WO2022210953A1 - 弾性波装置 - Google Patents

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WO2022210953A1
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elastic wave
space
electrode fingers
electrode
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和則 井上
勝己 鈴木
哲也 木村
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株式会社村田製作所
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    • H03H9/566Electric coupling means therefor
    • H03H9/568Electric coupling means therefor consisting of a ladder configuration

Definitions

  • Patent Document 1 describes an elastic wave device.
  • etching holes for providing spaces with different areas through holes communicating with the spaces may be provided in the piezoelectric layer.
  • the etchant cannot be dried at a speed suitable for the size of the space, and sticking may occur in the large space, and drying may be slow in the small space.
  • the present disclosure is intended to solve the above-described problems, and aims to achieve both suppression of sticking in the space and shortening of the drying time.
  • An elastic wave device includes a support member having a support substrate having a thickness in a first direction, a piezoelectric layer provided in the first direction on the support member, and a functional electrode provided in the first direction on the piezoelectric layer.
  • a plurality of resonators each having a plurality of resonators, wherein the support member is provided with a plurality of space portions at positions where at least a part of each of the resonators overlaps when viewed in plan in the first direction;
  • the space portion includes a first space portion and a second space portion having a larger area than the first space portion when viewed in plan in the first direction.
  • a first through-hole and a second through-hole communicating with the second space are provided, and the first through-hole has a larger area than the second through-hole when viewed in plan in the first direction.
  • FIG. 1A is a perspective view showing an elastic wave device according to a 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 along line II-II of FIG. 1A.
  • FIG. 3A is a schematic cross-sectional view for explaining Lamb waves propagating through the piezoelectric layer of the comparative example.
  • FIG. 3B is a schematic cross-sectional view for explaining a thickness-shear primary mode bulk wave propagating through the piezoelectric layer of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining the amplitude direction of a thickness-shear primary mode bulk wave propagating in the piezoelectric layer of the first embodiment.
  • FIG. 1A is a perspective view showing an elastic wave device according to a 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 along line II
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of resonance characteristics of the elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between , and the fractional band.
  • FIG. FIG. 7 is a plan view showing an example in which a pair of electrodes are provided in the elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a reference diagram showing an example of resonance characteristics of the elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 9 shows the ratio bandwidth when a large number of elastic wave resonators are configured in the elastic wave device of the first embodiment, and the phase rotation amount of the spurious impedance normalized by 180 degrees as the magnitude of the spurious. is an explanatory diagram showing the relationship between.
  • FIG. 9 shows the ratio bandwidth when a large number of elastic wave resonators are configured in the elastic wave device of the first embodiment, and the phase rotation amount of the spurious impedance normalized by 180 degrees as the magnitude of the spurious.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between d/2p, metallization ratio MR, and fractional bandwidth.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing a map of the fractional band with respect to the Euler angles (0°, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO 3 when d/p is infinitely close to 0.
  • FIG. 12 is a partially cutaway perspective view for explaining the elastic wave device according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining an elastic wave device according to an embodiment of the present disclosure; 14 is a plan view showing an example of the elastic wave device according to the first embodiment;
  • FIG. 15 is a cross-sectional view taken along line XV-XV of FIG. 14.
  • FIG. 16 is a circuit diagram of the acoustic wave device according to the first embodiment shown in FIG. 14.
  • FIG. FIG. 17 is a plan view showing part of the first modification of the elastic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 18 is a plan view showing part of a second modification of the elastic wave device according to the first embodiment.
  • 19 is a cross-sectional view showing a third modification of the elastic wave device according to the first embodiment;
  • FIG. FIG. 20 is a cross-sectional view showing a fourth modification of the elastic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view showing a fifth modification of the elastic wave device according to the first embodiment.
  • the thickness of the piezoelectric layer 2 is not particularly limited, it is preferably 50 nm or more and 1000 nm or less in order to effectively excite the thickness shear primary mode.
  • the piezoelectric layer 2 has a first main surface 2a and a second main surface 2b facing each other in the Z direction. Electrode fingers 3 and 4 are provided on the first main surface 2a.
  • the thickness direction of the piezoelectric layer 2 is defined as the Z direction (or first direction)
  • the length direction of the electrode fingers 3 and 4 is defined as the Y direction (or second direction)
  • the electrode fingers 3 and 4 4 may be described as the X direction (or the third direction).
  • the electrode fingers 3 and 4 when at least one of the electrode fingers 3 and 4 is plural (when there are 1.5 or more pairs of electrodes when the electrode fingers 3 and 4 are paired as a pair of electrode pairs), the electrode fingers 3.
  • the center-to-center distance of the electrode fingers 4 refers to the average value of the center-to-center distances of adjacent electrode fingers 3 and electrode fingers 4 among 1.5 or more pairs of electrode fingers 3 and electrode fingers 4 .
  • the space 9 is provided so as not to disturb 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 with the dielectric layer 7 interposed therebetween at a position not overlapping the portion where at least one pair of electrode fingers 3 and 4 are provided. Note that the dielectric layer 7 may not be provided. Therefore, the support substrate 8 can be directly or indirectly laminated to the second main surface 2b of the piezoelectric layer 2 .
  • the support substrate 8 is made of Si.
  • the plane orientation of the surface of Si on 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 constructed using an appropriate insulating material or semiconductor material.
  • Materials for the support substrate 8 include, for example, aluminum oxide, lithium tantalate, lithium niobate, piezoelectric materials such as crystal, alumina, magnesia, sapphire, silicon nitride, aluminum nitride, silicon carbide, zirconia, cordierite, mullite, 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, electrode fingers 4, first busbar electrodes 5, and second busbar electrodes 6 are made of appropriate metals or alloys such as Al and AlCu alloys.
  • the electrode fingers 3, the electrode fingers 4, the first busbar electrodes 5, and the second busbar electrodes 6 have a structure in which an Al film is laminated on a Ti film. Note that an adhesion layer other than the Ti film may be used.
  • an AC voltage is applied between the multiple electrode fingers 3 and the multiple electrode fingers 4 . More specifically, an AC voltage is applied between the first busbar electrode 5 and the second busbar electrode 6 . As a result, it is possible to obtain resonance characteristics using a thickness-shear primary mode bulk wave excited in the piezoelectric layer 2 .
