WO2023085408A1 - 弾性波装置 - Google Patents

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WO2023085408A1
WO2023085408A1 PCT/JP2022/042140 JP2022042140W WO2023085408A1 WO 2023085408 A1 WO2023085408 A1 WO 2023085408A1 JP 2022042140 W JP2022042140 W JP 2022042140W WO 2023085408 A1 WO2023085408 A1 WO 2023085408A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
piezoelectric layer
electrode fingers
wave device
elastic wave
electrode
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/042140
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
克也 大門
哲也 木村
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/25—Constructional features of resonators using surface acoustic waves

Definitions

  • the present invention relates to elastic wave devices.
  • acoustic wave devices have been widely used in filters for mobile phones.
  • an elastic wave device using a thickness-shear mode bulk wave as described in Patent Document 1 below.
  • a piezoelectric layer is provided on a support.
  • a pair of electrodes is provided on the piezoelectric layer.
  • the paired electrodes face each other on the piezoelectric layer and are connected to different potentials.
  • a plurality of through holes are provided in the piezoelectric layer.
  • An object of the present invention is to provide an elastic wave device capable of suppressing unwanted waves at frequencies lower than and near the resonance frequency.
  • An elastic wave device includes a support member including a support substrate; A piezoelectric layer having two main surfaces and an IDT electrode provided on the first main surface of the piezoelectric layer, and in a plan view along the stacking direction of the support member and the piezoelectric layer, An acoustic reflection portion is formed at a position overlapping at least a part of the IDT electrode, and the IDT electrode is connected to a first bus bar and a second bus bar facing each other, and one end of each of the IDT electrodes is connected to the first bus bar. and a plurality of second electrode fingers each having one end connected to each of the second bus bars and interposed between the plurality of first electrode fingers.
  • d is the thickness of the piezoelectric layer and p is the distance between the centers of the adjacent first electrode fingers and the second electrode fingers, d/p is 0.5 or less
  • the piezoelectric layer at least one through-hole is provided in the piezoelectric layer, and one of the through-holes is between the first bus bar and any one of the plurality of second electrode fingers in the piezoelectric layer portion, wherein the piezoelectric layer has a notched side surface, the notched side surface being connected to the first main surface and the second main surface and facing the through hole , when the notch side surface is inclined with respect to the normal to the first main surface and the second main surface as the inclination angle of the notch side surface, the inclination angle is 0°
  • the notched side surface being connected to the first main surface and the second main surface and facing the through hole , when the notch side surface is inclined with respect to the normal to the first main surface and the second main surface as the inclination angle of the notch side surface, the inclination angle is
  • an elastic wave device capable of suppressing unwanted waves at frequencies lower than and near the resonance frequency.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a first embodiment of the invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line II in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the first gap region along line II-II in FIG.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the through hole along line III-III in FIG.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the first gap region along the extending direction of the electrode fingers of the acoustic wave device of the first comparative example.
  • FIG. 6 is a diagram showing impedance frequency characteristics of the first embodiment of the present invention and the first comparative example.
  • FIG. 7 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a first modification of the first embodiment of the invention.
  • FIG. 8 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a second modification of the first embodiment of the invention.
  • FIG. 9 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a third modification of the first embodiment of the invention.
  • FIG. 10 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the first gap region along line II-II in FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the through hole along line III-III in FIG. 10.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the first gap region along the extending direction of the electrode fingers of the elastic wave device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the first gap region along the extending direction of the electrode fingers of the acoustic wave device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the first gap region along the extending direction of the electrode fingers of the elastic wave device according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the second gap region along the extending direction of the electrode fingers of the elastic wave device according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a sixth embodiment of the invention.
  • 18 is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the first gap region along line II-II in FIG. 17.
  • FIG. 19 is a diagram showing impedance frequency characteristics of the sixth embodiment of the present invention and the second comparative example.
  • FIG. 20 is a schematic plan view of an elastic wave device according to the first modification of the sixth embodiment of the invention.
  • FIG. 21 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a second modification of the sixth embodiment of the invention.
  • FIG. 22 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a third modification of the sixth embodiment of the invention.
  • FIG. 23 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a seventh embodiment of the invention.
  • FIG. 24 is a schematic cross-sectional view along line II-II in FIG. 23 and showing the vicinity of the first gap region along the extending direction of the electrode fingers.
  • FIG. 25(a) is a schematic perspective view showing the external appearance of an elastic wave device that utilizes a thickness shear mode bulk wave
  • FIG. 25(b) is a plan view showing an electrode structure on a piezoelectric layer.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view of a portion taken along line AA in FIG. 25(a).
