WO2022211104A1 - 弾性波装置 - Google Patents

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WO2022211104A1
WO2022211104A1 PCT/JP2022/016892 JP2022016892W WO2022211104A1 WO 2022211104 A1 WO2022211104 A1 WO 2022211104A1 JP 2022016892 W JP2022016892 W JP 2022016892W WO 2022211104 A1 WO2022211104 A1 WO 2022211104A1
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WO
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wave device
piezoelectric layer
elastic wave
electrode
cavity
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PCT/JP2022/016892
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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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Publication date
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    • H03H9/60—Electric coupling means therefor
    • H03H9/605—Electric coupling means therefor consisting of a ladder configuration

Definitions

  • the present disclosure relates to an acoustic wave device having a piezoelectric layer.
  • Patent Literature 1 discloses an elastic wave device using Lamb waves as plate waves.
  • an IDT electrode is provided on the upper surface of a piezoelectric layer (piezoelectric substrate) made of LiNbO 3 or LiTaO 3 .
  • a voltage is applied between a plurality of electrode fingers connected to one potential of the IDT electrode and a plurality of electrode fingers connected to the other potential. Lamb waves are thereby excited.
  • Reflectors are provided on both sides of the IDT electrode.
  • an elastic wave resonator using plate waves is constructed.
  • a cavity is provided below the piezoelectric layer, and a through hole communicating with the cavity is provided in the piezoelectric layer.
  • An object of the present disclosure is to provide an elastic wave device capable of improving manufacturing efficiency.
  • An acoustic wave device includes a support member having a support substrate, a piezoelectric layer disposed on the support member, a first portion of the piezoelectric layer, and a first function provided in the first portion of the piezoelectric layer. and a second resonator including a second portion of the piezoelectric layer and a second functional electrode provided on the second portion of the piezoelectric layer.
  • the acoustic wave device includes: a first hollow portion provided in the support member and overlapping with the first resonator in plan view in a lamination direction of the support member and the piezoelectric layer; a second cavity that overlaps the second resonator in directional plan view.
  • the acoustic wave device has at least one first through hole that penetrates the piezoelectric layer and communicates with the first cavity, and at least one second through hole that penetrates the piezoelectric layer and communicates with the second cavity.
  • the volume of the first cavity is greater than the volume of the second cavity, and the total opening area of the at least one first through hole is greater than the total opening area of the at least one second through hole.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing the appearance of elastic wave devices according to first and second aspects;
  • FIG. Plan view showing the electrode structure on the piezoelectric layer Sectional view of the part along the AA line in FIG. 1A
  • Schematic front cross-sectional view for explaining waves of the elastic wave device of the present disclosure Schematic diagram showing a bulk wave when a voltage is applied between the first electrode and the second electrode so that the potential of the second electrode is higher than that of the first electrode.
  • FIG. 1 A diagram showing resonance characteristics of the elastic wave device according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between d/2p and the fractional bandwidth as a resonator of an elastic wave device;
  • FIG. 2 is a reference diagram showing an example of resonance characteristics of an elastic wave device;
  • FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the fractional bandwidth when a large number of elastic wave resonators are configured and the amount of phase rotation of the spurious impedance normalized by 180 degrees as the magnitude of the spurious;
  • a diagram showing the relationship between d/2p, metallization ratio MR, and fractional bandwidth A diagram showing a map of the fractional bandwidth with respect to the Euler angles (0°, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO 3 when d/p is infinitely close to 0.
  • FIG. 1 is a partially cutaway perspective view for explaining an elastic wave device according to Embodiment 1 of the present disclosure
  • FIG. A plan view of an elastic wave device according to a second embodiment of the present disclosure
  • Schematic cross-sectional view of an elastic wave device according to a second embodiment of the present disclosure Explanatory diagram showing an example of a ladder-type filter using resonators
  • Schematic cross-sectional view of an elastic wave device according to a modification Schematic cross-sectional view of an elastic wave device according to a modification Plan view of elastic wave device according to modification Plan view of elastic wave device according to modification
  • Elastic wave devices include a piezoelectric layer made of lithium niobate or lithium tantalate, and a first electrode and a second electrode facing each other in a direction intersecting the thickness direction of the piezoelectric layer. and an electrode.
  • the first electrode and the second electrode are adjacent electrodes, the thickness of the piezoelectric layer is d, and the distance between the centers of the first electrode and the second electrode is p.
  • d/p is 0.5 or less.
  • Lamb waves are used as plate waves. Then, resonance characteristics due to the Lamb wave can be obtained.
  • An acoustic wave device includes a piezoelectric layer made of lithium niobate or lithium tantalate, and an upper electrode and a lower electrode facing each other in the thickness direction of the piezoelectric layer with the piezoelectric layer interposed therebetween.
  • FIG. 1A is a schematic perspective view showing the appearance of an elastic wave device according to Embodiment 1 for first and second aspects
  • FIG. 1B is a plan view showing an electrode structure on a piezoelectric layer
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion along line AA in FIG. 1A.
  • the elastic wave device 1 has a piezoelectric layer 2 made of lithium niobate (LiNbO 3 ).
  • the piezoelectric layer 2 may be made of lithium tantalate (LiTaO 3 ).
  • the cut angle of LiNbO 3 and LiTaO 3 is Z-cut in this embodiment, but may be rotational Y-cut or X-cut.
  • the Y-propagation and X-propagation ⁇ 30° propagation orientations are preferred.
  • 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 first and second main surfaces 2a and 2b facing each other. Electrodes 3 and 4 are provided on the first main surface 2a.
  • the electrode 3 is an example of the "first electrode” and the electrode 4 is an example of the "second electrode”.
  • the multiple electrodes 3 are multiple first electrode fingers connected to a first busbar 5 .
  • the multiple electrodes 4 are multiple second electrode fingers connected to the second bus bar 6 .
  • the plurality of electrodes 3 and the plurality of electrodes 4 are interleaved with each other.
  • the electrodes 3 and 4 have a rectangular shape and a length direction.
  • the electrode 3 faces the adjacent electrode 4 in a direction perpendicular to the length direction.
  • These electrodes 3 and 4, the first bus bar 5 and the second bus bar 6 constitute an IDT (Interdigital Transducer) electrode.
  • IDT Interdigital Transducer
  • Both the length direction of the electrodes 3 and 4 and the direction orthogonal to the length direction of the electrodes 3 and 4 are directions crossing the thickness direction of the piezoelectric layer 2 . Therefore, it can be said that the electrode 3 and the adjacent electrode 4 face each other in the direction intersecting the thickness direction of the piezoelectric layer 2 .
  • the length direction of the electrodes 3 and 4 may be interchanged with the direction orthogonal to the length direction 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 extend in the direction in which the first busbar 5 and the second busbar 6 extend. In that case, the first busbar 5 and the second busbar 6 extend in the direction in which the electrodes 3 and 4 extend in FIGS. 1A and 1B.
  • a plurality of pairs of structures in which an electrode 3 connected to one potential and an electrode 4 connected to the other potential are adjacent to each other are provided in a direction perpendicular to the length direction of the electrodes 3 and 4.
  • the electrodes 3 and 4 are adjacent to each other, it does not mean that the electrodes 3 and 4 are arranged so as to be in direct contact with each other, but that the electrodes 3 and 4 are arranged with a gap therebetween.
  • the electrode 3 and the electrode 4 are adjacent to each other, no electrode connected to the hot electrode or the ground electrode, including the other electrodes 3 and 4, is arranged between the electrode 3 and the electrode 4.
  • the logarithms need not be integer pairs, but may be 1.5 pairs, 2.5 pairs, or the like.
  • the center-to-center distance or pitch between the electrodes 3 and 4 is preferably in the range of 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less. Further, the center-to-center distance between the electrodes 3 and 4 means the center of the width dimension of the electrode 3 in the direction perpendicular to the length direction of the electrode 3 and the width dimension of the electrode 4 in the direction perpendicular to the length direction of the electrode 4.
  • the center-to-center distance between the electrodes 3 and 4 is 1. .
  • the width of the electrodes 3 and 4, that is, the dimension in the facing direction of the electrodes 3 and 4 is preferably in the range of 150 nm or more and 1000 nm or less.
  • center-to-center distance between the electrodes 3 and 4 means the distance between 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 distance between the center of the electrode 4 in the direction orthogonal to the length direction of the electrode 4. It is the distance connecting the center of the dimension (width dimension) of
  • the direction perpendicular to the length direction of the electrodes 3 and 4 is the direction perpendicular to the polarization direction of the piezoelectric layer 2 .
  • “perpendicular” is not limited to being strictly perpendicular, but substantially perpendicular (the angle formed by the direction perpendicular to the length direction of the electrodes 3 and 4 and the polarization direction is, for example, 90° ⁇ 10°). It's okay.
  • a supporting member 8 is laminated on the second main surface 2b side of the piezoelectric layer 2 with an insulating layer 7 interposed therebetween.
  • the insulating layer 7 and the support member 8 have a frame shape and, as shown in FIG. 2, have openings 7a and 8a.
  • a cavity 9 is thereby formed.
  • the cavity 9 is provided so as not to disturb the vibration of the excitation region C of the piezoelectric layer 2 . Therefore, the support member 8 is laminated on the second main surface 2b with the insulating layer 7 interposed therebetween at a position not overlapping the portion where at least one pair of electrodes 3 and 4 are provided. Note that the insulating layer 7 may not be provided. Therefore, the support member 8 can be directly or indirectly laminated to the second main surface 2b of the piezoelectric layer 2 .
  • the insulating layer 7 is made of silicon oxide. However, in addition to silicon oxide, suitable insulating materials such as silicon oxynitride and alumina can be used.
  • the support member 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). Preferably, high-resistance Si having a resistivity of 4 k ⁇ or more is desirable. However, the support member 8 can also be constructed using an appropriate insulating material or semiconductor material.
  • Materials for the support member 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 electrodes 3, 4 and the first and second bus bars 5, 6 are made of appropriate metals or alloys such as Al, AlCu alloys.
  • the electrodes 3 and 4 and the first and second bus bars 5 and 6 have a structure in which an Al film is laminated on a Ti film. Note that an adhesion layer other than the Ti film may be used.
  • an AC voltage is applied between the multiple electrodes 3 and the multiple electrodes 4 . More specifically, an AC voltage is applied between the first busbar 5 and the second busbar 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 .
