as possible.
  • the portion shown with hatching in FIG. 11 is a region where a specific band of at least 5% or more can be obtained. When the range of the region is approximated, it becomes the range represented by the following equations (1), (2) and (3).
  • Equation (1) (0 ° ⁇ 10 °, 20 ° -80 °, 0 ° -60 ° (1- ( ⁇ -50) 2/900) 1/2 ) or (0 ° ⁇ 10 °, 20 ° -80 °, [180] ° -60 ° (1- ( ⁇ -50) 2/900) 1/2 ] -180 °).
  • Equation (2) (0 ° ⁇ 10 °, [180 ° -30 ° (1- ( ⁇ 90) 2/8100) 1/2 ] to 180 °, arbitrary ⁇ ).
  • the specific band can be sufficiently widened, which is preferable.
  • FIG. 12 is a partially cutaway perspective view for explaining the elastic wave device according to the embodiment of the present disclosure.
  • the outer peripheral edge of the cavity 9 is shown by a broken line.
  • the elastic wave device of the present disclosure may utilize a plate wave.
  • the elastic wave device 301 has reflectors 310 and 311.
  • the reflectors 310 and 311 are provided on both sides of the electrodes 3 and 4 of the piezoelectric layer 2 in the elastic wave propagation direction.
  • a lamb wave as a plate wave is excited by applying an AC electric field to the electrodes 3 and 4 on the cavity 9.
  • the reflectors 310 and 311 are provided on both sides, the resonance characteristic of the lamb wave as a plate wave can be obtained.
  • the bulk wave in the thickness slip primary mode is used.
  • the first electrode 3 and the second electrode 4 are adjacent electrodes, the thickness of the piezoelectric layer 2 is d, and the distance between the centers of the first electrode 3 and the second electrode 4 is p.
  • d / p is set to 0.5 or less.
  • the piezoelectric layer 2 is formed of lithium niobate or lithium tantalate.
  • the first main surface 2a or the second main surface 2b of the piezoelectric layer 2 has a first electrode 3 and a second electrode 4 facing each other in a direction intersecting the thickness direction of the piezoelectric layer 2, and the first electrode 3 and the second electrode 4 It is desirable to cover the second electrode 4 with a protective film.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing an embodiment of the elastic wave device according to the first embodiment.
  • the elastic wave device 1A according to the first embodiment includes at least one pair of functional electrodes 30 on the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2.
  • the cavity 9 is provided in the support substrate 8, and is the surface of the support substrate 8 on the opposite side in the Z direction (the second main surface 2b side of the piezoelectric layer 2) and the dielectric film 7.
  • the space is surrounded by the surface on the Z-direction side of the above, but the space is not limited to this, and the cavity 9 may be an air gap provided between the support substrate 8 and the piezoelectric layer 2.
  • FIG. 14 is an example of an enlarged view of the area A of FIG. 13.
  • the functional electrode 30 is an electrode including the electrode 3 or the electrode 4.
  • the functional electrode 30 has a first electrode main surface 30a, a second electrode main surface 30b, and a first side surface 30c as a surface extending in the X direction, that is, in the same direction as the length direction of the functional electrode 30. It has a second side surface 30d.
  • the cross section of the functional electrode 30 is a cross-sectional view of a plane perpendicular to the length direction (hereinafter referred to as an XZ plane), the first electrode main surface 30a, the second electrode main surface 30b, and the like. It is surrounded by a first side surface 30c and a second side surface 30d.
  • the first electrode main surface 30a is a surface that does not contact the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2 and is the farthest surface from the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2.
  • the second electrode main surface 30b is on the opposite side of the first electrode main surface 30a and in the Z direction with respect to the second electrode main surface 30b among the surfaces of the functional electrode 30, and is a piezoelectric layer. It is a surface in contact with the first main surface 2a of 2.
  • the maximum length of the first electrode main surface 30a in the Y direction is smaller than the maximum length of the second electrode main surface 30b in the Y direction.
  • the functional electrode 30 is viewed in a plan view from the Z direction, and the first electrode main surface 30a and the second electrode main surface 30b are parallel to the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2. It is a flat surface and is linear in the cross-sectional view shown in FIG.
  • the first side surface 30c is one surface that connects the first electrode main surface 30a and the second electrode main surface 30b of the functional electrode 30.
  • the second side surface 30d is the other surface connecting the first electrode main surface 30a and the second electrode main surface 30b of the functional electrode 30.
  • the second side surface 30d has the same shape as the first side surface 30c, but is not limited to this and may have a different shape.
  • the first side surface 30c and the second side surface 30d are planar, and are linear in the cross-sectional view shown in FIG.
  • the maximum length of the first electrode main surface 30a in the Y direction is Ls ( ⁇ m)
  • the maximum length of the second electrode main surface 30b in the Y direction is Lb ( ⁇ m)
  • the first of the piezoelectric layer 2 is
  • Tg in the first direction from the main surface 2a to the cavity 9 is Tg ( ⁇ m)
  • Te refers to the maximum length in the Z direction from the first electrode main surface 30a to the second electrode main surface 30b.
  • Tg is the thickness of the layer including the piezoelectric layer 2 covering the cavity 9, and Te is the thickness of the functional electrode 30.
  • 0.5 (Lb-Ls) / Tg can be said to be the ratio of the average length of the first side surface 30c and the second side surface 30d to Tg in the Y direction.
  • FIG. 15A is an explanatory diagram showing the relationship between the stress and the dimensions of the functional electrodes of the elastic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 15B is an explanatory diagram showing the relationship between the stress and the dimensions of the functional electrodes of the elastic wave device according to the first embodiment. More specifically, FIG. 15A is a diagram showing the relationship between the value of 0.5 (Lb-Ls) / Tg and the stress strength when Tg is 500 ⁇ m, and FIG. 15B is a diagram showing the relationship between Tg of 1 ⁇ m. It is a figure which showed the relationship between the value of 0.5 (Lb-Ls) / Tg and the strength of stress in the case of. As shown in FIG.
  • the stress decreases and 0.5 (Lb-Ls) /.
  • the value of Tg is 0.009 or more, the stress is further reduced, and when the value of 0.5 (Lb-Ls) / Tg is 0.02 or more, it can be seen that the stress is stable at a low value. ..
  • the value of 1/2 of the difference between Ls and Lb is preferably 0.2% or more of Tg, more preferably 0.9% or more of Tg, and 2% of Tg.
  • the value of 0.5 (Lb-Ls) exceeds Te, it becomes difficult to manufacture the functional electrode 30, so that the value of 0.5 (Lb-Ls) / Tg is preferably Te or less.
  • the functional electrode 30 can be composed of conductors such as Cu, Ti, Mo, W, Pt, Ni, and Cr. Further, the first electrode main surface 30a, the first side surface 30c or the second side surface 30d of the functional electrode 30 may be covered with a protective film such as silicon oxide.
  • FIG. 16 is a first modification of an enlarged view of the area A of FIG. 13.
  • the first modification is different from FIG. 14 in that the first side surface 30c is composed of the first portion 31c and the second portion 32c.
  • the first portion 31c is a plane having a first angle ⁇ .
  • the first angle ⁇ is an angle formed by the first portion 31c and the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2, and more specifically, the first portion 31c and the first electrode main surface 30a. It is defined as the angle formed by the tangent of the first portion 31c at the intersection P1 and the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2.