  • the acoustic wave device 1 of the first embodiment has the above configuration, even if the logarithms of the electrode fingers 3 and 4 are reduced in an attempt to reduce the size, the Q value is unlikely to decrease. This is because the resonator does not require reflectors on both sides, and the propagation loss is small. The reason why the above reflector is not required is that the bulk wave of the thickness-shlip primary mode is used.
  • Support substrate 8 Si
  • FIG. It is an explanatory view showing the relationship with the fractional bandwidth as.
  • the thickness d of the piezoelectric layer 2 if the piezoelectric layer 2 has variations in thickness, a value obtained by averaging the thickness may be adopted.
  • the excitation region is an overlapping region of the plurality of electrode fingers 3 and 4 when viewed in the direction in which any adjacent electrode fingers 3 and 4 are facing each other. It is desirable that the metallization ratio MR of the adjacent electrode fingers 3 and 4 with respect to the region C 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.
  • FIG. 9 shows the ratio bandwidth when a large number of elastic wave resonators are configured in the elastic wave device of the first embodiment, and the phase rotation amount of the spurious impedance normalized by 180 degrees as the magnitude of the spurious. is an explanatory diagram showing the relationship between. The ratio band was adjusted by changing the film thickness of the piezoelectric layer 2 and the dimensions of the electrode fingers 3 and 4 .
  • FIG. 9 shows the results when the piezoelectric layer 2 made of Z-cut LiNbO 3 is used, but the same tendency is obtained when the piezoelectric layer 2 with other cut angles is used.
  • the spurious is as large as 1.0.
  • the fractional band exceeds 0.17, that is, exceeds 17%, a large spurious with a spurious level of 1 or more changes the parameters constituting the fractional band, even if the passband appear within. That is, as in the resonance characteristics shown in FIG. 8, a large spurious component indicated by arrow B appears within the band. Therefore, the specific bandwidth is preferably 17% or less. In this case, by adjusting the film thickness of the piezoelectric layer 2 and the dimensions of the electrode fingers 3 and 4, the spurious response can be reduced.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing a map of the fractional band with respect to the Euler angles (0°, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO 3 when d/p is infinitely close to 0.
  • FIG. A hatched portion in FIG. 11 is a region where a fractional bandwidth of at least 5% or more is obtained. When the range of the area is approximated, it becomes the range represented by the following formulas (1), (2) and (3).
  • the elastic wave devices 1 and 101 use bulk waves in the primary mode of thickness shear.
  • the first electrode finger 3 and the second electrode finger 4 are adjacent electrodes, the thickness of the piezoelectric layer 2 is d, and the center of the first electrode finger 3 and the second electrode finger 4 is d/p is set to 0.5 or less, where p is the distance between them.
  • the Q value can be increased even if the elastic wave device is miniaturized.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining the elastic wave device according to the embodiment of the present disclosure.
  • the acoustic wave device of the present disclosure may be a device utilizing bulk waves as shown in FIG. 13, that is, a BAW (Bulk Acoustic Wave) element.
  • the acoustic wave device 401 has functional electrodes 410 and 411 .
  • the functional electrodes 410 and 411 are electrodes provided on both sides of the piezoelectric layer 2 in the thickness direction.
  • the support substrate 8 has the space 9 on the piezoelectric layer 2 side, and the functional electrode 411 is provided in the space 9 .
  • through holes 11 are provided in the piezoelectric layer 2 .
  • the through hole 11 is a hole penetrating the piezoelectric layer 2 in the Z direction. Through hole 11 communicates with space 9 .
  • FIG. 14 is a plan view showing an example of the elastic wave device according to the first embodiment.
  • 15 is a cross-sectional view taken along line XV-XV of FIG. 14.
  • FIG. 14 and 15 an elastic wave device 500 according to the first embodiment is an elastic wave device provided with a plurality of resonators 501A to 501G.
  • the elastic wave device 500 includes a support member 520, a piezoelectric layer 502, wiring electrodes 512A to 512C, an input terminal 513, an output terminal 514, and grounds 515A and 515B.
  • the piezoelectric layer 502 is provided on the support member 520 .
  • the piezoelectric layer 502 has a first major surface 502a and a second major surface 502b.
  • the first main surface 502a is a surface on which resonators 501A to 501F and wiring electrodes 512A to 512C are provided.
  • the second main surface 502b is a surface on which the support member 520 is provided.
  • the material of piezoelectric layer 502 may include lithium niobate (LiNbO3) or lithium tantalate (LiTaO3) and impurities.
  • the support member 520 includes a support substrate 521 and a dielectric layer 522.
  • the material of the support substrate 521 is, for example, silicon.
  • the dielectric layer 522 is provided on the piezoelectric layer 502 side with respect to the support substrate 521 .
  • the material of dielectric layer 522 is, for example, silicon oxide.
  • Each of the resonators 501A to 501F has a functional electrode and a laminated body that at least partially overlaps the functional electrode when viewed from above in the Z direction.
  • the functional electrode refers to an IDT electrode that includes a first electrode finger, a second electrode finger, a first busbar electrode, and a second busbar electrode.
  • the laminate includes a portion of the piezoelectric layer 502 and a portion of the support member 520 .
  • the resonators 501A and 501C may be described as first resonators, and the resonators 501B and 501D as second resonators.
  • the resonators 501A and 501B are provided with electrode fingers 503A and 503B as the first and second electrode fingers of the functional electrodes. That is, it can be said that the electrode fingers 503A and 503B correspond to the first electrode fingers and the second electrode fingers of the resonators 501A and 501B, respectively.
  • the electrode fingers 503A and 503B have their longitudinal direction in the Y direction. The ends in the Y direction are connected to the first busbar electrodes and the second busbar electrodes.
  • the electrode area of the resonator 501A is larger than that of the resonator 501B, and the electrode area of the resonator 501C is relatively smaller than that of the resonator 501D.
  • the electrode areas of the resonators 501A to 501D refer to the areas of the intersection regions C1 to C4, which are regions where the plurality of first and second electrode fingers of the resonators overlap each other when viewed in the direction in which the electrode fingers are arranged. Point.
  • the area of intersection region C1 of resonator 501A is larger than the area of intersection region C2 of resonator 501B, and the area of intersection region C3 of resonator 501C is smaller than the area of intersection region C4 of resonator 501D.
  • the wiring electrodes 512A to 512C are wirings that electrically connect the resonators 501A to 501F.