  • FIG. 27(a) is a schematic front cross-sectional view for explaining a Lamb wave propagating through a piezoelectric film of an acoustic wave device, and FIG. FIG.
  • FIG. 2 is a schematic front cross-sectional view for explaining bulk waves in a mode
  • FIG. 28 is a diagram showing amplitude directions of bulk waves in the thickness shear mode.
  • FIG. 29 is a diagram showing resonance characteristics of an elastic wave device that utilizes bulk waves in a thickness-shear mode.
  • FIG. 30 is a diagram showing the relationship between d/p and the fractional bandwidth of the resonator, where p is the center-to-center distance between adjacent electrodes and d is the thickness of the piezoelectric layer.
  • FIG. 31 is a plan view of an elastic wave device that utilizes thickness shear mode bulk waves.
  • FIG. 32 is a diagram showing the resonance characteristics of the elastic wave device of the reference example in which spurious appears.
  • FIG. 33 is a diagram showing the relationship between the fractional bandwidth and the amount of phase rotation of the spurious impedance normalized by 180 degrees as the magnitude of the spurious.
  • FIG. 34 is a diagram showing the relationship between d/2p and metallization ratio MR.
  • FIG. 35 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.
  • FIG. FIG. 36 is a front cross-sectional view of an elastic wave device having an acoustic multilayer film.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an elastic wave device according to the first embodiment of the invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line II in FIG.
  • the acoustic wave device 10 has a piezoelectric substrate 12 and an IDT electrode 11.
  • the piezoelectric substrate 12 has a support member 13 and a piezoelectric layer 14 .
  • the support member 13 includes a support substrate 16 and an insulating layer 15 .
  • An insulating layer 15 is provided on the support substrate 16 .
  • a piezoelectric layer 14 is provided on the insulating layer 15 .
  • the support member 13 may be composed of only the support substrate 16 .
  • the piezoelectric layer 14 has a first main surface 14a and a second main surface 14b.
  • the first main surface 14a and the second main surface 14b face each other.
  • the second principal surface 14b is located on the support member 13 side.
  • the material of the support substrate 16 for example, semiconductors such as silicon, ceramics such as aluminum oxide, and the like can be used.
  • the insulating layer 15 any suitable dielectric such as silicon oxide or tantalum oxide can be used.
  • the piezoelectric layer 14 is, for example, a lithium niobate layer such as a LiNbO3 layer or a lithium tantalate layer such as a LiTaO3 layer.
  • the insulating layer 15 is provided with recesses.
  • a piezoelectric layer 14 is provided on the insulating layer 15 so as to close the recess.
  • a hollow portion is thus formed.
  • This hollow portion is the hollow portion 10a.
  • the support member 13 and the piezoelectric layer 14 are arranged such that a portion of the support member 13 and a portion of the piezoelectric layer 14 face each other with the hollow portion 10a interposed therebetween.
  • the recess in the support member 13 may be provided over the insulating layer 15 and the support substrate 16 .
  • the recess provided only in the support substrate 16 may be closed with the insulating layer 15 .
  • the recess may be provided in the piezoelectric layer 14 .
  • the hollow portion 10 a may be a through hole provided in the support member 13 .
  • the elastic wave device 10 of this embodiment is an elastic wave resonator configured to be able to use bulk waves in a thickness-shear mode.
  • the term “planar view” refers to viewing from the direction corresponding to the upper side in FIG. 2 along the stacking direction of the support member 13 and the piezoelectric layer 14 .
  • the piezoelectric layer 14 side is the upper side.
  • the IDT electrode 11 has a pair of busbars and a plurality of electrode fingers.
  • a pair of busbars is specifically a first busbar 26 and a second busbar 27 .
  • the first busbar 26 and the second busbar 27 face each other.
  • the plurality of electrode fingers are specifically a plurality of first electrode fingers 28 and a plurality of second electrode fingers 29 .
  • One ends of the plurality of first electrode fingers 28 are each connected to the first bus bar 26 .
  • One ends of the plurality of second electrode fingers 29 are each connected to the second bus bar 27 .
  • the plurality of first electrode fingers 28 and the plurality of second electrode fingers 29 are interleaved with each other.
  • the IDT electrode 11 may be composed of a single-layer metal film, or may be composed of a laminated metal film.
  • first electrode finger 28 and the second electrode finger 29 may be simply referred to as electrode fingers.
  • the first busbar 26 and the second busbar 27 may be simply referred to as busbars.
  • the electrode finger extending direction and the electrode finger facing direction are Orthogonal.