  • d/p is 0.0, where d is the thickness of the piezoelectric layer 2 and p is the center-to-center distance between any one of the pairs of electrodes 3 and 4 adjacent to each other. 5 or less. Therefore, the bulk wave of thickness shear 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 center-to-center distance p of mating electrodes 3,4 is the average distance of the center-to-center distances of each adjacent electrode 3,4.
  • the elastic wave device 1 of the present embodiment has the above configuration, even if the logarithm of the electrodes 3 and 4 is reduced in order 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 reflector is not required is that the thickness-shlip primary mode bulk wave is used.
  • FIG. 3A is a schematic front cross-sectional view for explaining Lamb waves propagating through a piezoelectric film of a conventional elastic wave device.
  • a conventional elastic wave device is described, for example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-257019.
  • waves propagate through the piezoelectric film 201 as indicated by arrows.
  • the first main surface 201a and the second main surface 201b face each other, and the thickness direction connecting the first main surface 201a and the second main surface 201b is the Z direction. is.
  • the X direction is the direction in which the electrode fingers of the IDT electrodes are arranged. As shown in FIG.
  • the wave propagates in the X direction as shown. Since it is a plate wave, although the piezoelectric film 201 as a whole vibrates, since the wave propagates in the X direction, reflectors are arranged on both sides to obtain resonance characteristics. Therefore, a wave propagation loss occurs, and the Q value decreases when miniaturization is attempted, that is, when the logarithm of the electrode fingers is decreased.
  • the wave is generated between the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2 and the second main surface 2a. It propagates almost in the direction connecting the main 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. Further, since resonance characteristics are obtained by propagating waves in the Z direction, no reflector is required. Therefore, no propagation loss occurs when propagating to the reflector. Therefore, even if the number of electrode pairs consisting of the electrodes 3 and 4 is reduced in an attempt to promote miniaturization, the Q value is unlikely to decrease.
  • FIG. 4 schematically shows bulk waves when a voltage is applied between the electrodes 3 and 4 so that the potential of the electrode 4 is higher than that of the electrode 3 .
  • the first region 451 is a region of the excitation region C between the first main surface 2a and a virtual plane VP1 that is perpendicular to the thickness direction of the piezoelectric layer 2 and bisects the piezoelectric layer 2 .
  • the second region 452 is a region of the excitation region C between the virtual plane VP1 and the second main surface 2b.
  • At least one pair of electrodes consisting of the electrodes 3 and 4 is arranged. It is not always necessary to have a plurality of pairs of electrode pairs. That is, it is sufficient that at least one pair of electrodes is provided.
  • the electrode 3 is an electrode connected to a hot potential
  • the electrode 4 is an electrode connected to a ground potential.
  • electrode 3 may also be connected to ground potential and electrode 4 to hot potential.
  • at least one pair of electrodes is, as described above, an electrode connected to a hot potential or an electrode connected to a ground potential, and no floating electrode is provided.
  • FIG. 5 is a diagram showing resonance characteristics of the elastic wave device according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • the design parameters of the elastic wave device 1 with this resonance characteristic are as follows.
  • the number of pairs of electrodes 3 and 4 21 pairs
  • center distance between electrodes 3 ⁇ m
  • width of electrodes 3 and 4 500 nm
  • d/p 0.133.
  • Insulating layer 7 Silicon oxide film with a thickness of 1 ⁇ m.
  • Support member 8 Si.
  • the length of the excitation region C is the dimension along the length direction of the electrodes 3 and 4 of the excitation region C.
  • the inter-electrode distances of the electrode pairs consisting of the electrodes 3 and 4 are all equal in a plurality of pairs. That is, the electrodes 3 and 4 were arranged at equal pitches.
  • d/p is 0.5 or less. Preferably, it is 0.24 or less. This will be explained with reference to FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between this d/2p and the fractional bandwidth of the acoustic wave device as a resonator.
  • a resonator with a wider specific band can be obtained, and a resonator with a higher coupling coefficient can be realized. Therefore, like the elastic wave device of the second aspect of the present disclosure, by setting d/p to be 0.5 or less, a resonator having a high coupling coefficient is configured using a thickness-shear primary mode bulk wave. you know you can.
  • At least one pair of electrodes may be one pair, and p is the center-to-center distance between adjacent electrodes 3 and 4 in the case of one pair of electrodes. In the case of 1.5 pairs or more of electrodes, the average distance between the centers of adjacent electrodes 3 and 4 should be p.
  • the thickness d of the piezoelectric layer if the piezoelectric layer 2 has variations in thickness, a value obtained by averaging the thickness may be adopted.
  • FIG. 7 is a plan view of another elastic wave device according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • elastic wave device 31 a pair of electrodes having electrode 3 and electrode 4 is provided on first main surface 2 a of piezoelectric layer 2 .
  • K in FIG. 7 is the intersection width.
  • the number of pairs of electrodes may be one. Even in this case, if the above d/p is 0.5 or less, it is possible to effectively excite the bulk wave in the primary mode of thickness shear.
  • the adjacent electrodes 3 and 4 with respect to the excitation region, which is an overlapping region when viewed in the direction in which any of the adjacent electrodes 3 and 4 face each other.
  • the metallization ratio MR of the electrodes 3 and 4 satisfy MR ⁇ 1.75(d/p)+0.075. That is, when viewed from the direction in which the first electrode fingers 3 and the second electrode fingers 4 are arranged, the region where the adjacent first electrode fingers 3 and the second electrode fingers 4 overlap is the excitation region.
  • MR is the metallization ratio of the plurality of electrode fingers 3 and 4 to the region, it is preferable to satisfy MR ⁇ 1.75(d/p)+0.075. In that case, spurious can be effectively reduced.
  • FIG. 8 is a reference diagram showing an example of resonance characteristics of the acoustic wave device 1.
  • a spurious signal indicated by an arrow B appears between the resonance frequency and the anti-resonance frequency.
  • d/p 0.08 and the Euler angles of LiNbO 3 (0°, 0°, 90°).
  • the metallization ratio MR was set to 0.35.
  • the metallization ratio MR will be explained with reference to FIG. 1B.
  • the excitation region means a region where the electrode 3 and the electrode 4 overlap each other when the electrodes 3 and 4 are viewed in a direction orthogonal to the length direction of the electrodes 3 and 4, that is, in a facing direction. and a region where the electrodes 3 and 4 in the region between the electrodes 3 and 4 overlap.
  • the area of the electrodes 3 and 4 in the excitation region C with respect to the area of this excitation region is the metallization ratio MR. That is, the metallization ratio MR is the ratio of the area of the metallization portion to the area of the drive region.
  • MR may be the ratio of the metallization portion included in the entire excitation region to the total area of the excitation region.
  • FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the fractional bandwidth and the phase rotation amount of the spurious impedance normalized by 180 degrees as the magnitude of the spurious when a large number of acoustic wave resonators are configured according to the present embodiment. is.
  • the ratio band was adjusted by changing the film thickness of the piezoelectric layer and the dimensions of the electrodes.
  • FIG. 9 shows the results when a Z-cut LiNbO 3 piezoelectric layer is used, but the same tendency is obtained when piezoelectric layers with other cut angles are 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 electrodes 3 and 4, the spurious response can be reduced.
  • FIG. 10 is a diagram showing the relationship between d/2p, metallization ratio MR, and fractional bandwidth.
  • various elastic wave devices having different d/2p and MR were constructed, and the fractional bandwidth was measured.
  • the hatched portion on the right side of the dashed line D in FIG. 10 is the area where the fractional bandwidth is 17% or less.
  • FIG. 11 is a diagram showing a map of the fractional bandwidth with respect to the Euler angles (0°, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO 3 when d/p is infinitely close to 0.
  • the hatched portion in FIG. 11 is a region where a fractional bandwidth of at least 5% or more is obtained, and when the range of the region is approximated, the following formulas (1), (2) and (3) ).
  • the fractional band can be sufficiently widened, which is preferable.
  • FIG. 12 is a partially cutaway perspective view for explaining the elastic wave device according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • the elastic wave device 81 has a support substrate 82 .
  • the support substrate 82 is provided with a concave portion that is open on the upper surface.
  • a piezoelectric layer 83 is laminated on the support substrate 82 .
  • a hollow portion 9 is thereby formed.
  • An IDT electrode 84 is provided on the piezoelectric layer 83 above the cavity 9 .
  • Reflectors 85 and 86 are provided on both sides of the IDT electrode 84 in the elastic wave propagation direction.
  • the outer periphery of the hollow portion 9 is indicated by broken lines.
  • the IDT electrode 84 has first and second bus bars 84a and 84b, an electrode 84c as a plurality of first electrode fingers, and an electrode 84d as a plurality of second electrode fingers.
  • the multiple electrodes 84c are connected to the first bus bar 84a.
  • the multiple electrodes 84d are connected to the second bus bar 84b.
  • the multiple electrodes 84c and the multiple electrodes 84d are interposed.
  • a Lamb wave as a plate wave is excited by applying an AC electric field to the IDT electrodes 84 on the cavity 9. Since the reflectors 85 and 86 are provided on both sides, the resonance characteristics due to the Lamb wave can be obtained.
  • the elastic wave device of the present disclosure may utilize plate waves.
  • Embodiment 2 An elastic wave device according to Embodiment 2 of the present invention will be described below.
  • descriptions of elements having the same configurations, actions, and functions as those of the first embodiment are omitted to avoid duplicate descriptions, and the differences are mainly described below. do.
  • FIG. 13 is a plan view of elastic wave device 90 according to Embodiment 2 of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of elastic wave device 90 according to Embodiment 2 of the present disclosure, and is a cross-sectional view taken along arrow XIV in FIG. 13 .
  • “planar view” means viewing from the thickness direction of the elastic wave device 90 , that is, viewing from the stacking direction of the support member 101 and the piezoelectric layer 110 .
  • the elastic wave device 90 includes, for example, first resonators 91 to seventh resonators 97 .
  • the first to seventh resonators 91 to 97 have different sizes.
  • the first resonator 91 and the second resonator 92 will be described in detail with reference to FIG.
  • Elastic wave device 90 also includes support member 101 , piezoelectric layer 110 , first cavity 105 , second cavity 107 , first through hole 141 , and second through hole 143 .
  • the support member 101 has a support substrate 102 and an intermediate layer 103 .
  • the support member 101 is composed of a laminate of a support substrate 102 made of Si and an intermediate layer 103 laminated on the support substrate 102 and made of SiOx.
  • the support substrate 102 has a first recess 102a and a second recess 102b that are recessed on the piezoelectric layer 110 side.
  • the piezoelectric layer 110 is provided on the intermediate layer 103 and is made of lithium niobate or lithium tantalate.