  • the wiring electrodes 512 A to 512 D are provided on the piezoelectric layer 502 .
  • the wiring electrodes 512A-512D are electrically connected to the busbar electrodes of the resonators 501A-501F.
  • the resonator 501A and the resonators 501E and 501C are electrically connected in series.
  • the parallel arm resonators are resonators 501B, 501F, 501D and 501G.
  • One terminal of the resonator 501B is electrically connected to the input terminal 513 via the wiring electrode 512A, and the other terminal is electrically connected to the ground 515A.
  • One terminal of the resonator 501F is electrically connected to the wiring electrode 512B connecting the resonators 501A and 501E, and the other terminal is electrically connected to the ground 515A.
  • the first resonators 501A and 501C are not limited to series arm resonators, and the second resonators 501B and 501D are not limited to parallel arm resonators. do not have.
  • the first resonators 501A and 501C may be parallel arm resonators, and the second resonators 501B and 501D may be series arm resonators.
  • the elastic wave device 500 may include a transmitting resonator and a receiving resonator.
  • the first resonators 501A and 501C may be transmitting resonators, and the second resonators 501B and 501D may be receiving resonators.
  • the first resonators 501A and 501C may be transmitting resonators
  • the second resonators 501B and 501D may be receiving resonators.
  • the area of the space portion 509A when viewed in plan in the Z direction is smaller than the area of the space portion 509B when viewed in plan in the Z direction.
  • the length Cw1 of the space portion 509A in the X direction is smaller than the length Cw2 of the space portion 509B in the X direction.
  • the resonator 501A which has a larger electrode area than the resonator 501B, has a space portion 509A with a smaller area than the space portion 509B, so that heat dissipation can be improved.
  • the area of the space 509C viewed in plan in the Z direction is smaller than the area of the space 509D viewed in plan in the Z direction.
  • the resonator 501D having a larger electrode area than the resonator 501C has a space portion 509D having a larger area than the space portion 509C, making it easier to secure an excitation space.
  • the lead-out portions 510A to 510D are cavities provided on the piezoelectric layer 502 side of the support member 520 .
  • the drawer portions 510A to 510D are provided at positions that do not overlap with the space portions 509A to 509D when viewed from above in the Z direction.
  • Drawer portions 510A to 510D communicate with space portions 509A to 509D, respectively.
  • the lead portions 510A to 510D are provided so as to communicate with both sides of the space portions 509A to 509D in the X direction.
  • the drawer portions 510A and 510C may be referred to as the first drawer portion
  • the drawer portions 510B and 510D may be referred to as the second drawer portion 510B.
  • the piezoelectric layer 502 is attached to the inner walls of the spaces due to surface tension. A phenomenon of bending as if sticking, that is, so-called sticking tends to occur.
  • the second spaces 509B and 509D according to this embodiment communicate with the second through holes 511B and 511D having small areas. As a result, the liquid in the second spaces 509B and 509D can be slowly evaporated from the second through holes 511B and 511D, and the insides of the second spaces 509B and 509D can be slowly dried. Therefore, the occurrence of sticking can be suppressed.
  • FIG. 17 is a plan view showing a part of the first modified example of the elastic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 18 is a plan view showing part of a second modification of the elastic wave device according to the first embodiment.
  • the first through hole 511A and the second through hole 511B may have openings with the same area when viewed in the Z direction, and the width of the first through hole Ew1 may be equal to the width Ew2 of the second through hole. In this case, more first through holes 511A are provided than second through holes 511B.
  • three first through holes 511AA are provided so as to communicate with the first space 509A, and three second through holes 511BA are provided so as to communicate with the second space 509B. are provided in two.
  • two first through holes 511AA are provided on one side of the first space portion 509A in the X direction. Accordingly, since the area of the first through-hole 511AA is larger than the area of the second through-hole 511BA, sticking of the second space 509B is suppressed in manufacturing the elastic wave device 500A. drying time can be shortened.
  • the first space 509AC, the second space 509BC, the first lead-out portion 510AC, and the second lead-out portion 510BC extend in the Z direction. is provided on the piezoelectric layer 502 side of the dielectric layer 522C. Also in this case, sticking of the first space portion 509BC can be suppressed and the drying time of the second space portion 509AC can be shortened in manufacturing the elastic wave device 500C.
  • the elastic wave device 500 includes the support member 520 including the support substrate 521 having a thickness in the first direction, and the piezoelectric layer 502 provided in the first direction on the support member 520. , and a plurality of resonators 501A to 501F each having a functional electrode provided in the first direction of the piezoelectric layer 502, and the support member 520, when viewed in plan in the first direction, is at least part of each of the resonators.
  • a plurality of space portions 509A to 509D are provided at positions where the two overlap, and the plurality of space portions 509A to 509D are the first space portions 509A and 509C, and the first space portions 509A and 509C when viewed in plan in the first direction.
  • the piezoelectric layer 502 includes first through holes 511A and 511C communicating with the first space portions 509A and 509C, and second through holes communicating with the second space portions 509B and 509D. Holes 511B and 511D are provided, and the area of the first through holes 511A and 511C is larger than that of the second through holes 511B and 511D when viewed in the first direction.
  • the large-area second space portions 509B and 509D communicate with the small-area second through holes 511B and 511D, so that the inside of the second space portions 509B and 509D is slowly dried during the manufacture of the elastic wave device 500. and prevent sticking.
  • the first space portions 509A and 509C with small areas communicate with the first through holes 511A and 511C with large areas, the insides of the first space portions 509A and 509C can be dried quickly in manufacturing the elastic wave device 500. can be applied and the drying time can be shortened. Therefore, it is possible to achieve both suppression of sticking in the space and shortening of the drying time.
  • the resonators 501A and 501C overlapping the first space portions 509A and 509C and the resonators 501B and 501D overlapping the second space portions 509B and 509D in plan view in the first direction are series arm resonators or parallel arm resonators. can be either one of the children. Also in this case, it is possible to achieve both suppression of sticking in the space and shortening of the drying time.
  • the functional electrode has one or more first electrode fingers extending in a second direction intersecting the first direction, or one or more first electrode fingers extending in a third direction orthogonal to the second direction. and one or more second electrode fingers facing each other and extending in the second direction.
  • an acoustic wave device capable of obtaining good resonance characteristics.