  • the second portion 32c is a plane provided in the Z direction from the first portion 31c and having a second angle ⁇ smaller than the first angle ⁇ .
  • the second angle ⁇ is an angle formed by the second portion 32c and the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2, and more specifically, the second portion 32c and the second electrode main surface 30b. It is defined as the angle formed by the tangent of the second portion 32c at the intersection P2 and the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2.
  • the second portion 32c is provided on the piezoelectric layer 2 side with respect to the first portion 31c. In the example of FIG. 16, the second portion 32c is provided in the Z direction with respect to the first portion 31c.
  • the stress at the end of the functional electrode 30 on the piezoelectric layer 2 side in the Y direction is dispersed, and the polarization reversal of the piezoelectric layer 2 can be suppressed.
  • FIG. 17 is a second modification of the enlarged view of the area A of FIG. 13.
  • the functional electrode 30 when the first side surface 30c includes the first portion 31c and the second portion 32c, the functional electrode 30 has a multilayer structure including the first layer 33 and the second layer 34 made of different materials. It may be.
  • the first layer 33 is a layer in contact with the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2 among the constituent layers of the functional electrode 30.
  • the second layer 34 is a layer laminated on the first layer 33 among the constituent layers of the functional electrode 30. As a result, the reliability and adhesion of the functional electrode 30 can be improved.
  • the boundary between the first layer 33 and the second layer 34 preferably overlaps with the boundary between the first portion 31c and the second portion 32c, but is not essential.
  • the layer of the functional electrode 30 is not limited to the first layer 33 and the second layer 34, and may be composed of three or more layers.
  • the first layer 33 preferably contains any one of Cu, Ti, Mo, W, Pt, Ni, and Cr as a main component, and the first layer 33 preferably contains any of Cu, Ti, Mo, W, Pt, Ni, and Cr.
  • the two layers 34 preferably contain Al as a main component. As a result, the functional electrode 30 can have a desired resistance value.
  • FIG. 18 is a third modification of an enlarged view of the area A of FIG. 13.
  • the boundary portion between the first portion 31c and the second portion 32c may be a curved surface. That is, in the XZ cross-sectional view, the first portion 31c and the second portion 32c may be connected by a curve.
  • the boundary between the first portion 31c and the second portion 32c passes through the intersection of the tangent of the first portion 31c at the point P1 and the tangent of the second portion 32c at the point P2, and is the first of the piezoelectric layer 2. It is the intersection of the straight line parallel to the main surface 2a and the first side surface 30c.
  • FIG. 19 is a fourth modification of the enlarged view of the area A in FIG. 13.
  • the first side surface 30c may have a curved surface in whole or in part. That is, in the XZ cross-sectional view, the first side surface 30c may be entirely or partially curved.
  • the shape of the curved surface is preferably a concave surface. That is, it is preferable that the first side surface 30c is a concave curve with respect to the line segment connecting the points P1 and P2 in the XZ cross-sectional view.
  • FIG. 20 is an explanatory diagram showing the stress distribution of the functional electrodes of the elastic wave device according to the first embodiment.
  • Example 1 is a comparative example, and the functional electrode 30 has a rectangular cross section in the XZ cross-sectional view.
  • Example 2 which is a comparative example, corresponds to the first modification, in which the first angle ⁇ is 90 ° and the second angle ⁇ is 45 °.
  • Example 2 which is an embodiment, it can be seen that the stress on the end point of the functional electrode 30 on the piezoelectric layer 2 side is relaxed.
  • Example 3 corresponds to the fourth modification, and a part of the side surface is a concave surface. In Example 3, it can be seen that the stress on the end point of the functional electrode 30 on the piezoelectric layer 2 side is further relaxed.
  • the elastic wave device 1A is on the opposite side of the support substrate 8, the first main surface 2a, and the first main surface 2a, and is the first main surface.
  • the piezoelectric layer 2 having the second main surface 2b in the first direction (Z direction) with respect to 2a, the first electrode main surface 30a, and the opposite side of the first electrode main surface 30a.
  • a second electrode main surface 30b that is in the first direction with respect to the first electrode main surface 30a and is in contact with the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2 and intersects the first direction.
  • a cavity 9 or a cavity 9 provided in a part of the support substrate 8 is provided with at least one pair of functional electrodes 30 which are opposed to each other in the direction (Y direction) and are provided adjacent to each other on the first main surface 2a.
  • a cavity 9 due to an air gap provided between the support substrate 8 and the piezoelectric layer 2 is provided, and the cavity 9 is at least one of a pair of functional electrodes 30 when viewed in a plan view from the first direction.
  • the functional electrode 30 further overlaps the first side surface 30c and the second side surface 30d, which are two side surfaces connecting the first electrode main surface 30a and the second electrode main surface 30b.
  • the first side surface 30c has a first portion 31c having a first angle ⁇ , which is an angle formed by the first side surface 30c and the first main surface 2a, and the first side surface 30c and the first main surface.
  • the angle formed by the surface 2a includes the second portion 32c having a second angle ⁇ smaller than the first angle ⁇ , and the second portion 32c is provided on the piezoelectric layer 2 side with respect to the first portion 31c. Be done.
  • the elastic wave device 1A according to the first embodiment is the end of the electrodes 3 and 4 on the piezoelectric layer 2 side. The stress of the part can be relieved.
  • the first portion 31c and the second portion 32c may be connected by a curved surface. This makes it possible to relieve the stress at the end of the electrode on the piezoelectric layer 2 side.
  • the elastic wave device 1A is on the opposite side of the support substrate 8, the first main surface 2a, and the first main surface 2a, and with respect to the first main surface 2a.
  • the piezoelectric layer 2 having the second main surface 2b in the first direction (Z direction), the first electrode main surface 30a, and the opposite side of the first electrode main surface 30a, and the first one. It has a second electrode main surface 30b that is in the first direction with respect to the electrode main surface 30a and is in contact with the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2, and has a second direction (Y direction) that intersects the first direction.
  • the first main surface 2a is provided with at least one pair of functional electrodes 30 provided adjacent to each other, and the cavity portion 9 or the support substrate 8 having a cavity provided in a part of the support substrate 8.
  • a cavity 9 due to an air gap provided between the piezoelectric layer 2 and the cavity 9 is provided, and the cavity 9 overlaps with at least a part of at least a pair of functional electrodes 30 when viewed in a plan view from the first direction.
  • the functional electrode 30 further has a first side surface 30c and a second side surface 30d, which are two side surfaces connecting the first electrode main surface 30a and the second electrode main surface 30b.
  • the side surface 30c of 1 or the second side surface 30d may have a curved surface. This makes it possible to relieve the stress at the end of the electrode on the piezoelectric layer 2 side.
  • the functional electrode 30 includes at least the first layer 33 and the first layer 33 laminated on the first layer 33 in the first direction. As a result, the elastic wave device 1A can obtain a desired resistance value.
  • the first layer 33 contains any one of copper, titanium, molybdenum, tungsten, platinum, nickel, and chromium as a main component, and the first layer 33 contains aluminum.
  • the elastic wave device 1A can obtain a desired resistance value.
  • the thickness of the piezoelectric layer 2 is 0.05 ⁇ m or more and 1 ⁇ m or less. Thereby, the thickness slip primary mode can be effectively excited.
  • a dielectric film 7 is provided between the piezoelectric layer 2 and the support substrate 8. This makes it possible to prevent the piezoelectric layer 2 and the support substrate 8 from conducting each other.