  • the support member 101 is provided with a first cavity portion 105 and a second cavity portion 107 that are open to the piezoelectric layer 110 side across the support substrate 102 and the intermediate layer 103 .
  • the first cavity 105 and the second cavity 107 are spaces defined by the support member 101 and the piezoelectric layer 110 .
  • a portion of the first cavity 105 is defined by the first recess 102 a of the support substrate 102
  • a portion of the second cavity 107 is defined by the second recess 102 b of the support substrate 102 .
  • the first resonator 91 includes a first portion 111 that is part of the piezoelectric layer 110 shown in FIG. 13, and a first functional electrode 120 provided on the first portion 111 .
  • the second resonator 116 includes a second portion 112 that is part of the piezoelectric layer 110 and a second functional electrode 123 provided on the second portion 112 .
  • the fifth resonator 95 includes a third portion 117 that is part of the piezoelectric layer 110 and a third functional electrode 181 provided on the third portion 117 .
  • the sixth resonator 96 includes a fourth portion 118 that is part of the piezoelectric layer 110 and a fourth functional electrode 183 provided on the fourth portion 118 .
  • the first functional electrode 120 includes a first bus bar 124 and a second bus bar 125 facing each other, a plurality of first electrode fingers 151 connected to the first bus bar 124, and a plurality of second electrode fingers connected to the second bus bar 125. 152 and .
  • Each proximal end of the first electrode fingers 151 is connected to the first bus bar 124
  • each proximal end of the second electrode fingers 152 is connected to the second bus bar 125
  • a wiring electrode 161 is connected to the first bus bar 124 and the second bus bar 125 .
  • the first electrode finger 151 and the plurality of second electrode fingers 152 are interposed with each other, and the adjacent first electrode fingers 151 and second electrode fingers 152 form a pair of electrode sets.
  • the second functional electrode 123 also has a similar configuration.
  • the first cavity portion 105 overlaps the first resonator 91 in a plan view in the lamination direction of the support member 101 and the piezoelectric layer 110, and the second cavity portion 107 is a plane in the lamination direction of the support member 101 and the piezoelectric layer 110. It overlaps with the second resonator 116 in view.
  • the first through-hole 141 penetrates the piezoelectric layer 110 and communicates with the first hollow portion 105 .
  • the second through hole 143 penetrates the piezoelectric layer 110 and communicates with the second cavity 107 .
  • At least one first through hole 141 is provided in the first portion 111 and at least one second through hole 143 is provided in the second portion 112 .
  • the piezoelectric layer 110 is provided with a plurality of first through holes 141 penetrating through the piezoelectric layer 110 so as to sandwich the first functional electrode 120 .
  • Each of the plurality of first through holes 141 extends to reach the first hollow portion 105 .
  • the piezoelectric layer 110 is provided with a plurality of second through holes 143 passing through the piezoelectric layer 110 so as to sandwich the second functional electrodes 123 .
  • Each of the plurality of second through holes 143 extends to reach the second hollow portion 107 .
  • the first resonator 91 is relatively large compared to the second resonator 92
  • the second resonator 92 is relatively small compared to the first resonator 91 .
  • the size of the resonator here means an intersecting area, which is an area in which the plurality of first electrode fingers 151 and the second electrode fingers 152 of each resonator overlap each other when viewed in the direction in which the electrode fingers are arranged. For example, it is the area of a region in which electrode fingers are arranged alternately from a pair of bus bars in the resonator.
  • the area of the first region 131 which is the intersecting region of the first resonator 91, is larger than the area of the second region 132, which is the intersecting region of the second resonator 92. It can be said that the size is relatively large compared to the size of the second resonator 92 . Also, since the area of the third region 133, which is the intersection region of the fifth resonator 95, is larger than the area of the fourth region 134, which is the intersection region of the sixth resonator 96, the size of the fifth resonator 95 is It is relatively large compared to the size of the sixth resonator 96 .
  • the volume of the first cavity portion 105 provided for the first resonator 91 having a relatively large size is smaller than that of the second resonator 92 having a relatively small size. larger than the volume of the second cavity 107 provided for 92 .
  • the area of the first hollow portion 105 when viewed in plan in the lamination direction of the support substrate 102 and the piezoelectric layer 110 is larger than the area of the second hollow portion 107 in plan view.
  • the longitudinal length Cw1 of the first cavity 105 shown in FIG. 14 is greater than the longitudinal length Cw2 of the second cavity 107 . Therefore, in plan view, the area of the first resonator 91 is larger than the area of the second resonator 116 .
  • the depth Ch1 of the support substrate 102 and the piezoelectric layer 110 of the first cavity 105 in the stacking direction is greater than the depth Ch2 of the second cavity 107 . Accordingly, since a relatively large cavity is provided for a relatively large resonator, it becomes easier to ensure an excitation space.
  • the volume of the third cavity portion 108 provided for the fifth resonator 95 which is relatively large between the fifth resonator 95 and the sixth resonator 96, is larger than that for the sixth resonator 96, which is relatively small. It is smaller than the volume of the fourth cavity portion 109 provided for it.
  • both the depth and the area in plan view of the first cavity 105 are larger than those of the second cavity 107. Only one may be larger.
  • a relatively smaller cavity than that in the second embodiment is provided for a resonator having a relatively large intersecting region and thus inferior in heat dissipation, thereby improving heat dissipation.
  • the total opening area of at least the first through holes 141 reaching the first cavity 105 is larger than the total opening area of the second through holes 143 reaching the second cavity 107 .
  • the opening area of the multiple first through holes 141 may be larger than the opening area of the multiple second through holes 143 .
  • the opening area of each first through-hole 141 may be larger than the opening area of each second through-hole 143 in plan view.
  • diameter EW1 of first through-hole 141 is larger than diameter EW2 of second through-hole 143 .
  • the opening area of the plurality of third through holes 145 reaching the third cavity 108 is larger than the opening area of the plurality of fourth through holes 147 reaching the fourth cavity 109 .
  • a plurality of resonators including a first resonator 91 to a seventh resonator 97 are, for example, a series arm resonator provided on a path connecting an input terminal 171 and an output terminal 173; It constitutes a ladder-type filter including a parallel arm resonator provided between the path and the ground 175 .
  • the first resonator 91, the third resonator 93, and the fifth resonator 95 are series arm resonators, and the second resonator 92, the fourth resonator 94, the sixth resonator 96, and the seventh resonator.
  • 97 is a parallel arm resonator.
  • the first to seventh resonators 91 to 97 are all provided on the same piezoelectric layer 110, but the first to seventh resonators 91 to 97 At least one of the resonators may be provided on a piezoelectric layer separate from the other resonators.
  • the elastic wave device 90 of the second embodiment includes the supporting member 101 having the supporting substrate 102, the piezoelectric layer 110 arranged on the supporting member 101, the first portion 111 of the piezoelectric layer 110 and the piezoelectric layer A first resonator 91 including a first functional electrode 120 provided on the first portion 111 of the piezoelectric layer 110 and a second functional electrode provided on the second portion 112 of the piezoelectric layer 110 . a second resonator 92 including 123;
  • the elastic wave device 90 is provided in the support member 101, and is provided in the support member 101 and supported by a first cavity portion 105 overlapping the first resonator 91 in plan view in the lamination direction of the support member 101 and the piezoelectric layer 110.
  • the elastic wave device 90 includes at least one first through hole 141 that penetrates the piezoelectric layer 110 and communicates with the first cavity 105 , and at least one second hole that penetrates the piezoelectric layer 110 and communicates with the second cavity 107 .
  • 2 through-holes 143 are provided.
  • the volume of the first cavity 105 is larger than the volume of the second cavity 107
  • the opening area of at least one first through-hole 141 is larger than the opening area of at least one second through-hole 143 .
  • the opening area of the first through-hole 141 communicating with the first cavity 105 which is larger than the volume of the second cavity 107, is the opening area of the second through-hole 143 communicating with the second cavity 107.
  • the manufacturing efficiency of the first resonator 91 can be improved in spite of the large size of the cavity.
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of an elastic wave device 90A according to Modification 1 of Embodiment 2.
  • the cavity is formed only in the intermediate layer.
  • the intermediate layer 103 has a first recess 103a and a second recess 103b.
  • the first recess 103 a defines a first cavity 105 and the second recess 103 b defines a second cavity 107 .
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of an elastic wave device 90B according to Modification 2 of Embodiment 2.
  • support member 101 is composed only of support substrate 102 and does not have intermediate layer 103 .
  • the cavity is provided only in the support substrate. Accordingly, the first recess 102 a of the support substrate 102 defines the first cavity 105 and the second recess 102 b of the support substrate 102 defines the second cavity 107 .
  • FIG. 18 is a plan view of an elastic wave device 90C according to Modification 3 of Embodiment 2.
  • FIG. When the opening area of the plurality of first through holes 141 is larger than the opening area of the plurality of second through holes 107, as shown in FIG. A case where the opening areas of the holes 107 are the same size and the total number of the first through-holes 141 is larger than the total number of the second through-holes 107 is also included.
  • the diameter EW1 of the first through-hole 141 and the diameter EW2 of the second through-hole 143 are the same length, but the total number of the first through-holes 141 is three. The total number of 143 is two.
  • FIG. 19 is a plan view of an elastic wave device 90D according to Modification 4 of Embodiment 2.
  • through-holes may be provided on both sides of the cavity having a relatively large volume.
  • First through holes 141 are provided on both sides of the first hollow portion 105 in the longitudinal direction.
  • a cavity having a relatively small volume may be provided with a through hole only on one side thereof. For example, only one second through hole 143 communicating with the second cavity 107 is provided.
  • FIG. 20 is a schematic cross-sectional view of an elastic wave device 90E according to Modification 5 of Embodiment 2.
  • the first and second functional electrodes 120E and 123E may be BAW (Bulk Acoustic Wave) elements.
  • the first and second functional electrodes 120E and 123E respectively include an upper electrode 128 and a lower electrode 129 facing each other in the thickness direction of the piezoelectric layer 110 with the piezoelectric layer 110 interposed therebetween.
  • the upper electrode 128 and the lower electrode 129 are provided on the membrane portion 119 .
  • the upper electrode 128 is arranged on the exposed surface side of the piezoelectric layer 119 .
  • the lower electrode 129 is arranged on the piezoelectric layer 119 on the side of the first cavity 105 and the second cavity 107 .
  • the through holes 141 and 143 can prevent the piezoelectric layer 119 from being destroyed due to the pressure difference.
  • the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified as follows.