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Abstract

空間部のスティッキングの抑制と乾燥時間の短縮を両立する。弾性波装置は、第1方向に厚みを有する支持基板を備える支持部材と、支持部材の第1方向に設けられた圧電層と、圧電層の第1方向に設けられる機能電極をそれぞれ有する複数の共振子と、を備える。支持部材は、第1方向に平面視して、共振子のそれぞれの少なくとも一部が重なる位置に複数の空間部が設けられ、複数の空間部は、第1空間部と、第1方向に平面視して第1空間部よりも面積の大きな第2空間部を含み、圧電層に、第1空間部に連通する第1貫通孔と、第2空間部に連通する第2貫通孔とが設けられ、第1方向に平面視して第1貫通孔は、第2貫通孔より面積が大きい。

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に示す弾性波装置において、異なる面積の空間部を設けるためのエッチングホールとして、圧電層に空間部と連通する貫通孔を設けることがある。この場合、空間部の大きさに適した速度で、エッチング液を乾燥させることができず、大きい空間部でスティッキングが発生し、小さい空間部で乾燥が遅くなる可能性があった。
 本開示は、上述した課題を解決するものであり、空間部のスティッキングの抑制と乾燥時間の短縮を両立することを目的とする。
 弾性波装置は、第1方向に厚みを有する支持基板を備える支持部材と、前記支持部材の前記第1方向に設けられた圧電層と、前記圧電層の前記第1方向に設けられる機能電極をそれぞれ有する複数の共振子と、を備え、前記支持部材は、前記第1方向に平面視して、前記共振子のそれぞれの少なくとも一部が重なる位置に複数の空間部が設けられ、前記複数の空間部は、第1空間部と、前記第1方向に平面視して前記第1空間部よりも面積の大きな第2空間部を含み、前記圧電層に、前記第1空間部に連通する第1貫通孔と、前記第2空間部に連通する第2貫通孔とが設けられ、前記第1方向に平面視して前記第1貫通孔は、第2貫通孔より面積が大きい。
 本開示によれば、空間部のスティッキングの抑制と乾燥時間の短縮を両立することができる。
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LiNbO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、本開示の実施形態に係る弾性波装置を説明するための断面図である。 図14は、第1実施形態に係る弾性波装置の一例を示す平面図である。 図15は、図14のXV-XV線の断面図である。 図16は、図14に示す第1実施形態に係る弾性波装置の回路図である。 図17は、第1実施形態に係る弾性波装置の第1変形例の一部を示す平面図である。 図18は、第1実施形態に係る弾性波装置の第2変形例の一部を示す平面図である。 図19は、第1実施形態に係る弾性波装置の第3変形例を示す断面図である。 図20は、第1実施形態に係る弾性波装置の第4変形例を示す断面図である。 図21は、第1実施形態に係る弾性波装置の第5変形例を示す断面図である。
 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、LiNbOからなる圧電層2を有する。圧電層2は、LiTaOからなるものであってもよい。LiNbOやLiTaOのカット角は、第1実施形態では、Zカットである。LiNbOやLiTaO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、電極指3及び電極指4が設けられている。
 ここで電極指3が「第1電極指」の一例であり、電極指4が「第2電極指」の一例である。図1A及び図1Bでは、複数の電極指3は、第1のバスバー電極5に接続されている複数の「第1電極指」である。複数の電極指4は、第2のバスバー電極6に接続されている複数の「第2電極指」である。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。これにより、電極指3と、電極指4と、第1のバスバー電極5と、第2のバスバー電極6と、を備えるIDT(Interdigital Transuducer)電極が構成される。
 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、電極指3と隣接する電極指4とが対向している。電極指3、電極指4の長さ方向、及び、電極指3、電極指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、電極指3と、電極指3と隣接する電極指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、電極指3、電極指4の長さ方向をY方向(または第2方向)とし、電極指3、電極指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、電極指3、電極指4の長さ方向が図1A及び図1Bに示す電極指3、電極指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指3、電極指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において電極指3、電極指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、電極指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、電極指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と電極指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、電極指3と電極指4との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の幅寸法の中心とを結んだ距離となる。
 さらに、電極指3、電極指4の少なくとも一方が複数本ある場合(電極指3、電極指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)、電極指3、電極指4の中心間距離は、1.5対以上の電極指3、電極指4のうち隣り合う電極指3、電極指4それぞれの中心間距離の平均値を指す。
 また、電極指3、電極指4の幅、すなわち電極指3、電極指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、電極指3と電極指4との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、第1実施形態では、Zカットの圧電層を用いているため、電極指3、電極指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、電極指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、誘電体層7を介して支持基板8が積層されている。誘電体層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、空間部(エアギャップ)9が形成されている。
 空間部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対の電極指3、電極指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に誘電体層7を介して積層されている。なお、誘電体層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。
 誘電体層7は、酸化ケイ素で形成されている。もっとも、誘電体層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。