  • the IDT electrode 11 has an intersecting region F.
  • the intersecting region F is a region where adjacent electrode fingers overlap each other when viewed from the direction in which the electrode fingers are opposed.
  • the intersection region F includes a plurality of excitation regions. Specifically, when viewed from the electrode-finger facing direction, the excitation region is the region where the adjacent electrode fingers overlap each other and the region between the centers of the adjacent electrode fingers.
  • d/p is 0.5 or less, where d is the thickness of the piezoelectric layer 14 and p is the center-to-center distance between adjacent electrode fingers. As a result, thickness-shear mode bulk waves are preferably excited.
  • a hollow portion 10a shown in FIG. 2 is an acoustic reflection portion in the present invention.
  • the acoustic reflector can effectively confine the energy of the elastic wave to the piezoelectric layer 14 side.
  • an acoustic reflection film such as an acoustic multilayer film, which will be described later, may be provided.
  • the IDT electrode 11 has a pair of gap regions.
  • a pair of gap regions are located between the intersection region F and a pair of busbars.
  • a pair of gap regions is specifically a first gap region G1 and a second gap region G2.
  • a first gap region G1 is located between the first bus bar 26 and the intersection region F.
  • a second gap region G2 is located between the second bus bar 27 and the intersection region F. As shown in FIG.
  • a plurality of through holes 17 are provided in a portion of the piezoelectric layer 14 located in the first gap region G1. More specifically, one through hole 17 is provided in each portion of the piezoelectric layer 14 between the first bus bar 26 and each of the plurality of second electrode fingers 29 . Similarly, a plurality of through holes 17 are provided in a portion located in the second gap region G2. More specifically, one through hole 17 is provided in each portion of the piezoelectric layer 14 between the second bus bar 27 and each of the plurality of first electrode fingers 28 . However, it is sufficient that at least one through-hole 17 is provided in the piezoelectric layer 14 . It is sufficient that one of the through holes 17 is provided in a portion of the piezoelectric layer 14 between the first bus bar 26 and any one of the plurality of second electrode fingers 29 .
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the first gap region along line II-II in FIG.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the through hole along line III-III in FIG.
  • the piezoelectric layer 14 has cutout side surfaces 14c. Specifically, the cutout side surface 14 c is connected to the first main surface 14 a and the second main surface 14 b and faces the through hole 17 .
  • the angle at which the cutout side surface 14c is inclined with respect to the normal to the first main surface 14a and the second main surface 14b is defined as the inclination angle ⁇ p of the cutout side surface 14c.
  • this embodiment is characterized in that a through hole 17 is provided between the first bus bar 26 and the second electrode finger 29 in the piezoelectric layer 14, and the through hole 17 has a
  • the inclination angle ⁇ p of the facing cutout side surface 14c is other than 0°. That is, the cutout side surface 14c is inclined with respect to the normal to the first main surface 14a and the second main surface 14b.
  • a through hole 17 is also provided between the second bus bar 27 and the first electrode finger 28 in the piezoelectric layer 14, and the notch side surface 14c facing the through hole 17 has an inclination angle ⁇ p of 0. ° is preferred. As a result, unwanted waves can be more reliably suppressed at frequencies lower than and near the resonance frequency. Details of the effect of this embodiment will be shown by comparing this embodiment with the first comparative example.
  • the first comparative example differs from the first embodiment in that the notch side surface 104c has an inclination angle ⁇ p of 0°.
  • the impedance frequency characteristics of the acoustic wave devices of the first embodiment and the first comparative example were compared by performing simulations.
  • FIG. 6 is a diagram showing impedance frequency characteristics of the first embodiment and the first comparative example.
  • ripples caused by unwanted waves occur at frequencies lower than and near the resonance frequency.
  • unwanted waves generated at this frequency are suppressed.
  • the unwanted waves refer to unwanted waves generated at frequencies lower than and near the resonance frequency.
  • the through hole 17 provided in the portion of the piezoelectric layer 14 located in the first gap region G1 is in contact with the first bus bar 26 in plan view.
  • the through hole 17 is also in contact with the tips of the second electrode fingers 29 in plan view.
  • the through holes 17 are not in contact with the first electrode fingers 28 in plan view. That is, when viewed from above, the through-hole 17 is in contact with the busbar and the tip of the electrode finger sandwiching the through-hole 17 in the electrode finger extending direction, and is in contact with the through-hole in the electrode finger facing direction. not in contact with the electrode finger
  • the arrangement of the through holes 17 is not limited to the above.