  • the first functional electrode 120E and the second functional electrode 123E are arranged on the exposed surface side of the piezoelectric layer 119, but this is not the only option.
  • the first functional electrode 120E and the second functional electrode 123E may be arranged on the first cavity 105 and second cavity 107 sides of the piezoelectric layer 119, respectively.
  • An elastic wave device includes a support member having a support substrate, a piezoelectric layer disposed on the support member, a first portion of the piezoelectric layer, and a first function provided in the first portion of the piezoelectric layer. and a second resonator including a second portion of the piezoelectric layer and a second functional electrode provided on the second portion of the piezoelectric layer.
  • the acoustic wave device includes: a first hollow portion provided in the support member and overlapping with the first resonator in plan view in a lamination direction of the support member and the piezoelectric layer; a second cavity that overlaps the second resonator in directional plan view.
  • the acoustic wave device has at least one first through hole that penetrates the piezoelectric layer and communicates with the first cavity, and at least one second through hole that penetrates the piezoelectric layer and communicates with the second cavity.
  • the volume of the first cavity is greater than the volume of the second cavity, and at least the total opening area of the first through holes is greater than the total opening area of the second through holes.
  • the opening area per first through hole is larger than the opening area per second through hole in plan view.
  • the number of first through holes is greater than the number of second through holes.
  • the area of the first resonator is larger than the area of the second resonator in plan view.
  • the area of the first cavity in plan view is larger than the area of the second cavity in plan view.
  • the depth of the first cavity is greater than the depth of the second cavity.
  • first through holes are provided on both sides in the longitudinal direction of the first cavity.
  • yet another first through hole is provided on one side in the longitudinal direction of the first hollow portion.
  • the second through-hole is provided on one side in the longitudinal direction of the second hollow portion.
  • one second through hole communicates with each of the two second cavities via a connecting passage.
  • the functional electrode includes a pair of first and second bus bars facing each other, first electrode fingers extending from the first bus bar, and a second bus bar. and a second electrode finger extending from the IDT electrode.
  • the first electrode fingers and the second electrode fingers are alternately arranged from the pair of the first bus bar and the second bus bar in the first resonator arranged above the first cavity.
  • third electrode fingers and fourth electrode fingers are arranged alternately from a pair of third and fourth bus bars in the second resonator arranged above the second cavity. Larger than 2 regions.
  • d/p is 0.24 or less.
  • the acoustic wave device according to any one of (1) to (16) is configured to be able to use bulk waves in the thickness-shear mode.
  • the functional electrode has an upper electrode arranged above the piezoelectric layer and a lower electrode arranged below the piezoelectric layer.
  • the piezoelectric layer is lithium niobate or lithium tantalate.
  • the Euler angles ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) of lithium niobate or lithium tantalate are within the range of the following formula (1), formula (2) or formula (3) be. (0° ⁇ 10°, 0° to 20°, arbitrary ⁇ ) Equation (1) (0° ⁇ 10°, 20° to 80°, 0° to 60° (1-( ⁇ -50) 2 /900) 1/2 ) or (0° ⁇ 10°, 20° to 80°, [180 °-60° (1-( ⁇ -50) 2 /900) 1/2 ] ⁇ 180°) Equation (2) (0° ⁇ 10°, [180°-30°(1-( ⁇ -90) 2 /8100) 1/2 ] ⁇ 180°, arbitrary ⁇ ) Equation (3)
  • the first portion of the piezoelectric layer and the second portion of the piezoelectric layer are portions of the same piezoelectric layer.

Landscapes

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Abstract

弾性波装置は、支持基板を有する支持部材と、支持部材上に配置された圧電層と、圧電層の第１部分と圧電層の第１部分に設けられた第１機能電極とを含む第１共振子と、圧電層の第２部分と圧電層の第２部分に設けられた第２機能電極とを含む第２共振子と、を備える。弾性波装置は、支持部材に設けられ、支持部材と圧電層との積層方向の平面視において第１共振子と重なる第１空洞部と、支持部材に設けられ、支持部材と圧電層との積層方向の平面視において第２共振子と重なる第２空洞部と、を備える。弾性波装置は、圧電層を貫通し、第１空洞部と連通する少なくとも１つの第１貫通孔と、圧電層を貫通し、第２空洞部と連通する少なくとも１つの第２貫通孔と、を備える。第１空洞部の体積は第２空洞部の体積よりも大きく、少なくとも１つの第１貫通孔の総開口面積は少なくとも１つの第２貫通孔の総開口面積よりも大きい。

Description

弾性波装置
　本開示は、圧電層を有する弾性波装置に関する。
　従来、ＬｉＮｂＯ３からなる圧電層を伝搬する板波を利用した弾性波装置が知られている。例えば、下記の特許文献１では、板波としてのラム波を利用した弾性波装置が開示されている。ここでは、ＬｉＮｂＯ３またはＬｉＴａＯ３からなる圧電層（圧電基板）の上面にＩＤＴ電極が設けられている。ＩＤＴ電極の一方電位に接続される複数の電極指と、他方電位に接続される複数の電極指との間に電圧が印加される。それによって、ラム波が励振される。このＩＤＴ電極の両側には反射器が設けられている。それによって、板波を利用した弾性波共振子が構成されている。圧電層の下方には空洞部が設けられ、空洞部と連通する貫通孔が圧電層に設けられている。
特開２０１２－２５７０１９号公報
　特許文献１に記載の弾性波装置において、大きさの異なる共振子が圧電層に設けられていた場合、その全ての共振子に対して同じ大きさの空洞部や貫通孔を形成すると、弾性波装置の製造効率が下がる可能性があった。
　本開示は、製造効率を向上させることが可能な弾性波装置の提供を目的とする。
　本開示の一態様の弾性波装置は、支持基板を有する支持部材と、支持部材上に配置された圧電層と、圧電層の第１部分と圧電層の第１部分に設けられた第１機能電極とを含む第１共振子と、圧電層の第２部分と圧電層の第２部分に設けられた第２機能電極とを含む第２共振子と、を備える。弾性波装置は、支持部材に設けられ、支持部材と圧電層との積層方向の平面視において第１共振子と重なる第１空洞部と、支持部材に設けられ、支持部材と圧電層との積層方向の平面視において第２共振子と重なる第２空洞部と、を備える。弾性波装置は、圧電層を貫通し、第１空洞部と連通する少なくとも１つの第１貫通孔と、圧電層を貫通し、第２空洞部と連通する少なくとも１つの第２貫通孔と、を備える。第１空洞部の体積は第２空洞部の体積よりも大きく、少なくとも１つの第１貫通孔の総開口面積は少なくとも１つの第２貫通孔の総開口面積よりも大きい。