 上記複数の電極指3、電極指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、電極指3、電極指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、複数対の電極指3、電極指4のうちいずれかの隣り合う電極指3、電極指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指3、電極指4の少なくとも一方が複数本ある場合、すなわち、電極指3、電極指4を1対の電極組とした場合に電極指3、電極指4が1.5対以上ある場合、隣り合う電極指3、電極指4の中心間距離pは、各隣り合う電極指3、電極指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、電極指3、電極指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電極の電極指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、すなわち電極指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、電極指3、電極指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251と、励振領域Cに含まれる第2領域252とで逆になる。図4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251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252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、電極指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。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LiNbO
 圧電層2の厚み:400nm
 励振領域C(図1B参照)の長さ:40μm
 電極指3、電極指4からなる電極の対数:21対
 電極指3と電極指4との間の中心間距離(ピッチ):3μm
 電極指3、電極指4の幅:500nm
 d/p:0.133
 誘電体層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、電極指3と電極指4の長さ方向と直交するX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である。励振領域Cの長さとは、励振領域Cの電極指3、電極指4の長さ方向に沿う寸法である。ここで、励振領域Cとは、「交差領域」の一例である。
 第1実施形態では、電極指3、電極指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、電極指3と電極指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、電極指3と電極指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、隣り合う電極指3、電極指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、隣り合う電極指3、電極指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、複数の電極指3、電極指4において、いずれかの隣り合う電極指3、電極指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、上記隣り合う電極指3、電極指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LiNbO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対の電極指3、電極指4に着目した場合、この1対の電極指3、電極指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、電極指3と電極指4とを、電極指3、電極指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指3における電極指4と重なり合っている領域、電極指4における電極指3と重なり合っている領域、及び、電極指3と電極指4との間の領域における電極指3と電極指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内の電極指3、電極指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、複数対の電極指3、電極指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の膜厚や電極指3、電極指4の寸法を種々変更し、調整した。また、図9は、ZカットのLiNbO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の膜厚や電極指3、電極指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LiNbO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)/900)1/2)または(0°±10°、20°~80°、[180°-60°(1-(θ-50)/900)1/2]~180°)  …式(2)
 (0°±10°、[180°-30°(1-(ψ-90)/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、空間部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の電極指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、空間部9上の電極指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電極指3及び第2電極指4は隣り合う電極同士であり、圧電層2の厚みをd、第1電極指3及び第2電極指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電極指3及び第2電極指4があり、第1電極指3及び第2電極指4の上を保護膜で覆うことが望ましい。
 図13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断面図である。本開示の弾性波装置は、図13に示すようなバルク波を利用する装置、すなわちBAW(Bulk Acoustic Wave)素子であってもよい。この場合、弾性波装置401は、機能電極410、411を有する。機能電極410、411は、圧電層2の厚さ方向について両側に設けられる電極である。図13の例では、支持基板8は、圧電層2側に空間部9を有し、機能電極411は、空間部9内に設けられる。
 図13の例では、圧電層2には、貫通孔11が設けられる。貫通孔11は、圧電層2をZ方向に貫通する孔である。貫通孔11は、空間部9と連通している。貫通孔11を圧電層2に設けることで、圧電層2を支持基板8に接合した後に、貫通孔11からエッチング液を流し込むことで、接合前にあらかじめ空間部9に設けられた犠牲層をエッチングすることができる。
 図14は、第1実施形態に係る弾性波装置の一例を示す平面図である。図15は、図14のXV-XV線の断面図である。図14及び図15に示すように、第1実施形態に係る弾性波装置500は、複数の共振子501A~501Gが設けられた弾性波装置である。弾性波装置500は、支持部材520と、圧電層502と、配線電極512A~512Cと、入力端子513と、出力端子514と、グランド515A、515Bとを備える。
 圧電層502は、支持部材520に設けられる。圧電層502は、第1の主面502aと、第2の主面502bを有する。本実施例において、第1の主面502aは、共振子501A~501Fと、配線電極512A~512Cとが設けられる面となっている。一方で、第2の主面502bは、支持部材520が設けられる面となっている。圧電層502の材料は、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)またはタンタル酸リチウム(LiTaO3)と、不純物とを含むことがある。
 図15に示すように、支持部材520は、支持基板521と、誘電体層522とを備える。支持基板521の材料は、例えばシリコンである。誘電体層522は、支持基板521に対して圧電層502側に設けられる。誘電体層522の材料は、例えば酸化ケイ素である。
 共振子501A~501Fは、機能電極と、Z方向に平面視して、少なくとも一部が機能電極に重なる部分の積層体とを有する。ここで、機能電極とは、第1電極指と、第2電極指と、第1のバスバー電極と、第2のバスバー電極とを備えるIDT電極を指す。また、積層体とは、一部の圧電層502と、一部の支持部材520を含む。以下、共振子501A、501Cを第1共振子、共振子501B、501Dを第2共振子として説明することがある。