  • the functional electrode 30 includes a plurality of first electrodes 3, a plurality of second electrodes 4, a first bus bar electrode 5 to which the plurality of first electrodes 3 are connected, and a plurality of second electrodes 4.
  • a second bus bar electrode 6 connected is provided.
  • the thickness of the piezoelectric layer 2 is the case where the distance between the centers between the adjacent first electrode 3 and the second electrode 4 among the plurality of first electrodes 3 and the plurality of second electrodes 4 is p. It is 2p or less. As a result, the elastic wave device 1A can be miniaturized and the Q value can be increased.
  • lithium niobate or lithium tantalate is included. This makes it possible to provide an elastic wave device 1A that can obtain good resonance characteristics.
  • the Euler angles ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) of lithium niobate or lithium tantalate constituting the piezoelectric layer 2 are in the range of the following equations (1), (2) or (3). It is in. In this case, the specific band can be sufficiently widened.
  • Equation (1) (0 ° ⁇ 10 °, 20 ° -80 °, 0 ° -60 ° (1- ( ⁇ -50) 2/900) 1/2 ) or (0 ° ⁇ 10 °, 20 ° -80 °, [180] ° -60 ° (1- ( ⁇ -50) 2/900) 1/2 ] -180 °).
  • Equation (2) (0 ° ⁇ 10 °, [180 ° -30 ° (1- ( ⁇ 90) 2/8100) 1/2 ] to 180 °, arbitrary ⁇ ).
  • the elastic wave device 1A is configured to enable the use of bulk waves in the thickness slip mode. As a result, it is possible to provide the elastic wave device 1A in which the coupling coefficient is increased and good resonance characteristics can be obtained.
  • the thickness of the piezoelectric layer 2 is d, and the distance between the centers of the adjacent electrodes 3 and 4 is p, d / p ⁇ 0.5.
  • the elastic wave device 1 can be miniaturized and the Q value can be increased.
  • d / p is 0.24 or less.
  • the elastic wave device 1 can be miniaturized and the Q value can be increased.
  • the region where the adjacent electrodes 3 and 4 overlap in the opposite direction is the excitation region C and the metallization ratio of the plurality of electrodes 3 and 4 with respect to the excitation region C is MR.
  • MR ⁇ 1.75 (d / p) +0.075 is satisfied.
  • the specific band can be surely reduced to 17% or less.
  • the functional electrode 30 is an IDT electrode, and is configured to be able to use plate waves. This makes it possible to provide an elastic wave device 1A that can obtain good resonance characteristics.

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Abstract

電極の圧電層側の端部の応力を緩和する。弾性波装置は、支持基板と、第１の主面と第２の主面とを有する圧電層と、第１の電極主面と第２の電極主面とを有し、第２方向において対向し、第１の主面に、隣り合って設けられた少なくとも１対の機能電極と、を備え、支持基板の一部に設けられる空洞による空洞部または支持基板と圧電層との間に設けられるエアギャップによる空洞部が設けられており、空洞部は、第１方向から平面視した場合に、機能電極の少なくとも一部と重なっており、機能電極は、第１の電極主面と第２の電極主面とを接続する２つの側面である、第１の側面と、第２の側面と、をさらに有し、第１の側面は、第１の側面と第１の主面とがなす角度である第１角度を有する第１部分と、第１の側面と第１の主面とがなす角度であって、第１角度よりも小さい第２角度を有する第２部分とを含み、第２部分は、第１部分に対して圧電層側に設けられる。

Description

弾性波装置
　本開示は、弾性波装置に関する。
　特許文献１には、弾性波装置が記載されている。
特開２０１２－２５７０１９号公報
　特許文献１において、弾性波装置自身や弾性波装置の周囲の温度が変化すると、電極の圧電層側の端部に応力が集中し、圧電層の分極反転が生じる可能性がある。そのため、電極の圧電層側の端部の応力を緩和することが求められる。
　本開示は、上述した課題を解決するものであり、電極の圧電層側の端部の応力を緩和することを目的とする。
　一態様に係る弾性波装置は、支持基板と、第１の主面と、前記第１の主面の反対側であって、かつ前記第１の主面に対して第１方向にある第２の主面とを有する圧電層と、第１の電極主面と、前記第１の電極主面の反対側であって、かつ前記第１の電極主面に対して第１方向にあり、前記圧電層の前記第１の主面と接する第２の電極主面と、を有し、前記第１方向に交差する第２方向において対向し、前記第１の主面に、隣り合って設けられた少なくとも１対の機能電極と、を備え、前記支持基板の一部に設けられる空洞による空洞部または前記支持基板と前記圧電層との間に設けられるエアギャップによる空洞部が設けられており、前記空洞部は、前記第１方向から平面視した場合に、前記少なくとも１対の機能電極の少なくとも一部と重なっており、前記機能電極は、前記第１の電極主面と前記第２の電極主面とを接続する２つの側面である、第１の側面と第２の側面とをさらに有し、前記第１の側面は、前記第１の側面と前記第１の主面とがなす角度である第１角度を有する第１部分と、前記第１の側面と前記第１の主面とがなす角度であって、前記第１角度よりも小さい第２角度を有する第２部分とを含み、前記第２部分は、前記第１部分に対して前記圧電層側に設けられる。