　本発明によれば、製造効率を向上させることが可能な弾性波装置を提供することができる。
第１，第２の態様の弾性波装置の外観を示す略図的斜視図 圧電層上の電極構造を示す平面図 図１Ａ中のＡ－Ａ線に沿う部分の断面図 従来の弾性波装置の圧電膜を伝搬するラム波を説明するための模式的正面断面図 本開示の弾性波装置の波を説明するための模式的正面断面図 第１の電極と第２の電極との間に、第２の電極が第１の電極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示す模式図 本開示の実施の形態１に係る弾性波装置の共振特性を示す図 ｄ／２ｐと、弾性波装置の共振子としての比帯域との関係を示す図 本開示の実施の形態１に係る別の弾性波装置の平面図 弾性波装置の共振特性の一例を示す参考図。 多数の弾性波共振子を構成した場合の比帯域と、スプリアスの大きさとしての１８０度で規格化されたスプリアスのインピーダンスの位相回転量との関係を示す図 ｄ／２ｐと、メタライゼーション比ＭＲと、比帯域との関係を示す図 ｄ／ｐを限りなく０に近づけた場合のＬｉＮｂＯ３のオイラー角（０°，θ，ψ）に対する比帯域のマップを示す図 本開示の実施の形態１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 本開示の第２の実施の形態に係る弾性波装置の平面図 本開示の第２の実施の形態に係る弾性波装置の概略断面図 共振子を用いたラダー型フィルタの一例を示す説明図 変形例に係る弾性波装置の概略断面図 変形例に係る弾性波装置の概略断面図 変形例に係る弾性波装置の平面図 変形例に係る弾性波装置の平面図 変形例に係る弾性波装置の概略断面図
　本開示における第１，第２，第３の態様の弾性波装置は、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムからなる圧電層と、圧電層の厚み方向に交差する方向において対向する第１電極及び第２電極とを備える。
　第１の態様の弾性波装置では、厚み滑り一次モードのバルク波が利用されている。
　また、第２の態様の弾性波装置では、第１電極及び前記第２電極は隣り合う電極同士であり、圧電層の厚みをｄ、第１電極及び第２電極の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐが０．５以下とされている。それによって、第１，第２の態様では、小型化を進めた場合であっても、Ｑ値を高めることができる。
　また、第３の態様の弾性波装置では、板波としてのラム波が利用される。そして、上記ラム波による共振特性を得ることができる。
　本開示における第４の態様の弾性波装置は、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムからなる圧電層と、圧電層を挟んで圧電層の厚み方向に対向する上部電極及び下部電極とを備え、バルク波を利用する。
　以下、図面を参照しつつ、第１～第４の態様の弾性波装置の具体的な実施の形態を説明することにより、本開示を明らかにする。
　なお、本明細書に記載の各実施の形態は、例示的なものであり、異なる実施の形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
（実施の形態１）
　図１Ａは、第１，第２の態様についての実施の形態１に係る弾性波装置の外観を示す略図的斜視図であり、図１Ｂは、圧電層上の電極構造を示す平面図であり、図２は、図１Ａ中のＡ－Ａ線に沿う部分の断面図である。
　弾性波装置１は、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）からなる圧電層２を有する。圧電層２は、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）からなるものであってもよい。ＬｉＮｂＯ３やＬｉＴａＯ３のカット角は、本実施の形態では、Ｚカットであるが、回転ＹカットやＸカットであってもよい。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、厚み滑り一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、対向し合う第１，第２の主面２ａ，２ｂを有する。第１の主面２ａ上に、電極３及び電極４が設けられている。ここで電極３が「第１電極」の一例であり、電極４が「第２電極」の一例である。図１Ａ及び図１Ｂでは、複数の電極３が、第１のバスバー５に接続されている複数の第１の電極指である。複数の電極４は、第２のバスバー６に接続されている複数の第２の電極指である。複数の電極３及び複数の電極４は、互いに間挿し合っている。
　電極３及び電極４は、矩形形状を有し、長さ方向を有する。この長さ方向と直交する方向において、電極３と、隣の電極４とが対向している。これら複数の電極３，４、及び第１のバスバー５，第２のバスバー６によりＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ　Ｔｒａｎｓｕｄｕｃｅｒ）電極が構成されている。電極３，４の長さ方向、及び、電極３，４の長さ方向と直交する方向はいずれも、圧電層２の厚み方向に交差する方向である。このため、電極３と、隣の電極４とは、圧電層２の厚み方向に交差する方向において対向しているともいえる。
　また、電極３，４の長さ方向が図１Ａ及び図１Ｂに示す電極３，４の長さ方向に直交する方向と入れ替わってもよい。すなわち、図１Ａ及び図１Ｂにおいて、第１のバスバー５及び第２のバスバー６が延びている方向に電極３，４を延ばしてもよい。その場合、第１のバスバー５及び第２のバスバー６は、図１Ａ及び図１Ｂにおいて電極３，４が延びている方向に延びることとなる。
　そして、一方電位に接続される電極３と、他方電位に接続される電極４とが隣り合う１対の構造が、上記電極３，４の長さ方向と直交する方向に、複数対設けられている。ここで電極３と電極４とが隣り合うとは、電極３と電極４とが直接接触するように配置されている場合ではなく、電極３と電極４とが間隔を介して配置されている場合を指す。
　また、電極３と電極４とが隣り合う場合、電極３と電極４との間には、他の電極３，４を含む、ホット電極やグランド電極に接続される電極は配置されない。この対数は、整数対である必要はなく、１．５対や２．５対などであってもよい。電極３，４間の中心間距離すなわちピッチは、１μｍ以上、１０μｍ以下の範囲が好ましい。また、電極３，４間の中心間距離とは、電極３の長さ方向と直交する方向における電極３の幅寸法の中心と、電極４の長さ方向と直交する方向における電極４の幅寸法の中心とを結んだ距離となる。さらに、電極３，４の少なくとも一方が複数本ある場合（電極３，４を一対の電極組とし、１．５対以上の電極組がある場合）、電極３，４の中心間距離は、１．５対以上の電極３，４のうち隣り合う電極３，４それぞれの中心間距離の平均値を指す。また、電極３，４の幅、すなわち電極３，４の対向方向の寸法は、１５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下の範囲が好ましい。なお、電極３，４間の中心間距離とは、電極３の長さ方向と直交する方向における電極３の寸法（幅寸法）の中心と、電極４の長さ方向と直交する方向における電極４の寸法（幅寸法）の中心とを結んだ距離となる。
　また、本実施の形態では、Ｚカットの圧電層を用いているため、電極３，４の長さ方向と直交する方向は、圧電層２の分極方向に直交する方向となる。圧電層２として他のカット角の圧電体を用いた場合には、この限りでない。ここにおいて、「直交」とは、厳密に直交する場合のみに限定されず、略直交（電極３，４の長さ方向と直交する方向と分極方向とのなす角度が例えば９０°±１０°）でもよい。
　圧電層２の第２の主面２ｂ側には、絶縁層７を介して支持部材８が積層されている。絶縁層７及び支持部材８は、枠状の形状を有し、図２に示すように、開口部７ａ，８ａを有する。それによって、空洞部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、上記支持部材８は、少なくとも１対の電極３，４が設けられている部分と重ならない位置において、第２の主面２ｂに絶縁層７を介して積層されている。なお、絶縁層７は設けられずともよい。従って、支持部材８は、圧電層２の第２の主面２ｂに直接または間接に積層され得る。
　絶縁層７は、酸化ケイ素からなる。もっとも、酸化ケイ素の他、酸窒化ケイ素、アルミナなどの適宜の絶縁性材料を用いることができる。支持部材８は、Ｓｉからなる。Ｓｉの圧電層２側の面における面方位は（１００）や（１１０）であってもよく、（１１１）であってもよい。好ましくは、抵抗率４ｋΩ以上の高抵抗のＳｉが望ましい。もっとも、支持部材８についても適宜の絶縁性材料や半導体材料を用いて構成することができる。支持部材８の材料としては、例えば、酸化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶などの圧電体、アルミナ、マグネシア、サファイア、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライトなどの各種セラミック、ダイヤモンド、ガラスなどの誘電体、窒化ガリウムなどの半導体などを用いることができる。
　上記複数の電極３，４及び第１，第２のバスバー５，６は、Ａｌ、ＡｌＣｕ合金などの適宜の金属もしくは合金からなる。本実施の形態では、電極３，４及び第１，第２のバスバー５，６は、Ｔｉ膜上にＡｌ膜を積層した構造を有する。なお、Ｔｉ膜以外の密着層を用いてもよい。
　駆動に際しては、複数の電極３と、複数の電極４との間に交流電圧を印加する。より具体的には、第１のバスバー５と第２のバスバー６との間に交流電圧を印加する。それによって、圧電層２において励振される厚み滑り一次モードのバルク波を利用した、共振特性を得ることが可能とされている。
　また、弾性波装置１では、圧電層２の厚みをｄ、複数対の電極３，４のうちいずれかの隣り合う電極３，４の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐは０．５以下とされている。そのため、厚み滑り一次モードのバルク波が効果的に励振され、良好な共振特性を得ることができる。より好ましくは、ｄ／ｐは０．２４以下であり、その場合には、より一層良好な共振特性を得ることができる。
　なお、本実施の形態のように電極３，４の少なくとも一方が複数本ある場合、すなわち、電極３，４を１対の電極組とし、電極３，４が１．５対以上ある場合、隣り合う電極３，４の中心間距離ｐは、各隣り合う電極３，４の中心間距離の平均距離となる。
　本実施の形態の弾性波装置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３，４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、厚み滑り一次モードのバルク波を利用していることによる。
　従来の弾性波装置で利用したラム波と、厚み滑り一次モードのバルク波の相違を、図３Ａ及び図Ｂを参照して説明する。
　図３Ａは、従来の弾性波装置の圧電膜を伝搬するラム波を説明するための模式的正面断面図である。従来の弾性波装置については、例えば、日本公開特許公報　特開２０１２－２５７０１９号公報に記載されている。図３Ａに示すように、従来の弾性波装置においては、圧電膜２０１中を矢印で示すように波が伝搬する。ここで、圧電膜２０１では、第１の主面２０１ａと、第２の主面２０１ｂとが対向しており、第１の主面２０１ａと第２の主面２０１ｂとを結ぶ厚み方向がＺ方向である。Ｘ方向は、ＩＤＴ電極の電極指が並んでいる方向である。図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、圧電膜２０１が全体として振動するものの、波はＸ方向に伝搬するため、両側に反射器を配置して、共振特性を得ている。そのため、波の伝搬ロスが生じ、小型化を図った場合、すなわち電極指の対数を少なくした場合、Ｑ値が低下する。