 本実施形態において、共振子501A、501Bは、機能電極の第1電極指及び第2電極指として、電極指503A、503Bが設けられている。すなわち、電極指503A、503Bは、それぞれ共振子501A、501Bの第1電極指及び第2電極指に相当するといえる。電極指503A、503Bは、Y方向に長さ方向を有する。Y方向についての端部は、第1のバスバー電極及び第2のバスバー電極に接続されている。
 共振子501Aの電極面積は共振子501Bの電極面積に比べて大きく、共振子501Cの電極面積は、共振子501Dの電極面積より相対的に小さい。ここで、共振子501A~501Dの電極面積とは、共振子の有する複数の第1、第2電極指が、電極指の並ぶ方向に見て互いに重なる領域である交差領域C1~C4の面積を指す。すなわち、共振子501Aの交差領域C1の面積は、共振子501Bの交差領域C2の面積より大きく、共振子501Cの交差領域C3の面積は、共振子501Dの交差領域C4の面積より小さい。
 配線電極512A~512Cは、共振子501A~501Fを電気的に接続する配線である。配線電極512A~512Dは、圧電層502に設けられる。配線電極512A~512Dは、共振子501A~501Fのバスバー電極と電気的に接続される。
 図16は、図14に示す第1実施形態に係る弾性波装置の回路図である。図16に示すように、弾性波装置500は、入力端子513から出力端子514までの信号経路に、直列に挿入された直列腕共振子と、信号経路とグランドとの間の経路に挿入された並列腕共振子と、を含む、いわゆるラダー型フィルタとなっている。図16において、直列腕共振子は、共振子501A、501E、501Cである。直列腕共振子である共振子501A、501E、501Cは、一方の端子が、入力端子513と電気的に接続され、他方の端子が、出力端子514と電気的に接続される。ここで、共振子501Aと共振子501Eと501Cとは、電気的に直列に接続される。一方で、図16において、並列腕共振子は、共振子501B、501F、501D、501Gである。共振子501Bは、一方の端子が、配線電極512Aを介して入力端子513と電気的に接続され、他方の端子がグランド515Aと電気的に接続される。共振子501Fは、一方の端子が、共振子501Aと共振子501Eとを結ぶ配線電極512Bに電気的に接続され、他方の端子がグランド515Aと電気的に接続される。共振子501Dは、一方の端子が、共振子501Eと共振子501Cとを結ぶ配線電極512Cに電気的に接続され、他方の端子がグランド515Bと電気的に接続される。共振子501Gは、一方の端子が、配線電極512Dを介して出力端子514と電気的に接続され、他方の端子がグランド515Bと電気的に接続される。
 なお、本実施形態に係る弾性波装置500において、第1共振子501A、501Cは直列腕共振子であることに限られず、第2共振子501B、501Dは並列腕共振子であることに限られない。例えば、第1共振子501A、501Cが並列腕共振子であり、第2共振子501B、501Dが直列腕共振子であってもよい。また、弾性波装置500は、送信用共振子と受信用共振子とを含むものであってもよい。この場合、第1共振子501A、501Cが送信用共振子であり、第2共振子501B、501Dが受信用共振子であってもよい。また、第1共振子501A、501Cが送信用共振子であり、第2共振子501B、501Dが受信用共振子であってもよい。
 ここで、共振子501A~501Dの積層体の一部の支持部材520には、圧電層502側に、それぞれ空間部509A~509Dと、引き出し部510A~510Dとが設けられている。例えば、共振子501Aの積層体には、の一部の誘電体層522には、圧電層502側に、空間部509Aと引き出し部510Aが設けられている。
 空間部509A~509Dは、支持部材520の圧電層502側に設けられる空洞である。空間部509A~509Dは、Z方向に平面視して、それぞれの共振子501A~501Dの機能電極と、少なくとも一部が重なる位置に設けられる。すなわち、共振子501A~501Dは、積層体の支持部材520に、空間部509A~509Dがそれぞれ設けられている。ここで、空間部509A、509Cが「第1空間部」の一例であり、空間部509B、509Dが「第2空間部」の一例である。
 Z方向に平面視した空間部509Aの面積は、Z方向に平面視した空間部509Bの面積より小さい。図15の例では、空間部509AのX方向についての長さCw1が、空間部509BのX方向についての長さCw2より小さくなっている。これにより、共振子501Bより電極面積の大きい共振子501Aは、空間部509Bより面積の小さな空間部509Aを有するので、放熱性を向上させることができる。
 図14の例では、Z方向に平面視した空間部509Cの面積は、Z方向に平面視した空間部509Dの面積より小さい。これにより、共振子501Cより電極面積の大きい共振子501Dは、空間部509Cより面積の大きい空間部509Dを有するため、励振空間を確保しやすくなる。
 なお、空間部509Aと空間部509B、または、空間部509Cと空間部509Dとは深さ、すなわちZ方向の長さが異なっていてもよい。例えば、Z方向に平面視して面積の大きい第2空間部509B、509Dの深さが、Z方向に平面視して面積の小さい第1空間部509A、509Cの深さより深くてもよい。
 引き出し部510A~510Dは、支持部材520の圧電層502側に設けられる空洞である。引き出し部510A~510Dは、Z方向に平面視して、空間部509A~509Dと、重ならない位置に設けられる。引き出し部510A~510Dは、それぞれ空間部509A~509Dと連通している。図14の例では、引き出し部510A~510Dは、それぞれ空間部509A~509DのX方向について両側に連通するように設けられる。以下、引き出し部510A、510Cを第1引き出し部、引き出し部510B、510Dを第2引き出し部510Bとして説明することがある。
 圧電層502には、Z方向に貫通する孔である貫通孔511A~511Dが設けられる。貫通孔511A~511Dは、Z方向に平面視して、それぞれ引き出し部510A~510Dに重なるように設けられる。すなわち、貫通孔511A~511DはZ方向に、引き出し部510A~510Dと連通している。ここで、貫通孔511A、511Cは、「第1貫通孔」の一例であり、貫通孔511B、511Dは、「第2貫通孔」の一例である。
 第1貫通孔511A、511Cの面積は、第2貫通孔511B、511Dの面積より大きい。ここで、貫通孔の面積とは、Z方向に平面視して、圧電層502に設けられた貫通孔の開口部が占める面積の総和を指す。例えば、貫通孔511Aは、図14の例では圧電層502に2つ設けられるので、貫通孔511Aの面積とは、Z方向に平面視して、2つの貫通孔の開口部が占める面積の和となる。図15に示す例では、第1貫通孔511AのX方向についての幅Ew1は、第2貫通孔511Bの幅Ew2より大きくなっている。ここで、貫通孔の幅とは、1つの貫通孔の開口部のX方向についての長さを指す。
 ここで、弾性波装置500の製造工程において、第2空間部509B、509Dは、面積が大きいため、エッチングにおいて空間部内の液体を乾燥させるときに、圧電層502が表面張力によって空間部の内壁に張り付くように撓む現象、いわゆるスティッキングが発生しやすい。本実施形態に係る第2空間部509B、509Dは、面積の小さな第2貫通孔511B、511Dと連通している。これにより、第2貫通孔511B、511Dからの第2空間部509B、509D内の液体の蒸発を緩やかにすることができ、第2空間部509B、509D内をゆっくり乾燥させることができる。そのため、スティッキングの発生を抑制できる。
 一方で、弾性波装置500の製造工程において、第1空間部509A、509Cは、面積が小さいため、エッチングにおいて空間部内の液体を乾燥させるときに、スティッキングが発生しにくい。本実施形態に係る第1空間部509A、509Cは、面積の大きな第1貫通孔511A、511Cと連通している。これにより、第1貫通孔511A、511Cからの第1空間部509A、509C内の液体の蒸発を促進することができ、第1空間部509A、509C内を急速に乾燥させることができる。そのため、製造効率を向上できる。
 本実施形態に係る弾性波装置は、図14に示す弾性波装置500に限られない。以下、図面を参照して本実施形態に係る弾性波装置の変形例を説明する。なお、同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
 図17は第1実施形態に係る弾性波装置の第1変形例の一部を示す平面図である。図18は第1実施形態に係る弾性波装置の第2変形例の一部を示す平面図である。図17及び図18に示すように、第1貫通孔511Aと第2貫通孔511Bとは、Z方向に平面視して同じ面積の開口部を有していてもよく、第1貫通孔の幅Ew1と第2貫通孔の幅Ew2とが等しくてもよい。この場合、第1貫通孔511Aは、第2貫通孔511Bより多く設けられる。