　他の態様に係る弾性波装置は、支持基板と、第１の主面と、前記第１の主面の反対側であって、かつ前記第１の主面に対して第１方向にある第２の主面とを有する圧電層と、第１の電極主面と、前記第１の電極主面の反対側であって、かつ前記第１の電極主面に対して第１方向にあり、前記圧電層の前記第１の主面と接する第２の電極主面と、を有し、前記第１方向に交差する第２方向において対向し、前記第１の主面に、隣り合って設けられた少なくとも１対の機能電極と、を備え、前記支持基板の一部に設けられる空洞による空洞部または前記支持基板と前記圧電層との間に設けられるエアギャップによる空洞部が設けられており、前記空洞部は、前記第１方向から平面視した場合に、前記少なくとも１対の機能電極の少なくとも一部と重なっており、前記機能電極は、前記第１の電極主面と前記第２の電極主面とを接続する２つの側面である、第１の側面と第２の側面とをさらに有し、前記第１の側面または前記第２の側面は、曲面を有する。
　本開示によれば、電極の圧電層側の端部の応力を緩和することができる。
図１Ａは、第１実施形態の弾性波装置を示す斜視図である。 図１Ｂは、第１実施形態の電極構造を示す平面図である。 図２は、図１ＡのＩＩ－ＩＩ線に沿う部分の断面図である。 図３Ａは、比較例の圧電層を伝播するラム波を説明するための模式的な断面図である。 図３Ｂは、第１実施形態の圧電層を伝播する厚み滑り１次モードのバルク波を説明するための模式的な断面図である。 図４は、第１実施形態の圧電層を伝播する厚み滑り１次モードのバルク波の振幅方向を説明するための模式的な断面図である。 図５は、第１実施形態の弾性波装置の共振特性の例を示す説明図である。 図６は、第１実施形態の弾性波装置において、隣り合う電極の中心間距離または中心間距離の平均距離をｐ、圧電層の平均厚みをｄとした場合、ｄ／２ｐと、共振子としての比帯域との関係を示す説明図である。 図７は、第１実施形態の弾性波装置において、１対の電極が設けられている例を示す平面図である。 図８は、第１実施形態の弾性波装置の共振特性の一例を示す参考図である。 図９は、第１実施形態の弾性波装置の、多数の弾性波共振子を構成した場合の比帯域と、スプリアスの大きさとしての１８０度で規格化されたスプリアスのインピーダンスの位相回転量との関係を示す説明図である。 図１０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説明図である。 図１１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説明図である。 図１２は、本開示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。 図１３は、第１実施形態に係る弾性波装置の実施例を示す断面図である。 図１４は、図１３の領域Ａを拡大した拡大図の一例である。 図１５Ａは、第１実施形態に係る弾性波装置の機能電極の応力と寸法の関係を示す説明図である。 図１５Ｂは、第１実施形態に係る弾性波装置の機能電極の応力と寸法の関係を示す説明図である。 図１６は、図１３の領域Ａを拡大した拡大図の第１変形例である。 図１７は、図１３の領域Ａを拡大した拡大図の第２変形例である。 図１８は、図１３の領域Ａを拡大した拡大図の第３変形例である。 図１９は、図１３の領域Ａを拡大した拡大図の第４変形例である。 図２０は、第１実施形態に係る弾性波装置の機能電極の応力分布を示す説明図である。
　以下に、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本開示が限定されるものではない。なお、本開示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変形例や第２実施の形態以降では第１の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
　（第１実施形態）
　図１Ａは、第１実施形態の弾性波装置を示す斜視図である。図１Ｂは、第１実施形態の電極構造を示す平面図である。
　第１実施形態の弾性波装置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、第１実施形態では、Ｚカットである。ＬｉＮｂＯ３やＬｉＴａＯ３のカット角は、回転ＹカットやＸカットであってもよい。好ましくは、Ｙ伝搬及びＸ伝搬±３０°の伝搬方位が好ましい。
　圧電層２の厚みは、特に限定されないが、厚み滑り１次モードを効果的に励振するには、５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下が好ましい。
　圧電層２は、Ｚ方向に対向し合う第１の主面２ａと、第２の主面２ｂとを有する。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１Ａ及び図１Ｂでは、複数の電極３が、第１のバスバー電極５に接続されている。複数の電極４は、第２のバスバー電極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。これにより、電極３と、電極４とを備えるＩＤＴ電極が構成される。
　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、電極３と隣接する電極４とが対向している。電極３、電極４の長さ方向、及び、電極３、電極４の長さ方向と直交する方向はいずれも、圧電層２の厚み方向に交差する方向である。このため、電極３と、電極３と隣接する電極４とは、圧電層２の厚み方向に交差する方向において対向しているともいえる。以下の説明では、圧電層２の厚み方向をＺ方向（または第１方向）とし、電極３、電極４の長さ方向をＹ方向（または第２方向）とし、電極３、電極４の直交する方向をＸ方向（または第３方向）として、説明することがある。
　また、電極３、電極４の長さ方向が図１Ａ及び図１Ｂに示す電極３、電極４の長さ方向に直交する方向と入れ替わっても良い。すなわち、図１Ａ及び図１Ｂにおいて、第１のバスバー電極５及び第２のバスバー電極６が延びている方向に電極３、電極４を延ばしてもよい。その場合、第１のバスバー電極５及び第２のバスバー電極６は、図１Ａ及び図１Ｂにおいて電極３、電極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、電極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、電極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と電極４との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と電極４との間の中心間距離とは、電極３の長さ方向と直交する方向における電極３の幅寸法の中心と、電極４の長さ方向と直交する方向における電極４の幅寸法の中心とを結んだ距離となる。
　さらに、電極３、電極４の少なくとも一方が複数本ある場合（電極３、電極４を一対の電極組とした場合に、１．５対以上の電極組がある場合）、電極３、電極４の中心間距離は、１．５対以上の電極３、電極４のうち隣り合う電極３、電極４それぞれの中心間距離の平均値を指す。
　また、電極３、電極４の幅、すなわち電極３、電極４の対向方向の寸法は、１５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下の範囲が好ましい。なお、電極３と電極４との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、第１実施形態では、Ｚカットの圧電層を用いているため、電極３、電極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、電極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°）でもよい。
　圧電層２の第２の主面２ｂ側には、誘電体膜７を介して支持基板８が積層されている。誘電体膜７及び支持基板８は、枠状の形状を有し、図２に示すように、開口部７ａ、８ａを有する。それによって、空洞部（エアギャップ）９が形成されている。
　空洞部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、上記支持基板８は、少なくとも１対の電極３、電極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に誘電体膜７を介して積層されている。なお、誘電体膜７は設けられずともよい。従って、支持基板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。
　誘電体膜７は、酸化ケイ素で形成されている。もっとも、誘電体膜７は、酸化ケイ素の他、窒化ケイ素、アルミナなどの適宜の絶縁性材料で形成することができる。