　これに対して、図３Ｂに示すように、本実施の形態の弾性波装置１では、振動変位は厚み滑り方向であるから、波は、圧電層２の第１の主面２ａと第２の主面２ｂとを結ぶ方向、すなわちＺ方向にほぼ伝搬し、共振する。すなわち、波のＸ方向成分がＺ方向成分に比べて著しく小さい。そして、このＺ方向の波の伝搬により共振特性が得られるため、反射器を必要としない。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３，４からなる電極対の対数を減らしたとしても、Ｑ値の低下が生じ難い。
　なお、厚み滑り一次モードのバルク波の振幅方向は、図４に示すように、圧電層２の励振領域Ｃに含まれる第１領域４５１と、励振領域Ｃに含まれる第２領域４５２とで逆になる。図４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いる。第１領域４５１は、励振領域Ｃのうち、圧電層２の厚み方向に直交し圧電層２を２分する仮想平面ＶＰ１と、第１の主面２ａとの間の領域である。第２領域４５２は、励振領域Ｃのうち、仮想平面ＶＰ１と、第２の主面２ｂとの間の領域である。
　上記のように、弾性波装置１では、電極３と電極４とからなる少なくとも１対の電極が配置されているが、Ｘ方向に波を伝搬させるものではないため、この電極３，４からなる電極対の対数は複数対ある必要は必ずしもない。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。本実施の形態では、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、本開示の実施の形態１に係る弾性波装置の共振特性を示す図である。なお、この共振特性を得た弾性波装置１の設計パラメータは以下の通りである。
　圧電層２：オイラー角（０°，０°，９０°）のＬｉＮｂＯ３、厚み＝４００ｎｍ。　電極３と電極４の長さ方向と直交する方向に視たときに、電極３と電極４とが重なっている領域、すなわち励振領域Ｃの長さ＝４０μｍ、電極３，４からなる電極の対数＝２１対、電極間中心距離＝３μｍ、電極３，４の幅＝５００ｎｍ、ｄ／ｐ＝０．１３３。
　絶縁層７：１μｍの厚みの酸化ケイ素膜。
　支持部材８：Ｓｉ。
　なお、励振領域Ｃの長さとは、励振領域Ｃの電極３，４の長さ方向に沿う寸法である。
　本実施の形態では、電極３，４からなる電極対の電極間距離は、複数対において全て等しくした。すなわち、電極３と電極４とを等ピッチで配置した。
　図５から明らかなように、反射器を有しないにもかかわらず、比帯域が１２．５％である良好な共振特性が得られている。
　ところで、上記圧電層２の厚みをｄ、電極３と電極４との電極の中心間距離をｐとした場合、前述したように、本実施の形態では、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、このｄ／２ｐと、弾性波装置の共振子としての比帯域との関係を示す図である。
　図６から明らかなように、ｄ／２ｐが０．２５を超えると、すなわちｄ／ｐ＞０．５では、ｄ／ｐを調整しても、比帯域は５％未満である。これに対して、ｄ／２ｐ≦０．２５、すなわちｄ／ｐ≦０．５の場合には、その範囲内でｄ／ｐを変化させれば、比帯域を５％以上とすることができ、すなわち高い結合係数を有する共振子を構成することができる。また、ｄ／２ｐが０．１２以下の場合、すなわちｄ／ｐが０．２４以下の場合には、比帯域を７％以上と高めることができる。加えて、ｄ／ｐをこの範囲内で調整すれば、より一層比帯域の広い共振子を得ることができ、より一層高い結合係数を有する共振子を実現することができる。従って、本開示の第２の態様の弾性波装置のように、ｄ／ｐを０．５以下とすることにより、厚み滑り一次モードのバルク波を利用した、高い結合係数を有する共振子を構成し得ることがわかる。
　なお、前述したように、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３，４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３，４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、本開示の実施の形態１に係る別の弾性波装置の平面図である。弾性波装置３１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３１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、厚み滑り一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３，４において、いずれかの隣り合う電極３，４が対向している方向に視たときに重なっている領域である励振領域に対する、上記隣り合う電極３，４のメタライゼーション比ＭＲが、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５を満たすことが望ましい。即ち、第１の電極指３及び第２の電極指４が並ぶ方向から見たときに、隣り合う第１の電極指３及び第２の電極指４同士が重なり合う領域が励振領域であり、励振領域に対する、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を満たすことが好ましい。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、上記弾性波装置１の共振特性の一例を示す参考図である。矢印Ｂで示すスプリアスが、共振周波数と反共振周波数との間に現れている。なお、ｄ／ｐ＝０．０８として、かつＬｉＮｂＯ３のオイラー角（０°，０°，９０°）とした。また、上記メタライゼーション比ＭＲ＝０．３５とした。
　メタライゼーション比ＭＲを、図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３，４に着目した場合、この１対の電極３，４のみが設けられるとする。この場合、一点鎖線Ｃで囲まれた部分が励振領域となる。この励振領域とは、電極３と電極４とを、電極３，４の長さ方向と直交する方向すなわち対向方向に視たときに電極３における電極４と重なり合っている領域、電極４における電極３と重なり合っている領域、及び、電極３と電極４との間の領域における電極３と電極４とが重なり合っている領域である。そして、この励振領域の面積に対する、励振領域Ｃ内の電極３，４の面積が、メタライゼーション比ＭＲとなる。すなわち、メタライゼーション比ＭＲは、メタライゼーション部分の面積の励振領域の面積に対する比である。
　なお、複数対の電極が設けられている場合、励振領域の面積の合計に対する全励振領域に含まれているメタライゼーション部分の割合をＭＲとすればよい。
　図９は本実施の形態に従って、多数の弾性波共振子を構成した場合の比帯域と、スプリアスの大きさとしての１８０度で規格化されたスプリアスのインピーダンスの位相回転量との関係を示す図である。なお、比帯域については、圧電層の膜厚や電極の寸法を種々変更し、調整した。また、図９は、ＺカットのＬｉＮｂＯ３からなる圧電層を用いた場合の結果であるが、他のカット角の圧電層を用いた場合においても、同様の傾向となる。
　図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３，４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図である。上記弾性波装置において、ｄ／２ｐと、ＭＲが異なる様々な弾性波装置を構成し、比帯域を測定した。図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り、当該領域の範囲を近似すると、下記の式（１）、式（２）及び式（３）で表される範囲となる。
　（０°±１０°，０°～２０°，任意のψ）　　…式（１）
　（０°±１０°，２０°～８０°，０°～６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２）　または　（０°±１０°，２０°～８０°，［１８０°－６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２］～１８０°）　　…式（２）
　（０°±１０°，［１８０°－３０°（１－（ψ－９０）２／８１００）１／２］～１８０°，任意のψ）　　…式（３）
　従って、上記式（１）、式（２）または式（３）のオイラー角範囲の場合、比帯域を十分に広くすることができ、好ましい。
　図１２は、本開示の実施の形態１に係る弾性波装置を説明するための部分切り欠き斜視図である。弾性波装置８１は、支持基板８２を有する。支持基板８２には、上面に開いた凹部が設けられている。支持基板８２上に圧電層８３が積層されている。それによって、空洞部９が構成されている。この空洞部９の上方において圧電層８３上に、ＩＤＴ電極８４が設けられている。ＩＤＴ電極８４の弾性波伝搬方向両側に、反射器８５，８６が設けられている。図１２において、空洞部９の外周縁を破線で示す。ここでは、ＩＤＴ電極８４は、第１，第２のバスバー８４ａ，８４ｂと、複数本の第１の電極指としての電極８４ｃ及び複数本の第２の電極指としての電極８４ｄとを有する。複数本の電極８４ｃは、第１のバスバー８４ａに接続されている。複数本の電極８４ｄは、第２のバスバー８４ｂに接続されている。複数本の電極８４ｃと、複数本の電極８４ｄとは間挿し合っている。
　弾性波装置８１では、上記空洞部９上のＩＤＴ電極８４に、交流電界を印加することにより、板波としてのラム波が励振される。そして、反射器８５，８６が両側に設けられているため、上記ラム波による共振特性を得ることができる。
　このように、本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。
（実施の形態２）
　以下、本発明に係る実施の形態２の弾性波装置について説明する。なお、実施の形態２の説明において、前述の実施の形態１と同様の構成、作用および機能を有する要素に対しては重複する記載を避けるため説明を省略し、相違点を中心に以下に説明する。
　図１３及び図１４を参照する。図１３は、本開示の実施の形態２に係る弾性波装置９０の平面図である。図１４は、本開示の実施の形態２に係る弾性波装置９０の概略断面図であり、図１３のXIV矢視断面図である。なお、「平面視」とは弾性波装置９０の厚み方向から見ること、即ち、支持部材１０１と圧電層１１０との積層方向から見ることを意味する。
　図１３に示すように、弾性波装置９０は、例えば、第１共振子９１～第７共振子９７を備える。第１共振子９１～第７共振子９７は、それぞれサイズが異なる。これら７つの共振子の中で第１共振子９１及び第２共振子９２について図１４にて詳細に説明する。弾性波装置９０は、また、支持部材１０１、圧電層１１０、第１空洞部１０５と、第２空洞部１０７と、第１貫通孔１４１と、第２貫通孔１４３と、を備える。
　支持部材１０１は、支持基板１０２及び中間層１０３を有する。例えば、支持部材１０１は、Ｓｉから成る支持基板１０２と、支持基板１０２に積層され、ＳｉＯｘから成る中間層１０３との積層体から構成されている。支持基板１０２は、圧電層１１０側が凹んだ第１凹部１０２ａと第２凹部１０２ｂと、を有する。
　圧電層１１０は、中間層１０３上に設けられ、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムから成る。
　支持部材１０１には、支持基板１０２と中間層１０３とにまたがって、圧電層１１０側に開口する第１空洞部１０５及び第２空洞部１０７が設けられている。第１空洞部１０５及び第２空洞部１０７は、支持部材１０１と圧電層１１０とによって画定される空間である。第１空洞部１０５の一部は支持基板１０２の第１凹部１０２ａにより画定され、第２空洞部１０７の一部は支持基板１０２の第２凹部１０２ｂにより画定される。
　第１共振子９１は、図１３に示す圧電層１１０の一部である第１部分１１１と、第１部分１１１に設けられた第１機能電極１２０とを含む。同様に、第２共振子１１６は、圧電層１１０の一部である第２部分１１２と、第２部分１１２に設けられた第２機能電極１２３とを含む。第５共振子９５は、圧電層１１０の一部である第３部分１１７と、第３部分１１７に設けられた第３機能電極１８１とを含む。第６共振子９６は、圧電層１１０の一部である第４部分１１８と、第４部分１１８に設けられた第４機能電極１８３とを含む。