 第1変形例に係る弾性波装置500Aにおいて、第1貫通孔511AAは、第1空間部509Aに連通するように3つ設けられ、第2貫通孔511BAは、第2空間部509Bに連通するように2つ設けられる。ここで、第1貫通孔511AAは、X方向について第1空間部509Aの一方の側に2つ設けられる。これにより、第1貫通孔511AAの面積は、第2貫通孔511BAの面積より大きくなっているので、弾性波装置500Aの製造において、第2空間部509Bのスティッキングを抑制し、第1空間部509Aの乾燥時間を短縮できる。
 第2変形例に係る弾性波装置500Bにおいて、第1貫通孔511ABは、第1空間部509Aに連通するように2つ設けられ、第2貫通孔511BBは、第2空間部509Bに連通するように1つ設けられる。ここで、第2貫通孔511BBは、X方向について第2空間部509Bの一方の側にのみ設けられる。これにより、第1貫通孔511ABの面積は、第2貫通孔511BBの面積より大きくなっているので、弾性波装置500Bの製造において、第2空間部509Bのスティッキングを抑制し、第1空間部509Aの乾燥時間を短縮できる。
 図19は第1実施形態に係る弾性波装置の第3変形例を示す断面図である。図20は第1実施形態に係る弾性波装置の第4変形例を示す断面図である。図21は第1実施形態に係る弾性波装置の第5変形例を示す断面図である。ここで、図19~図21は、各変形例に係る弾性波装置の図15に相当する断面図となっている。図19~図21に示すように、支持部材520の構成は、図15で示すものに限られない。
 第3変形例に係る弾性波装置500Cにおいて、図19に示すように、第1空間部509ACと、第2空間部509BCと、第1引き出し部510ACと、第2引き出し部510BCとは、Z方向について誘電体層522Cの圧電層502側に設けられる。この場合においても、弾性波装置500Cの製造において、第1空間部509BCのスティッキングを抑制し、第2空間部509ACの乾燥時間を短縮できる。
 第4変形例に係る弾性波装置500Dにおいて、図20に示すように、第1空間部509ADと、第2空間部509BDとは、Z方向について支持基板521Dの圧電層502側に設けられる。また、第1引き出し部510AD及び第2引き出し部510BDは、誘電体層522DをZ方向に貫通するように、支持部材520Dに設けられる。この場合においても、弾性波装置500Dの製造において、第2空間部509BDのスティッキングを抑制し、第1空間部509ADの乾燥時間を短縮できる。
 第5変形例に係る弾性波装置500Eにおいて、図21に示すように、支持部材は、支持基板521Eのみとなっている。この場合において、第1空間部509AEと、第2空間部509BEと、第1引き出し部510AEと、第2引き出し部510BEとは、Z方向について支持基板521DEの圧電層502側に設けられる。この場合においても、弾性波装置500Eの製造において、第2空間部509BEのスティッキングを抑制し、第1空間部509AEの乾燥時間を短縮できる。
 以上説明したように、第1実施形態に係る弾性波装置500は、第1方向に厚みを有する支持基板521を備える支持部材520と、支持部材520の第1方向に設けられた圧電層502と、圧電層502の第1方向に設けられる機能電極をそれぞれ有する複数の共振子501A~501Fと、を備え、支持部材520は、第1方向に平面視して、共振子のそれぞれの少なくとも一部が重なる位置に複数の空間部509A~509Dが設けられ、複数の空間部509A~509Dは、第1空間部509A、509Cと、第1方向に平面視して第1空間部509A、509Cよりも面積の大きな第2空間部509B、509Dを含み、圧電層502に、第1空間部509A、509Cに連通する第1貫通孔511A、511Cと、第2空間部509B、509Dに連通する第2貫通孔511B、511Dとが設けられ、第1方向に平面視して第1貫通孔511A、511Cは、第2貫通孔511B、511Dより面積が大きい。
 これにより、面積の大きい第2空間部509B、509Dは、面積の小さい第2貫通孔511B、511Dと連通しているため、弾性波装置500の製造において第2空間部509B、509D内をゆっくり乾燥させることができ、スティッキングを防止できる。一方で、面積の小さい第1空間部509A、509Cは、面積の大きい第1貫通孔511A、511Cと連通しているため、弾性波装置500の製造において第1空間部509A、509C内を速く乾燥させることができ、乾燥時間を短縮できる。したがって、空間部のスティッキングの抑制と乾燥時間の短縮を両立できる。
 また、第1方向に平面視して第2空間部509Bに重なる共振子501Bの面積は、第1空間部509Aに重なる共振子501Aの面積より大きくてもよい。この場合、共振子501Aは、第2空間部509Bより面積の小さな第1空間部509Aを有するので、共振子501Aは、放熱性を向上することができる。
 また、第1方向に平面視して第1空間部509Cに重なる共振子501Cの面積は、第2空間部509Dに重なる共振子501Cの面積より大きくてもよい。この場合、共振子501Dは、第1空間部509Cより面積の大きい第2空間部509Dを有するため、共振子501Dは、励振空間を確保しやすくなる。
 また、第1方向に平面視して第1空間部509A、509Cに重なる共振子501A、501Cと第2空間部509B、509Dに重なる共振子501B、501Dとは、直列腕共振子または並列腕共振子のいずれか一方であってよい。この場合においても、空間部のスティッキングの抑制と乾燥時間の短縮を両立できる。
 また、第1方向に平面視して第1空間部509A、509Cに重なる共振子501A、501Cと第2空間部509B、509Dに重なる共振子501B、501Dとは、受信用共振子または送信用共振子のいずれか一方であってもよい。この場合においても、空間部のスティッキングの抑制と乾燥時間の短縮を両立できる。
 望ましい態様として、支持部材520は、複数の空間部509A、509Bのうち少なくとも1つの空間部509Aに連通する引き出し部510Aが、第1方向に平面視して少なくとも1つの空間部509Aに重ならない位置に設けられ、圧電層502に、第1方向に平面視して引き出し部510Aと重なる位置の圧電層502を貫通する貫通孔511Aが設けられる。この場合においても、空間部のスティッキングの抑制と乾燥時間の短縮を両立できる。
 望ましい態様として、支持部材520は、誘電体層522を備え、誘電体層522は、少なくとも1つの空間部509A~509Dが設けられる。これにより、良好な共振特性が得られる弾性波装置を提供することができる。
 望ましい態様として、機能電極は、第1方向に交差する第2方向に延びる1つ以上の第1電極指と、第2方向に直交する第3方向に1つ以上の第1電極指のいずれかと対向し、第2方向に延びる1つ以上の第2電極指と、を有する。これにより、良好な共振特性が得られる弾性波装置を提供することができる。
 望ましい態様として、圧電層2の厚みは、複数の第1電極指3と複数の第2電極指4のうち、隣り合う第1電極指3と第2電極指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1を小型化でき、かつQ値を高めることができる。
 より望ましい態様として、圧電層2は、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)/900)1/2) または (0°±10°、20°~80°、[180°-60°(1-(θ-50)/900)1/2]~180°)  …式(2)
 (0°±10°、[180°-30°(1-(ψ-90)/8100)1/2]~180°、任意のψ)  …式(3)
 望ましい態様として、弾性波装置は、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を提供することができる。
 望ましい態様として、圧電層2の膜厚をd、隣り合う第1電極指3及び第2電極指4の中心間距離をpとした場合、d/pが0.5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。
 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、隣り合う電極指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、複数の電極指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、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、101、301、401 弾性波装置
2 圧電層