　支持基板８は、Ｓｉにより形成されている。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。好ましくは、抵抗率４ｋΩ以上の高抵抗のＳｉが望ましい。もっとも、支持基板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。支持基板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、電極４及び第１のバスバー電極５、第２のバスバー電極６は、Ａｌ、ＡｌＣｕ合金などの適宜の金属もしくは合金からなる。第１実施形態では、電極３、電極４及び第１のバスバー電極５、第２のバスバー電極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のバスバー電極５と第２のバスバー電極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１次モードのバルク波を利用した、共振特性を得ることが可能とされている。
　また、弾性波装置１では、圧電層２の厚みをｄ、複数対の電極３、電極４のうちいずれかの隣り合う電極３、電極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１次モードのバルク波が効果的に励振され、良好な共振特性を得ることができる。より好ましくは、ｄ／ｐは０．２４以下であり、その場合には、より一層良好な共振特性を得ることができる。
　なお、第１実施形態のように電極３、電極４の少なくとも一方が複数本ある場合、すなわち、電極３、電極４を１対の電極組とした場合に電極３、電極４が１．５対以上ある場合、隣り合う電極３、電極４の中心間距離ｐは、各隣り合う電極３、電極４の中心間距離の平均距離となる。
　第１実施形態の弾性波装置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、電極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、両側に反射器を必要としない共振器であり、伝搬ロスが少ないためである。また、上記反射器を必要としないのは、厚み滑り１次モードのバルク波を利用していることによる。
　図３Ａは、比較例の圧電層を伝播するラム波を説明するための模式的な断面図である。図３Ｂは、第１実施形態の圧電層を伝播する厚み滑り１次モードのバルク波を説明するための模式的な断面図である。図４は、第１実施形態の圧電層を伝播する厚み滑り１次モードのバルク波の振幅方向を説明するための模式的な断面図である。
　図３Ａでは、特許文献１に記載のような弾性波装置であり、圧電層をラム波が伝搬する。図３Ａに示すように、圧電層２０１中を矢印で示すように波が伝搬する。ここで、圧電層２０１には、第１の主面２０１ａと、第２の主面２０１ｂとがあり、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３、４が並んでいる方向である。図３Ａ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、圧電層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３、４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３Ｂに示すように、第１実施形態の弾性波装置では、振動変位は厚み滑り方向であるから、波は、圧電層２の第１の主面２ａと第２の主面２ｂとを結ぶ方向、すなわちＺ方向にほぼ伝搬し、共振する。すなわち、波のＸ方向成分がＺ方向成分に比べて著しく小さい。そして、このＺ方向の波の伝搬により共振特性が得られるため、反射器を必要としない。よって、反射器に伝搬する際の伝搬損失は生じない。従って、小型化を進めようとして、電極３、電極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１次モードのバルク波の振幅方向は、図４に示すように、圧電層２の励振領域Ｃ（図１Ｂ参照）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４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。
　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、電極４からなる電極対の対数は複数対ある必要は必ずしもない。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。第１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５は、第１実施形態の弾性波装置の共振特性の例を示す説明図である。なお、図５に示す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
　圧電層２の厚み：４００ｎｍ
　励振領域Ｃ（図１Ｂ参照）の長さ：４０μｍ
　電極３、電極４からなる電極の対数：２１対
　電極３と電極４との間の中心間距離（ピッチ）：３μｍ
　電極３、電極４の幅：５００ｎｍ
　ｄ／ｐ：０．１３３
　誘電体膜７：１μｍの厚みの酸化ケイ素膜
　支持基板８：Ｓｉ
　なお、励振領域Ｃ（図１Ｂ参照）とは、電極３と電極４の長さ方向と直交するＸ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である。励振領域Ｃの長さとは、励振領域Ｃの電極３、電極４の長さ方向に沿う寸法である。
　第１実施形態では、電極３、電極４からなる電極対の電極間距離は、複数対において全て等しくした。すなわち、電極３と電極４とを等ピッチで配置した。
　図５から明らかなように、反射器を有しないにもかかわらず、比帯域が１２．５％である良好な共振特性が得られている。
　ところで、上記圧電層２の厚みをｄ、電極３と電極４との電極の中心間距離をｐとした場合、第１実施形態では、ｄ／ｐは０．５以下、より好ましくは０．２４以下である。これを、図６を参照して説明する。
　図５に示した共振特性を得た弾性波装置と同様に、但しｄ／２ｐを変化させ、複数の弾性波装置を得た。図６は、第１実施形態の弾性波装置において、隣り合う電極の中心間距離または中心間距離の平均距離をｐ、圧電層２の平均厚みをｄとした場合、ｄ／２ｐと、共振子としての比帯域との関係を示す説明図である。
　図６に示すように、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１次モードのバルク波を利用した、高い結合係数を有する共振子を構成し得ることがわかる。
　なお、少なくとも１対の電極は、１対でもよく、上記ｐは、１対の電極の場合、隣り合う電極３、電極４の中心間距離とする。また、１．５対以上の電極の場合には、隣り合う電極３、電極４の中心間距離の平均距離をｐとすればよい。
　また、圧電層２の厚みｄについても、圧電層２が厚みばらつきを有する場合、その厚みを平均化した値を採用すればよい。
　図７は、第１実施形態の弾性波装置において、１対の電極が設けられている例を示す平面図である。弾性波装置１０１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７中のＫが交差幅となる。前述したように、本開示の弾性波装置では、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１次モードのバルク波を効果的に励振することができる。
　弾性波装置１では、好ましくは、複数の電極３、電極４において、いずれかの隣り合う電極３、電極４が対向している方向に視たときに重なっている領域である励振領域Ｃに対する、上記隣り合う電極３、電極４のメタライゼーション比ＭＲが、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５を満たすことが望ましい。その場合には、スプリアスを効果的に小さくすることができる。これを、図８及び図９を参照して説明する。
　図８は、第１実施形態の弾性波装置の共振特性の一例を示す参考図である。矢印Ｂで示すスプリアスが、共振周波数と反共振周波数との間に現れている。なお、ｄ／ｐ＝０．０８として、かつＬｉＮｂＯ３のオイラー角（０°、０°、９０°）とした。また、上記メタライゼーション比ＭＲ＝０．３５とした。
　メタライゼーション比ＭＲを、図１Ｂを参照して説明する。図１Ｂの電極構造において、１対の電極３、電極４に着目した場合、この１対の電極３、電極４のみが設けられるとする。この場合、一点鎖線で囲まれた部分が励振領域Ｃとなる。この励振領域Ｃとは、電極３と電極４とを、電極３、電極４の長さ方向と直交する方向すなわち対向方向に視たときに電極３における電極４と重なり合っている領域、電極４における電極３と重なり合っている領域、及び、電極３と電極４との間の領域における電極３と電極４とが重なり合っている領域である。そして、この励振領域Ｃの面積に対する、励振領域Ｃ内の電極３、電極４の面積が、メタライゼーション比ＭＲとなる。すなわち、メタライゼーション比ＭＲは、メタライゼーション部分の面積の励振領域Ｃの面積に対する比である。
　なお、複数対の電極３、電極４が設けられている場合、励振領域Ｃの面積の合計に対する全励振領域Ｃに含まれているメタライゼーション部分の割合をＭＲとすればよい。