　第１機能電極１２０は対向する第１バスバー１２４及び第２バスバー１２５と、第１バスバー１２４に接続された複数の第１電極指１５１と、第２バスバー１２５に接続された複数の第２電極指１５２と、を有する。
　第１電極指１５１のそれぞれの基端は第１バスバー１２４に接続され、第２電極指１５２のそれぞれの基端は第２バスバー１２５に接続される。なお、第１バスバー１２４及び第２バスバー１２５には配線電極１６１が接続されている。第１電極指１５１と複数の第２電極指１５２は互いに間挿し合っており、隣り合う第１電極指１５１と第２電極指１５２とは一対の電極組を構成している。第２機能電極１２３も同様の構成を有する。
　第１空洞部１０５は、支持部材１０１と圧電層１１０との積層方向の平面視において第１共振子９１と重なり、第２空洞部１０７は、支持部材１０１と圧電層１１０との積層方向の平面視において第２共振子１１６と重なる。
　第１貫通孔１４１は、圧電層１１０を貫通し、第１空洞部１０５と連通する。第２貫通孔１４３は、圧電層１１０を貫通し、第２空洞部１０７と連通する。第１貫通孔１４１は第１部分１１１に少なくとも１つ設けられ、第２貫通孔１４３は第２部分１１２に少なくとも１つ設けられている。
　本実施形態において、圧電層１１０には、第１機能電極１２０を挟むように、圧電層１１０を貫通する複数の第１貫通孔１４１が設けられている。複数の第１貫通孔１４１はそれぞれ、第１空洞部１０５に至るように延びている。また、圧電層１１０には、第２機能電極１２３を挟むように、圧電層１１０を貫通する複数の第２貫通孔１４３が設けられている。複数の第２貫通孔１４３はそれぞれ、第２空洞部１０７に至るように延びている。
　第１共振子９１は第２共振子９２に比べて相対的に大きく、第２共振子９２は第１共振子９１に比べて相対的に小さい。なお、ここでいう共振子のサイズとは、それぞれの共振子の有する複数の第１電極指１５１及び第２電極指１５２が、電極指の並ぶ方向に見て互いに重なる領域である交叉領域、言い換えれば、共振子における一対のバスバーからそれぞれ電極指が互い違いに配列された領域の面積である。
　図１３において、第１共振子９１の交叉領域である第１領域１３１の面積は、第２共振子９２の交叉領域である第２領域１３２の面積に比べて大きいので、第１共振子９１のサイズは第２共振子９２のサイズに比べて相対的に大きいといえる。また、第５共振子９５の交叉領域である第３領域１３３の面積は、第６共振子９６の交叉領域である第４領域１３４の面積に比べて大きいため、第５共振子９５のサイズは第６共振子９６のサイズに比べて相対的に大きい。
　第１共振子９１と第２共振子９２とのうち、相対的にサイズの大きい第１共振子９１に対して設けられている第１空洞部１０５の体積は、相対的に小さい第２共振子９２に対して設けられている第２空洞部１０７の体積より大きい。具体的には、支持基板１０２と圧電層１１０との積層方向に平面視した場合の第１空洞部１０５の面積は、平面視した場合の第２空洞部１０７の面積より大きい。例えば、図１４に示す第１空洞部１０５の長手方向の長さＣｗ１は、第２空洞部１０７の長手方向の長さＣｗ２よりも大きい。したがって、平面視において、第１共振子９１の面積は、第２共振子１１６の面積よりも大きい。
　また、第１空洞部１０５の支持基板１０２と圧電層１１０との積層方向における深さＣｈ１は、第２空洞部１０７の深さＣｈ２より大きい。これにより、相対的に大きい共振子に対して相対的に大きい空洞部を設けられているので、励振空間を確実に確保しやすくなる。
　また、第５共振子９５と第６共振子９６とのうち、相対的に大きい第５共振子９５に対して設けられる第３空洞部１０８の体積は、相対的に小さい第６共振子９６に対して設けられる第４空洞部１０９の体積より小さい。
　なお、実施の形態２では、第１空洞部１０５の深さと平面視のときの面積とが共に第２空洞部１０７に比べて大きい場合を示したが、深さあるいは平面視のときの面積の一方のみが大きくてもよい。これにより、相対的に大きい交叉領域を有するために放熱性に劣る共振子に対して実施の形態２よりも相対的に小さな空洞部が設けられていることになるので、放熱性が向上する。
　また、第１空洞部１０５に至る少なくとも第１貫通孔１４１の総開口面積は、第２空洞部１０７に至る第２貫通孔１４３の総開口面積よりも大きい。例えば、複数の第１貫通孔１４１の開口面積は、複数の第２貫通孔１４３の開口面積より大きくてもよい。また、平面視で第１貫通孔１４１の１つ当たりの開口面積が第２貫通孔１４３の１つ当たりの開口面積よりも大きくてもよい。例えば、第１貫通孔１４１の直径ＥＷ１は、第２貫通孔１４３の直径ＥＷ２よりも大きい。また、第３空洞部１０８に至る複数の第３貫通孔１４５の開口面積は、第４空洞部１０９に至る複数の第４貫通孔１４７の開口面積より大きい。このように、相対的に体積の大きい空洞部に対して相対的に開口面積の大きな貫通孔を設けることにより、空洞部を形成する際のエッチング液が入りやすくなり、製造効率を向上できる。また、相対的に小さい空洞部に対しては相対的に小さな貫通孔を設けることにより圧電層上の省スペース化を実現できる。したがって、製造効率の向上と省スペース化とを両立することができる。
　図１５に示すように、第１共振子９１～第７共振子９７を含む複数の共振子は、例えば、入力端子１７１と出力端子１７３とを結ぶ経路に設けられた直列腕共振子と、当該経路とグランド１７５との間に設けられた並列腕共振子とを備えるラダー型フィルタを構成している。第１共振子９１、第３共振子９３、及び第５共振子９５は、直列腕共振子であり、第２共振子９２、第４共振子９４、第６共振子９６、及び第７共振子９７は、並列腕共振子である。なお、図示しないが、第１共振子９１及び第５共振子９５が送信または受信用共振子であり、第２共振子９２、及び第６共振子９６が受信または送信用共振子であってもよい。
　また、実施の形態２では、第１共振子９１～第７共振子９７が全て同一の圧電層１１０に設けられている場合を示しているが、第１共振子９１～第７共振子９７のうち少なくとも１つの共振子が他の共振子とは別の圧電層に設けられていてもよい。
　以上のように、実施の形態２の弾性波装置９０は、支持基板１０２を有する支持部材１０１と、支持部材１０１上に配置された圧電層１１０と、圧電層１１０の第１部分１１１と圧電層１１０の第１部分１１１に設けられた第１機能電極１２０とを含む第１共振子９１と、圧電層１１０の第２部分１１２と圧電層１１０の第２部分１１２に設けられた第２機能電極１２３とを含む第２共振子９２と、を備える。弾性波装置９０は、支持部材１０１に設けられ、支持部材１０１と圧電層１１０との積層方向の平面視において第１共振子９１と重なる第１空洞部１０５と、支持部材１０１に設けられ、支持部材１０１と圧電層１１０との積層方向の平面視において第２共振子９２と重なる第２空洞部１０７と、を備える。弾性波装置９０は、圧電層１１０を貫通し、第１空洞部１０５と連通する少なくとも１つの第１貫通孔１４１と、圧電層１１０を貫通し、第２空洞部１０７と連通する少なくとも１つの第２貫通孔１４３と、を備える。第１空洞部１０５の体積は第２空洞部１０７の体積よりも大きく、少なくとも１つの第１貫通孔１４１の開口面積は少なくとも１つの第２貫通孔１４３の開口面積よりも大きい。
　このように、第２空洞部１０７の体積よりも大きい第１空洞部１０５に連通する第１貫通孔１４１の開口面積の方が、第２空洞部１０７に連通する第２貫通孔１４３の開口面積よりも大きいので、空洞部の大きさが大きいにもかかわらず、第１共振子９１の製造効率を向上させることができる。
　次に、図１６を参照して実施の形態２の変形例１を説明する。図１６は、実施の形態２の変形例１における弾性波装置９０Ａの概略断面図である。弾性波装置９０Ａにおいて、空洞部が中間層にのみ形成されている構成である。中間層１０３は第１凹部１０３ａと第２凹部１０３ｂとを備える。第１凹部１０３ａは第１空洞部１０５を画定し、第２凹部１０３ｂは第２空洞部１０７を画定する。
　次に、図１７を参照して実施の形態２の変形例２を説明する。図１７は、実施の形態２の変形例２における弾性波装置９０Ｂの概略断面図である。弾性波装置９０Ｂにおいて、支持部材１０１は支持基板１０２だけで構成され、中間層１０３を有しない。この場合、空洞部は支持基板にのみ設けられている。したがって、支持基板１０２の第１凹部１０２ａは第１空洞部１０５を画定し、支持基板１０２の第２凹部１０２ｂは第２空洞部１０７を画定する。
　次に、図１８を参照して実施の形態２の変形例３を説明する。図１８は、実施の形態２の変形例３における弾性波装置９０Ｃの平面図である。複数の第１貫通孔１４１の開口面積は、複数の第２貫通孔１０７の開口面積より大きい場合とは、図１８に示すように、第１貫通孔１４１の個々の開口面積と、第２貫通孔１０７の個々の開口面積が同じ大きさであり、かつ、第１貫通孔１４１の総数の方が第２貫通孔１０７の総数よりも多い場合も含まれる。弾性波装置９０Ｃにおいて、例えば、第１貫通孔１４１の直径ＥＷ１と第２貫通孔１４３の直径ＥＷ２は同じ長さであるが、第１貫通孔１４１の総数は３つであり、第２貫通孔１４３の総数は２つである。
　次に、図１９を参照して実施の形態２の変形例４を説明する。図１９は、実施の形態２の変形例４における弾性波装置９０Ｄの平面図である。図１９に示すように、相対的に体積の大きい空洞部にはその両側に貫通孔が設けられていてもよい。第１空洞部１０５の長手方向両側のそれぞれに第１貫通孔１４１が設けられている。さらに、相対的に体積の小さい空洞部にはその片側にだけ貫通孔が設けられていてもよい。例えば、第２空洞部１０７に連通する第２貫通孔１４３は１つだけが設けられている。
　次に、図２０を参照して実施の形態２の変形例５を説明する。図２０は、実施の形態２の変形例５における弾性波装置９０Ｅの概略断面図である。図２０に示すように、弾性波装置９０Ｅにおいては、第１及び第２機能電極１２０Ｅ、１２３Ｅは、ＢＡＷ（Ｂｕｌｋ　Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｗａｖｅ）素子であってもよい。第１及び第２機能電極１２０Ｅ、１２３Ｅは、それぞれ、圧電層１１０を挟んで圧電層１１０の厚み方向に対向する上部電極１２８及び下部電極１２９を備える。
　上部電極１２８及び下部電極１２９は、メンブレン部１１９に設けられている。上部電極１２８は、圧電層１１９の露出面側に配置されている。下部電極１２９は、圧電層１１９において第１空洞部１０５及び第２空洞部１０７側に配置されている。貫通孔１４１及び１４３により、圧電層１１９が気圧差により破壊されることを抑制できる。
　本発明は、上記各実施の形態のものに限らず、次のように変形実施することができる。
　上記実施の形態２において、第１機能電極１２０Ｅ及び第２機能電極１２３Ｅは圧電層１１９の露出面側に配置されていたがこれに限らない。第１機能電極１２０Ｅ及び第２機能電極１２３Ｅは圧電層１１９の第１空洞部１０５及び第２空洞部１０７側にそれぞれ配置してもよい。
　本発明をある程度の詳細さをもって各実施の形態において説明したが、これらの実施の形態の開示内容は構成の細部において変化してしかるべきものであり、各実施の形態における要素の組合せや順序の変化は請求された本発明の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。
（実施の形態の概要）
　（１）本開示の弾性波装置は、支持基板を有する支持部材と、支持部材上に配置された圧電層と、圧電層の第１部分と圧電層の第１部分に設けられた第１機能電極とを含む第１共振子と、圧電層の第２部分と圧電層の第２部分に設けられた第２機能電極とを含む第２共振子と、を備える。弾性波装置は、支持部材に設けられ、支持部材と圧電層との積層方向の平面視において第１共振子と重なる第１空洞部と、支持部材に設けられ、支持部材と圧電層との積層方向の平面視において第２共振子と重なる第２空洞部と、を備える。弾性波装置は、圧電層を貫通し、第１空洞部と連通する少なくとも１つの第１貫通孔と、圧電層を貫通し、第２空洞部と連通する少なくとも１つの第２貫通孔と、を備える。第１空洞部の体積は第２空洞部の体積よりも大きく、少なくとも第１貫通孔の総開口面積は第２貫通孔の総開口面積よりも大きい。