2a 第1の主面
2b 第2の主面
3 電極指(第1電極指)
4 電極指(第2電極指)
5 バスバー電極(第1のバスバー電極)
6 バスバー電極(第2のバスバー電極)
7 誘電体層
8 支持基板
7a、8a 開口部
9 空間部
11 貫通孔
201 圧電層
201a 第1の主面
201b 第2の主面
251 第1領域
252 第2領域
310、311 反射器
410、411 機能電極
500、500A~500E 弾性波装置
501A、501C 共振子(第1共振子)
501B、501D 共振子(第2共振子)
501E~501G 共振子
502 圧電層
502a 第1の主面
502b 第2の主面
503A、503B 電極指
509A、509C、509AC~509AE 空間部(第1空間部)
509B、509D、509BC~509BE 空間部(第2空間部)
510A、510C、510AA~510AE 引き出し部(第1引き出し部)
510B、510D、510BA~510BE 引き出し部(第2引き出し部)
511A、511C、511AA、511AB 貫通孔(第1貫通孔)
511B、511D、511BA、511BB 貫通孔(第2貫通孔)
512A~512D 配線電極
513 入力端子
514 出力端子
515A、515B グランド
520、520C、520D 支持部材
521、521C~521E 支持基板
522、522C、522D 誘電体層
C 励振領域
Cw1、Cw2 長さ
Ew1、Ew2 幅
VP1 仮想平面

Claims (17)

  1.  第1方向に厚みを有する支持基板を備える支持部材と、
     前記支持部材の前記第1方向に設けられた圧電層と、
     前記圧電層の前記第1方向に設けられる機能電極をそれぞれ有する複数の共振子と、
     を備え、
     前記支持部材は、前記第1方向に平面視して、前記共振子のそれぞれの少なくとも一部が重なる位置に複数の空間部が設けられ、
     前記複数の空間部は、第1空間部と、前記第1方向に平面視して前記第1空間部よりも面積の大きな第2空間部を含み、
     前記圧電層に、前記第1空間部に連通する第1貫通孔と、前記第2空間部に連通する第2貫通孔とが設けられ、
     前記第1方向に平面視して前記第1貫通孔は、第2貫通孔より面積が大きい、弾性波装置。
  2.  前記第1方向に平面視して前記第2空間部に重なる共振子の面積は、前記第1空間部に重なる共振子の面積より大きい、
     請求項1に記載の弾性波装置。
  3.  前記第1方向に平面視して前記第1空間部に重なる共振子の面積は、前記第2空間部に重なる共振子の面積より大きい、
     請求項1に記載の弾性波装置。
  4.  前記第1方向に平面視して前記第1空間部に重なる共振子と前記第2空間部に重なる共振子とは、直列腕共振子または並列腕共振子のいずれか一方である、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方向に平面視して前記第1空間部に重なる共振子と前記第2空間部に重なる共振子とは、受信用共振子または送信用共振子のいずれか一方である、請求項1から3のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  6.  前記支持部材は、前記複数の空間部のうち少なくとも1つの空間部に連通する引き出し部が、前記第1方向に平面視して前記少なくとも1つの空間部に重ならない位置に設けられ、
     前記圧電層に、前記第1方向に平面視して前記引き出し部と重なる位置の前記圧電層を貫通する貫通孔が設けられる、請求項1から5のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  7.  前記支持部材は、誘電体層を備え、
     前記誘電体層は、少なくとも1つの前記空間部が設けられる、請求項1から5のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  8.  前記機能電極は、前記第1方向に交差する第2方向に延びる1つ以上の第1電極指と、前記第2方向に直交する第3方向に前記1つ以上の第1電極指のいずれかと対向し、前記第2方向に延びる1つ以上の第2電極指と、を有する、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1つ以上の第1電極指と前記1つ以上の第2電極指のうち、隣り合う第1電極指と第2電極指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.  前記圧電層が、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8または9に記載の弾性波装置。
  11.  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8から11のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  13.  前記圧電層の厚みをd、前記1つ以上の第1電極指と前記1つ以上の第2電極指のうち、隣り合う第1電極指と第2電極指との中心間距離を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.  d/pが0.24以下である、請求項13に記載の弾性波装置。
  15.  前記機能電極は、前記第1方向に交差する第2方向に延びる1つ以上の第1電極指と、前記第2方向に直交する第3方向に前記1つ以上の第1電極指のいずれかと対向し、前記第2方向に延びる1つ以上の第2電極指と、を有し、隣り合う前記第1電極指と前記第2電極指と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1つ以上の第1電極指及び前記1つ以上の第2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1から7のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  16.  板波を利用可能に構成されている、請求項1から7のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  17.  前記機能電極は、前記第1方向に前記圧電層を挟む上部電極及び下部電極を有する、請求項1から7のいずれか1項に記載の弾性波装置。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110284995A1 (en) * 2010-05-21 2011-11-24 Sand9, Inc. Micromechanical membranes and related structures and methods
JP2019009671A (ja) * 2017-06-27 2019-01-17 太陽誘電株式会社 圧電薄膜共振器、フィルタおよびマルチプレクサ
JP2019201305A (ja) * 2018-05-16 2019-11-21 サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. 音響共振器
US20210091747A1 (en) * 2019-06-27 2021-03-25 Resonant Inc. Transversely-excited film bulk acoustic resonator with lateral etch stop

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110284995A1 (en) * 2010-05-21 2011-11-24 Sand9, Inc. Micromechanical membranes and related structures and methods
JP2019009671A (ja) * 2017-06-27 2019-01-17 太陽誘電株式会社 圧電薄膜共振器、フィルタおよびマルチプレクサ
JP2019201305A (ja) * 2018-05-16 2019-11-21 サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. 音響共振器
US20210091747A1 (en) * 2019-06-27 2021-03-25 Resonant Inc. Transversely-excited film bulk acoustic resonator with lateral etch stop

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