　図９は、第１実施形態の弾性波装置の、多数の弾性波共振子を構成した場合の比帯域と、スプリアスの大きさとしての１８０度で規格化されたスプリアスのインピーダンスの位相回転量との関係を示す説明図である。なお、比帯域については、圧電層２の膜厚や電極３、電極４の寸法を種々変更し、調整した。また、図９は、ＺカットのＬｉＮｂＯ３からなる圧電層２を用いた場合の結果であるが、他のカット角の圧電層２を用いた場合においても、同様の傾向となる。
　図９中の楕円Ｊで囲まれている領域では、スプリアスが１．０と大きくなっている。図９から明らかなように、比帯域が０．１７を超えると、すなわち１７％を超えると、スプリアスレベルが１以上の大きなスプリアスが、比帯域を構成するパラメータを変化させたとしても、通過帯域内に現れる。すなわち、図８に示す共振特性のように、矢印Ｂで示す大きなスプリアスが帯域内に現れる。よって、比帯域は１７％以下であることが好ましい。この場合には、圧電層２の膜厚や電極３、電極４の寸法などを調整することにより、スプリアスを小さくすることができる。
　図１０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説明図である。第１実施形態の弾性波装置１において、ｄ／２ｐと、ＭＲが異なる様々な弾性波装置１を構成し、比帯域を測定した。図１０の破線Ｄの右側のハッチングを付して示した部分が、比帯域が１７％以下の領域である。このハッチングを付した領域と、付していない領域との境界は、ＭＲ＝３．５（ｄ／２ｐ）＋０．０７５で表される。すなわち、ＭＲ＝１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５である。従って、好ましくは、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５である。その場合には、比帯域を１７％以下としやすい。より好ましくは、図１０中の一点鎖線Ｄ１で示すＭＲ＝３．５（ｄ／２ｐ）＋０．０５の右側の領域である。すなわち、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０５であれば、比帯域を確実に１７％以下にすることができる。
　図１１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説明図である。図１１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る。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。
　図１２は、本開示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。図１２において、空洞部９の外周縁を破線で示す。本開示の弾性波装置は、板波を利用するものであってもよい。この場合、図１２に示すように、弾性波装置３０１は、反射器３１０、３１１を有する。反射器３１０、３１１は、圧電層２の電極３、４の弾性波伝搬方向両側に設けられる。弾性波装置３０１では、空洞部９上の電極３、４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。このとき、反射器３１０、３１１が両側に設けられているため、板波としてのラム波による共振特性を得ることができる。
　以上説明したように、弾性波装置１、１０１では、厚み滑り１次モードのバルク波が利用されている。また、弾性波装置１、１０１では、第１電極３及び第２電極４は隣り合う電極同士であり、圧電層２の厚みをｄ、第１電極３及び第２電極４の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐが０．５以下とされている。これにより、弾性波装置が小型化しても、Ｑ値を高めることができる。
　弾性波装置１、１０１では、圧電層２がニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムで形成されている。圧電層２の第１の主面２ａまたは第２の主面２ｂには、圧電層２の厚み方向に交差する方向において対向する第１電極３及び第２電極４があり、第１電極３及び第２電極４の上を保護膜で覆うことが望ましい。
　図１３は、第１実施形態に係る弾性波装置の実施例を示す断面図である。図１３に示すように、第１実施例に係る弾性波装置１Ａは、圧電層２の第１の主面２ａに、少なくとも１対の機能電極３０を備える。なお、図１３の例において、空洞部９は、支持基板８に設けられ、支持基板８のＺ方向反対側の面（圧電層２の第２の主面２ｂ側）の面と誘電体膜７のＺ方向側の面に囲まれた空間となっているが、これに限られず、空洞部９は、支持基板８と圧電層２との間に設けられるエアギャップであってもよい。
　図１４は、図１３の領域Ａを拡大した拡大図の一例である。機能電極３０は、電極３または電極４を含む電極である。機能電極３０は、Ｘ方向、すなわち機能電極３０の長さ方向と同じ方向に延びた面として、第１の電極主面３０ａと、第２の電極主面３０ｂと、第１の側面３０ｃと、第２の側面３０ｄとを有する。図１４の例では、機能電極３０の断面は、その長さ方向と垂直な面（以下ＸＺ平面）での断面図において、第１の電極主面３０ａと、第２の電極主面３０ｂと、第１の側面３０ｃと、第２の側面３０ｄとから囲まれている。
　第１の電極主面３０ａは、圧電層２の第１の主面２ａと接しない面であって、圧電層２の第１の主面２ａから最も遠い面であるといえる。第２の電極主面３０ｂは、機能電極３０が有する面のうち、第１の電極主面３０ａの反対側であって、かつ第２の電極主面３０ｂに対してＺ方向にあり、圧電層２の第１の主面２ａと接する面である。第１実施形態に係る機能電極３０において、第１の電極主面３０ａのＹ方向の最大長さは、第２の電極主面３０ｂのＹ方向の最大長さに比べて小さい。図１４の例においては、機能電極３０は、Ｚ方向から平面視して、第１の電極主面３０ａと第２の電極主面３０ｂは、圧電層２の第１の主面２ａと平行な平面であり、図１４に示す断面図においては直線状となっている。
　第１の側面３０ｃは、機能電極３０の第１の電極主面３０ａと第２の電極主面３０ｂとを接続する一方の面である。第２の側面３０ｄは、機能電極３０の第１の電極主面３０ａと第２の電極主面３０ｂとを接続する他方の面である。第１実施形態に係る機能電極３０において、第２の側面３０ｄは、第１の側面３０ｃと同様の形状であるが、これに限られず異なる形状であってもよい。図１４の例では、第１の側面３０ｃと第２の側面３０ｄは、平面状であり、図１４に示す断面図においては直線状となっている。
　以降においては、第１の電極主面３０ａのＹ方向の最大長さをＬｓ（μｍ）、第２の電極主面３０ｂのＹ方向の最大長さをＬｂ（μｍ）、圧電層２の第１の主面２ａから空洞部９までの第１方向の最大長さＴｇをＴｇ（μｍ）、機能電極３０の第１方向の最大長さをＴｅ（μｍ）とする。ここで、図１４において、Ｔｇは、圧電層２の第１の主面２ａから誘電体膜７の空洞部９に露出している面までの、Ｚ方向の最大長さを指す。また、Ｔｅは第１の電極主面３０ａから第２の電極主面３０ｂまでＺ方向の最大長さを指す。すなわち、Ｔｇは、空洞部９を覆う圧電層２を含む層の厚さであるといえ、Ｔｅは、機能電極３０の厚さであるといえる。このとき、０．５（Ｌｂ－Ｌｓ）／Ｔｇは、Ｔｇに対する、第１の側面３０ｃと第２の側面３０ｄとのＹ方向の平均長さの比率であるといえる。なお、空洞部９が、支持基板８と圧電層２との間に設けられるエアギャップであって、機能電極３０と空洞部９との間に誘電体膜７が積層されていない場合、Ｔｇは、圧電層２の第１の主面２ａから第２の主面２ｂの厚さ（Ｚ方向の最大の長さ）となる。
　図１５Ａは、第１実施形態に係る弾性波装置の機能電極の応力と寸法の関係を示す説明図である。図１５Ｂは、第１実施形態に係る弾性波装置の機能電極の応力と寸法の関係を示す説明図である。より詳しくは、図１５Ａは、Ｔｇが５００μｍである場合の、０．５（Ｌｂ－Ｌｓ）／Ｔｇの値と、応力の強さとの関係を示した図であり、図１５Ｂは、Ｔｇが１μｍである場合の、０．５（Ｌｂ－Ｌｓ）／Ｔｇの値と、応力の強さとの関係を示した図である。図１５Ａに示すように、Ｔｇが５００μｍである場合において、０．５（Ｌｂ－Ｌｓ）／Ｔｇの値が０．００２以上であると、応力が低下し、０．５（Ｌｂ－Ｌｓ）／Ｔｇの値が０．００９以上であるとさらに応力が低下し、０．５（Ｌｂ－Ｌｓ）／Ｔｇの値が０．０２以上であると、応力が低い値で安定していることがわかる。また、図１５Ｂに示すように、Ｔｇが１μｍである場合には、安定して低い応力を得ることができる。以上の結果より、ＬｓとＬｂとの差分の１／２の値は、Ｔｇの０．２％以上であることが好ましく、Ｔｇの０．９％以上であることがより好ましく、Ｔｇの２％以上であることがさらに好ましい。なお、０．５（Ｌｂ－Ｌｓ）の値がＴｅを超えると、機能電極３０の製造が難しくなるため、０．５（Ｌｂ－Ｌｓ）／Ｔｇの値は、Ｔｅ以下であることが好ましい。以上の条件を満たすことで、弾性波装置１Ａ自身や弾性波装置１Ａの周囲の温度が変化しても、機能電極３０の圧電層２側のＹ方向の端部の応力を緩和することができる。