　（２）（１）の弾性波装置において、平面視で第１貫通孔の１つ当たりの開口面積が第２貫通孔の１つ当たりの開口面積よりも大きい。
　（３）（１）の弾性波装置において、第１貫通孔の数が第２貫通孔の数よりも多い。
　（４）（１）～（３）のいずれかの弾性波装置において、平面視において、第１共振子の面積は第２共振子の面積よりも大きい。
　（５）（１）～（４）のいずれかの弾性波装置において、第１空洞部の平面視における面積は、第２空洞部の平面視における面積よりも大きい。
　（６）（５）の弾性波装置において、第１空洞部の深さは、第２空洞部の深さより大きい。
　（７）（１）～（６）のいずれかの弾性波装置において、第１空洞部の長手方向両側のそれぞれに第１貫通孔が設けられている。
　（８）（７）の弾性波装置において、さらに別の第１貫通孔が第１空洞部の長手方向片側に設けられている。
　（９）（１）～（８）のいずれかの弾性波装置において、第２空洞部の長手方向片側に第２貫通孔が設けられている。
　（１０）（１）～（９）のいずれかの弾性波装置において、１つの第２貫通孔が、２つの第２空洞部に対してそれぞれ接続通路を介して連通している。
　（１１）（１）～（１０）のいずれかの弾性波装置において、機能電極は、対向する一対の第１バスバー及び第２バスバーと、第１バスバーから延びる第１電極指と、第２バスバーから延びる第２電極指と、を有する、ＩＤＴ電極である。
　（１２）（１１）の弾性波装置において、第１空洞部の上方に配置された第１共振子における一対の第１バスバー及び第２バスバーからそれぞれ第１電極指及び第２電極指が互い違いに配列された第１領域は、第２空洞部の上方に配置された第２共振子における一対の第３バスバー及び第４バスバーからそれぞれ第３電極指及び第４電極指が互い違いに配列された第２領域よりも大きい。
　（１３）（１２）の弾性波装置において、さらに別の第１貫通孔が、第１領域内に設けられている。
　（１４）（１１）～（１３）のいずれかの弾性波装置において、圧電層の厚みをｄ、隣り合う第１電極指及び第２電極指同士の中心間距離をｐとする場合、ｄ／ｐ≦０．５である。
　（１５）（１４）の弾性波装置において、ｄ／ｐが０．２４以下である。
　（１６）（１２）～（１５）のいずれかの弾性波装置において、第１電極指及び第２電極指が並ぶ方向から見たときに、隣り合う第１電極指及び第２電極指同士が重なり合う領域が励振領域であり、励振領域内の第１電極指及び第２電極指の面積の割合である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。
　（１７）（１）～（１６）のいずれかの弾性波装置において、厚み滑りモードのバルク波を利用可能な構成である。
　（１８）（１）～（１０）のいずれかの弾性波装置において、機能電極は、圧電層の上部に配置された上部電極及び圧電層の下部に配置された下部電極を有する。
　（１９）（１）～（１８）のいずれかの弾性波装置において、圧電層は、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムである。
　（２０）（１９）の弾性波装置において、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。
　（０°±１０°，０°～２０°，任意のψ）　　…式（１）
　（０°±１０°，２０°～８０°，０°～６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２）　または　（０°±１０°，２０°～８０°，［１８０°－６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２］～１８０°）　　…式（２）
　（０°±１０°，［１８０°－３０°（１－（ψ－９０）２／８１００）１／２］～１８０°，任意のψ）　　…式（３）
　（２１）（１）～（２０）のいずれかの弾性波装置において、圧電層の第１部分と圧電層の第２部分とは同一の圧電層の部分同士である。
　　　１　　弾性波装置
　　　２　　圧電層
　　　２ａ　第１の主面
　　　２ｂ　第２の主面
　　　２ｃ　凹部
　　　３、３Ａ、４、４Ａ　電極
　　　３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ　側辺
　　　３ｃ、４ｃ　凹部
　　　３ｅ、４ｅ　幅広部
　　　３ｆ、４ｆ　矩形断面部
　　　５、５Ａ　第１のバスバー
　　　６、６Ａ　第２のバスバー
　　　７　　絶縁層
　　　７ａ、８ａ　開口部
　　　９　　空洞部
　　１０　　誘電体膜
　　２１　　弾性波装置
　　２２　　保護膜
　　３１　　弾性波装置
　　４１　　弾性波装置
　　４２　　音響多層膜
　　４２ａ、４２ｃ、４２ｅ　低音響インピーダンス層
　　４２ｂ、４２ｄ　高音響インピーダンス層
　　５１　　弾性波装置
　　５１Ａ　弾性波装置
　　６１　　弾性波装置
　　６１Ａ　弾性波装置
　　７１　　弾性波装置
　　７２　　質量付加膜
　　７３　　質量付加膜
　　８１　　弾性波装置
　　８２　　支持基板
　　８３　　圧電層
　　９０、９０Ａ　弾性波装置
　　９１　　第１共振子
　　９２　　第２共振子
　　９３　　第３共振子
　　９４　　第４共振子
　　９５　　第５共振子
　　９６　　第６共振子
　　９７　　第７共振子
　１０１　　支持部材
　１０２　　支持基板
　１０２ａ　第１凹部
　１０２ｂ　第２凹部
　１０３　　中間層
　１０３ａ　第１凹部
　１０３ｂ　第２凹部
　１０５　　第１空洞部
　１０７　　第２空洞部
　１０８　　第３空洞部
　１０９　　第４空洞部
　１１０　　圧電層
　１１１　　第１部分
　１１２　　第２部分
　１１７　　第３部分
　１１８　　第４部分
　１１９　　メンブレン部
　１２０、１２０Ｅ　第１機能電極
　１２１　　配線電極
　１２３、１２３Ｅ　第２機能電極
　１２４　　第１バスバー
　１２５　　第２バスバー
　１２６　　第３バスバー
　１２７　　第４バスバー
　１２８　　上部電極
　１２９　　下部電極
　１３１　　第１領域
　１３２　　第２領域
　１３３　　第３領域
　１３４　　第４領域
　１４１　　第１貫通孔
　１４３　　第２貫通孔
　１４５　　第３貫通孔
　１４７　　第４貫通孔
　１５１　　第１電極指
　１５２　　第２電極指
　１６１　配線電極
　１７１　　入力端子
　１７３　　出力端子
　１７５　　グランド
　１８１　　第３機能電極
　１８３　　第４機能電極

Claims (21)

  1. 　支持基板を有する支持部材と、
    　前記支持部材上に配置された圧電層と、
    　前記圧電層の第１部分と前記圧電層の第１部分に設けられた第１機能電極とを含む第１共振子と、
    　前記圧電層の第２部分と前記圧電層の第２部分に設けられた第２機能電極とを含む第２共振子と、
    　前記支持部材に設けられ、前記支持部材と前記圧電層との積層方向の平面視において前記第１共振子と重なる第１空洞部と、
    　前記支持部材に設けられ、前記支持部材と前記圧電層との積層方向の平面視において前記第２共振子と重なる第２空洞部と、
    　前記圧電層を貫通し、前記第１空洞部と連通する少なくとも１つの第１貫通孔と、
    　前記圧電層を貫通し、前記第２空洞部と連通する少なくとも１つの第２貫通孔と、を備え、
    　前記第１空洞部の体積は前記第２空洞部の体積よりも大きく、
    　前記少なくとも１つの第１貫通孔の総開口面積は前記少なくとも１つの第２貫通孔の総開口面積よりも大きい、
    　弾性波装置。
  2. 　平面視で前記第１貫通孔の１つ当たりの開口面積が前記第２貫通孔の１つ当たりの開口面積よりも大きい、
    　請求項１に記載の弾性波装置。
  3. 　前記第１貫通孔の数が前記第２貫通孔の数よりも多い、
    　請求項１に記載の弾性波装置。
  4. 　平面視において、前記第１共振子の面積は前記第２共振子の面積よりも大きい、
    　請求項１から３のいずれか１つに記載の弾性波装置。
  5. 　前記第１空洞部の平面視における面積は、前記第２空洞部の平面視における面積よりも大きい、
    　請求項１から４のいずれか１つに記載の弾性波装置。
  6. 　前記第１空洞部の深さは、前記第２空洞部の深さより大きい、
    　請求項５に記載の弾性波装置。
  7. 　前記第１空洞部の長手方向両側のそれぞれに前記第１貫通孔が設けられている、
    　請求項１から６のいずれか１つに記載の弾性波装置。
  8. 　さらに別の第１貫通孔が前記第１空洞部の長手方向片側に設けられている、
    　請求項７に記載の弾性波装置。
  9. 　前記第２空洞部の長手方向片側に前記第２貫通孔が設けられている、
    　請求項１から８のいずれか１つに記載の弾性波装置。
  10. 　１つの前記第２貫通孔が、２つの前記第２空洞部に対してそれぞれ接続通路を介して連通している、
    　請求項１から９のいずれか１つに記載の弾性波装置。
  11. 　前記第１機能電極及び第２機能電極は、対向する一対の第１バスバー及び第２バスバーと、前記第１バスバーから延びる第１電極指と、前記第２バスバーから延びる第２電極指と、を有する、ＩＤＴ電極である、
    　請求項１から１０のいずれか１つに記載の弾性波装置。
  12. 　前記第１空洞部の上方に配置された前記第１共振子における一対の前記第１バスバー及び第２バスバーからそれぞれ第１電極指及び第２電極指が互い違いに配列された第１領域は、前記第２空洞部の上方に配置された前記第２共振子における一対の第３バスバー及び第４バスバーからそれぞれ第３電極指及び第４電極指が互い違いに配列された第２領域よりも大きい、
    　請求項１１に記載の弾性波装置。
  13. 　さらに別の第１貫通孔が、前記第１領域内に設けられている、
    　請求項１２に記載の弾性波装置。
  14. 　前記圧電層の厚みをｄ、隣り合う前記第１電極指及び前記第２電極指同士の中心間距離をｐとする場合、ｄ／ｐ≦０．５である、
    　請求項１１から１３のいずれか１つに記載の弾性波装置。
  15. 　ｄ／ｐが０．２４以下である、
    　請求項１４に記載の弾性波装置。
  16. 　前記第１電極指及び前記第２電極指が並ぶ方向から見たときに、隣り合う前記第１電極指及び前記第２電極指同士が重なり合う領域が励振領域であり、
    　前記励振領域内の第１電極指及び前記第２電極指の面積の割合である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１２から１５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  17. 　厚み滑りモードのバルク波を利用可能な構成である、
    　請求項１から１６に記載の弾性波装置。
  18. 　前記第１機能電極及び第２機能電極は、前記圧電層の上部に配置された上部電極及び前記圧電層の下部に配置された下部電極を有する、
    　請求項１から１０のいずれか１つに記載の弾性波装置。
  19. 　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である、
    　請求項１から１８のいずれか１つに記載の弾性波装置。
  20. 　前記ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムのオイラー角（φ，θ，ψ）が、以下の式（１）、式（２）または式（３）の範囲にある、請求項１９に記載の弾性波装置。
    　（０°±１０°，０°～２０°，任意のψ）　　…式（１）
    　（０°±１０°，２０°～８０°，０°～６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２）　または　（０°±１０°，２０°～８０°，［１８０°－６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２］～１８０°）　　…式（２）
    　（０°±１０°，［１８０°－３０°（１－（ψ－９０）２／８１００）１／２］～１８０°，任意のψ）　　…式（３）
  21. 　前記圧電層の前記第１部分と前記圧電層の第２部分とは同一の圧電層の部分同士である、請求項１から２０のいずれか１つに記載の弾性波装置。
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