　機能電極３０は、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｒなどの導体で構成することができる。また、機能電極３０の第１の電極主面３０ａ、第１の側面３０ｃまたは第２の側面３０ｄは、酸化ケイ素などの保護膜で覆われていてもよい。
　以上、第１実施形態に係る弾性波装置１Ａについて説明したが、機能電極３０の形状及び構成は、図１４に示すものに限られない。以下図面を用いて他変形例を説明する。
　図１６は、図１３の領域Ａを拡大した拡大図の第１変形例である。第１変形例は、第１の側面３０ｃが、第１部分３１ｃと、第２部分３２ｃからなる点で図１４と異なる。第１部分３１ｃは、第１角度αを有する平面である。第１角度αは、第１部分３１ｃと、圧電層２の第１の主面２ａとがなす角度であって、より具体的には、第１部分３１ｃと第１の電極主面３０ａとの交点Ｐ１における第１部分３１ｃの接線と、圧電層２の第１の主面２ａとがなす角度と定義される。第２部分３２ｃは、第１部分３１ｃよりＺ方向に設けられた、第１角度αより小さい第２角度βを有する平面である。第２角度βは、第２部分３２ｃと、圧電層２の第１の主面２ａとがなす角度であって、より具体的には、第２部分３２ｃと第２の電極主面３０ｂとの交点Ｐ２における第２部分３２ｃの接線と、圧電層２の第１の主面２ａとがなす角度と定義される。第２部分３２ｃは、第１部分３１ｃに対して圧電層２側に設けられる。図１６の例では、第２部分３２ｃは、第１部分３１ｃに対してＺ方向に設けられる。第１の側面３０ｃをこの形状とすることで、機能電極３０の圧電層２側のＹ方向の端部の応力が分散され、圧電層２の分極反転を抑制することができる。
　図１７は、図１３の領域Ａを拡大した拡大図の第２変形例である。図１７に示すように、第１の側面３０ｃが、第１部分３１ｃと第２部分３２ｃを含む場合、機能電極３０は、異なる材料からなる第１層３３と第２層３４とを含む多層構造であってもよい。第１層３３は、機能電極３０の構成層のうち、圧電層２の第１の主面２ａに接している層である。第２層３４は、機能電極３０の構成層のうち、第１層３３に積層している層である。これにより、機能電極３０の信頼性及び密着力を向上することができる。なお、第１層３３と第２層３４との境界は、第１部分３１ｃと第２部分３２ｃとの境界と重なることが好ましいが、必須ではない。また、機能電極３０の層は第１層３３及び第２層３４に限られず、３層以上の層からなるものであってもよい。
　機能電極３０が第１層３３と第２層３４とを含む場合、第１層３３は、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｒのいずれかを主成分として含むことが好ましく、第２層３４は、Ａｌを主成分として含むことが好ましい。これにより、機能電極３０を所望の抵抗値とすることができる。
　図１８は、図１３の領域Ａを拡大した拡大図の第３変形例である。図１８に示すように、第１部分３１ｃと第２部分３２ｃとの境界部分は曲面であってもよい。すなわち、ＸＺ断面図において、第１部分３１ｃと第２部分３２ｃとは、曲線で接続されていてもよい。この場合、第１部分３１ｃと第２部分３２ｃとの境界は、点Ｐ１における第１部分３１ｃの接線と、点Ｐ２における第２部分３２ｃの接線との交点を通り、圧電層２の第１の主面２ａに平行な直線と、第１の側面３０ｃとの交点となる。
　図１９は、図１３の領域Ａを拡大した拡大図の第４変形例である。図１９に示すように、第１の側面３０ｃは、その全体または一部が曲面を有してもよい。すなわち、ＸＺ断面図において、第１の側面３０ｃは、その全体または一部が曲線であってもよい。このとき、曲面の形状は、凹面であることが好ましい。すなわち、第１の側面３０ｃは、ＸＺ断面図において、点Ｐ１と点Ｐ２とを結ぶ線分に対して凹な曲線であることが好ましい。これにより、機能電極３０の圧電層２側のＹ方向の端部の応力が分散され、圧電層２の分極反転を抑制することができる。
　図２０は、第１実施形態に係る弾性波装置の機能電極の応力分布を示す説明図である。例１は、比較例であり、機能電極３０は、ＸＺ断面図において、断面が矩形となっている。例１では、機能電極３０の圧電層２側のＹ方向の端部に応力が集中していることが分かる。比較例である例２は、第１変形例に相当し、第１角度αが９０°で、第２角度βが４５°である。実施例である例２では、機能電極３０の圧電層２側の端点への応力が緩和されていることが分かる。例３は、第４変形例に相当し、側面の一部が、凹面となっている。実施例である例３では、機能電極３０の圧電層２側の端点への応力がより緩和されていることが分かる。
　以上説明したように、第１実施形態に係る弾性波装置１Ａは、支持基板８と、第１の主面２ａと、第１の主面２ａの反対側であって、かつ第１の主面２ａに対して第１方向（Ｚ方向）にある第２の主面２ｂとを有する圧電層２と、第１の電極主面３０ａと、第１の電極主面３０ａの反対側であって、かつ第１の電極主面３０ａに対して第１方向にあり、圧電層２の第１の主面２ａと接する第２の電極主面３０ｂと、を有し、第１方向に交差する第２方向（Ｙ方向）において対向し、第１の主面２ａに、隣り合って設けられた少なくとも１対の機能電極３０と、を備え、支持基板８の一部に設けられる空洞による空洞部９または支持基板８と圧電層２との間に設けられるエアギャップによる空洞部９が設けられており、空洞部９は、第１方向から平面視した場合に、少なくとも１対の機能電極３０の少なくとも一部と重なっており、機能電極３０は、第１の電極主面３０ａと第２の電極主面３０ｂとを接続する２つの側面である、第１の側面３０ｃと第２の側面３０ｄとをさらに有し、第１の側面３０ｃは、第１の側面３０ｃと第１の主面２ａとがなす角度である第１角度αを有する第１部分３１ｃと、第１の側面３０ｃと第１の主面２ａとがなす角度であって、第１角度αよりも小さい第２角度βを有する第２部分３２ｃとを含み、第２部分３２ｃは、第１部分３１ｃに対して圧電層２側に設けられる。
　この構成とすることで、弾性波装置１Ａ自身や弾性波装置１Ａの周囲の温度が変化しても、第１実施形態に係る弾性波装置１Ａは、電極３、４の圧電層２側の端部の応力を緩和することができる。
　また、第１実施形態に係る弾性波装置１Ａは、第１部分３１ｃと第２部分３２ｃは、曲面によって接続されてもよい。これにより、電極の圧電層２側の端部の応力を緩和することができる。
　また、第１実施形態に係る弾性波装置１Ａは、支持基板８と、第１の主面２ａと、第１の主面２ａの反対側であって、かつ第１の主面２ａに対して第１方向（Ｚ方向）にある第２の主面２ｂとを有する圧電層２と、第１の電極主面３０ａと、第１の電極主面３０ａの反対側であって、かつ第１の電極主面３０ａに対して第１方向にあり、圧電層２の第１の主面２ａと接する第２の電極主面３０ｂと、を有し、第１方向に交差する第２方向（Ｙ方向）において対向し、第１の主面２ａに、隣り合って設けられた少なくとも１対の機能電極３０と、を備え、支持基板８の一部に設けられる空洞による空洞部９または支持基板８と圧電層２との間に設けられるエアギャップによる空洞部９が設けられており、空洞部９は、第１方向から平面視した場合に、少なくとも１対の機能電極３０の少なくとも一部と重なっており、機能電極３０は、第１の電極主面３０ａと第２の電極主面３０ｂとを接続する２つの側面である、第１の側面３０ｃと第２の側面３０ｄとをさらに有し、第１の側面３０ｃまたは第２の側面３０ｄは、曲面を有してもよい。これにより、電極の圧電層２側の端部の応力を緩和することができる。
　望ましい態様として、機能電極３０は、少なくとも第１層３３と、第１方向に第１層３３に積層される第１層３３とを含む。これにより、弾性波装置１Ａは、所望の抵抗値を得ることができる。
　さらに望ましい態様として、第１層３３は、銅、チタン、モリブデン、タングステン、白金、ニッケル、クロムのいずれかを主成分として含み、第１層３３は、アルミニウムを含む。これにより、弾性波装置１Ａは、所望の抵抗値を得ることができる。
　望ましい態様として、圧電層２の厚さは、０．０５μｍ以上１μｍ以下である。これにより、厚み滑り１次モードを効果的に励振することができる。
　望ましい態様として、圧電層２と支持基板８との間には誘電体膜７が設けられている。これにより、圧電層２と支持基板８とが導通することを防ぐことができる。
　望ましい態様として、機能電極３０は、複数の第１電極３と、複数の第２電極４と、複数の第１電極３が接続された第１のバスバー電極５と、複数の第２電極４が接続された第２のバスバー電極６と、を備える。これにより、第１実施形態に係る弾性波装置１Ａは、電極の圧電層２側の端部の応力を緩和することができる。
　望ましい態様として、圧電層２の厚みは、複数の第１電極３と複数の第２電極４のうち、隣り合う第１電極３と第２電極４との間の中心間距離をｐとした場合に２ｐ以下である。これにより、弾性波装置１Ａを小型化でき、かつＱ値を高めることができる。
　望ましい態様として、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムを含む。これにより、良好な共振特性が得られる弾性波装置１Ａを提供することができる。
　さらに望ましい態様として、圧電層２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。この場合、比帯域を十分に広くすることができる。
　（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）
　望ましい態様として、弾性波装置１Ａは、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。これにより、結合係数が高まり、良好な共振特性が得られる弾性波装置１Ａを提供することができる。
　望ましい態様として、機能電極３０は、互いに対向し合う少なくとも１対の電極３、４を含み、圧電層２の厚みをｄ、隣り合う電極３、４の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐ≦０．５である。これにより、弾性波装置１を小型化でき、かつＱ値を高めることができる。
　さらに望ましい態様として、ｄ／ｐは０．２４以下である。これにより、弾性波装置１を小型化でき、かつＱ値を高めることができる。
　望ましい態様として、隣り合う電極３、４が対向している方向において重なっている領域が励振領域Ｃであり、励振領域Ｃに対する、複数の電極３、４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。この場合、比帯域を確実に１７％以下にすることができる。
　望ましい態様として、機能電極３０がＩＤＴ電極であり、板波を利用可能に構成されている。これにより、良好な共振特性が得られる弾性波装置１Ａを提供することができる。
　なお、上記した実施の形態は、本開示の理解を容易にするためのものであり、本開示を限定して解釈するためのものではない。本開示は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るとともに、本開示にはその等価物も含まれる。
１、１Ａ、１０１、３０１　弾性波装置
２　圧電層
２ａ　第１の主面
２ｂ　第２の主面
３　電極
４　電極
５　第１のバスバー電極
６　第２のバスバー電極
７　誘電体膜
８　支持基板
７ａ、８ａ　開口部
９　空洞部
３０　機能電極
３０ａ　第１の電極主面
３０ｂ　第２の電極主面
３０ｃ　第１の側面
３１ｃ　第１部分
３２ｃ　第２部分
３０ｄ　第２の側面
３３　第１層
３４　第２層
２０１　圧電層
２０１ａ　第１の主面
２０１ｂ　第２の主面
３１０、３１１　反射器
４５１　第１領域
４５２　第２領域
Ｃ　励振領域
Ｐ１、Ｐ２　点
ＶＰ１　仮想平面

Claims (16)

  1. 　支持基板と、
    　第１の主面と、前記第１の主面の反対側であって、かつ前記第１の主面に対して第１方向にある第２の主面とを有する圧電層と、
    　第１の電極主面と、前記第１の電極主面の反対側であって、かつ前記第１の電極主面に対して第１方向にあり、前記圧電層の前記第１の主面と接する第２の電極主面と、を有し、前記第１方向に交差する第２方向において対向し、前記第１の主面に、隣り合って設けられた少なくとも１対の機能電極と、
    　を備え、
    　前記支持基板の一部に設けられる空洞による空洞部または前記支持基板と前記圧電層との間に設けられるエアギャップによる空洞部が設けられており、
    　前記空洞部は、前記第１方向から平面視した場合に、前記少なくとも１対の機能電極の少なくとも一部と重なっており、
    　前記機能電極は、
    　前記第１の電極主面と前記第２の電極主面とを接続する２つの側面である、第１の側面と第２の側面とをさらに有し、
    　前記第１の側面は、前記第１の側面と前記第１の主面とがなす角度である第１角度を有する第１部分と、前記第１の側面と前記第１の主面とがなす角度であって、前記第１角度よりも小さい第２角度を有する第２部分とを含み、前記第２部分は、前記第１部分に対して前記圧電層側に設けられる、弾性波装置。
  2. 　前記第１部分と前記第２部分は、曲面によって接続される、請求項１に記載の弾性波装置。
  3. 　支持基板と、
    　第１の主面と、前記第１の主面の反対側であって、かつ前記第１の主面に対して第１方向にある第２の主面とを有する圧電層と、
    　第１の電極主面と、前記第１の電極主面の反対側であって、かつ前記第１の電極主面に対して第１方向にあり、前記圧電層の前記第１の主面と接する第２の電極主面と、を有し、前記第１方向に交差する第２方向において対向し、前記第１の主面に、隣り合って設けられた少なくとも１対の機能電極と、
    　を備え、
    　前記支持基板の一部に設けられる空洞による空洞部または前記支持基板と前記圧電層との間に設けられるエアギャップによる空洞部が設けられており、
    　前記空洞部は、前記第１方向から平面視した場合に、前記少なくとも１対の機能電極の少なくとも一部と重なっており、
    　前記機能電極は、
    　前記第１の電極主面と前記第２の電極主面とを接続する２つの側面である、第１の側面と第２の側面とをさらに有し、
    　前記第１の側面または前記第２の側面は、曲面を有する、弾性波装置。
  4. 　前記機能電極は、少なくとも第１層と、第１方向に前記第１層に積層される第２層と、を含む請求項１から３のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  5. 　前記第１層は、銅、チタン、モリブデン、タングステン、白金、ニッケル、クロムのいずれかを主成分として含み、
    　前記第２層は、アルミニウムを含む、請求項４に記載の弾性波装置。
  6. 　前記圧電層の厚さは、０．０５μｍ以上１μｍ以下である、請求項１から５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  7. 　前記圧電層と前記支持基板との間には誘電体膜が設けられている、請求項１から６のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  8. 　前記機能電極は、複数の第１電極と、複数の第２電極と、前記複数の第１電極が接続された第１のバスバー電極と、前記複数の第２電極が接続された第２のバスバー電極と、を含む、請求項１から７のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  9. 　前記圧電層の厚みは、前記複数の第１電極と前記複数の第２電極のうち、隣り合う第１電極と第２電極との間の中心間距離をｐとした場合に２ｐ以下である、請求項８に記載の弾性波装置。
  10. 　前記圧電層は、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムを含む、請求項１から９のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  11. 　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１０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）
  12. 　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１０または１１に記載の弾性波装置。
  13. 　前記機能電極は、互いに対向し合う少なくとも１対の電極を含み、
    　前記圧電層の厚みをｄ、隣り合う前記電極の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐ≦０．５である、請求項１２に記載の弾性波装置。
  14. 　前記ｄ／ｐが０．２４以下である、請求項１３に記載の弾性波装置。
  15. 　隣り合う電極が対向している方向において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、複数の複数電極のメタライゼーション比をＭＲとしたときに、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５を満たす、請求項１３または１４に記載の弾性波装置。
  16. 　前記機能電極がＩＤＴ電極であり、板波を利用可能に構成されている、請求項１から９のいずれか１項に記載の弾性波装置。
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