  • the through hole 17A provided in the portion of the piezoelectric layer 14 located in the first gap region G1 has a 1 is not in contact with the busbar 26.
  • the through hole 17A does not contact the tips of the second electrode fingers 29 in plan view.
  • the through holes 17A are in contact with the first electrode fingers 28 in plan view. That is, when viewed from above, the through holes 17A are not in contact with the busbars sandwiching the through holes 17A in the electrode finger extension direction and the tips of the electrode fingers, and are not in contact with the through holes in the electrode finger facing direction. It is in contact with the sandwiched electrode fingers.
  • the inclination angle ⁇ p of the cutout side surface is other than 0°, as in the first embodiment.
  • the arrangement of the through-holes in the piezoelectric layer 14 are shown.
  • the arrangement of the through holes is not limited to these.
  • the bus bar and the tip of the electrode finger sandwiching the through-hole in the electrode finger extending direction, and the electrode fingers sandwiching the through-hole in the electrode finger facing direction are: It may be in contact with at least one.
  • the through-hole is viewed in a plan view, the through-hole is formed in any one of the bus bar and the tip of the electrode finger sandwiching the through-hole in the electrode finger extending direction, and the electrode finger sandwiching the through-hole in the electrode finger facing direction. do not have to be in contact with each other.
  • the through hole 17 provided in the piezoelectric layer 14 has a substantially rectangular shape in plan view. More specifically, the shape of the through-hole 17 in plan view is a rectangular shape in which portions corresponding to vertexes are curved. As a result, cracks are less likely to occur in the portions of the piezoelectric layer 14 where the through holes 17 are provided.
  • the shape of the through hole 17 in plan view is a shape including a plurality of sides.
  • the shape of the through-hole 17 in plan view is a shape including a first side 17a, a second side 17b, a third side 17c and a fourth side 17d.
  • the first side 17a and the second side 17b face each other in the extending direction of the electrode fingers.
  • the third side 17c and the fourth side 17d face each other in the electrode finger facing direction.
  • the first side 17a is a side of the busbar and the electrode fingers sandwiching the through-hole 17 in the extending direction of the electrode fingers, which is located on the busbar side when viewed from above.
  • the second side 17b is the side of the busbar and the electrode fingers located on the electrode finger side.
  • the shape of the through-hole in plan view is not limited to the above.
  • a second modification and a third modification of the first embodiment which differ from the first embodiment only in the arrangement and shape of the through-holes provided in the piezoelectric layer in plan view, will be described. Also in the second and third modifications, unwanted waves can be suppressed at frequencies lower than and near the resonance frequency, as in the first embodiment.
  • the through-hole 17B has a circular shape in plan view.
  • the through holes 17B are, when viewed from above, any of the bus bars and the tips of the electrode fingers sandwiching the through holes 17B in the electrode finger extending direction, and the electrode fingers sandwiching the through holes 17B in the electrode finger facing direction. not even in contact with
  • the through hole 17C has a substantially crescent shape in plan view. More specifically, the shape of the through-hole 17C in plan view includes two semicircles divided by the same straight line passing through the centers of the two concentric circles, and the two semicircles are Connected shapes.
  • the through-hole 17C is formed by any of the bus bar and the tip of the electrode finger sandwiching the through-hole 17C in the electrode finger extending direction and the electrode fingers sandwiching the through-hole 17C in the electrode finger facing direction when viewed from above. not even in contact with
  • the shape of the through-hole in plan view may be triangular, polygonal, or elliptical.
  • the shape of the through-hole in a plan view may be a triangle, a quadrangle other than a rectangle, or a shape in which portions corresponding to vertices of a polygon other than a quadrangle are curved.
  • the notched side surface 14c of the piezoelectric layer 14 in the first embodiment shown in FIGS. 3 and 4 has a plurality of surface portions each including the above sides.
  • the notched side surface 14c has a first surface portion 18a and a second surface portion 18b.
  • the first face portion 18a includes the first side 17a shown in FIG.
  • Second surface portion 18b includes second side 17b.
  • the notched side surface 14c has a third surface portion 18c and a fourth surface portion 18d.
  • the third face portion includes the third side 17c shown in FIG.
  • the fourth face portion includes fourth side 17d.
  • the cutout side surface 14c is inclined so that the distance between the surface portions facing each other is shortened.
  • the inclination angle ⁇ p is the same for each surface portion. However, it is not limited to this.
  • one through hole 17 is provided in a portion between the first bus bar 26 and each of the plurality of second electrode fingers 29 in the piezoelectric layer 14. It is preferable that they are provided one by one. Similarly, one through hole 17 is preferably provided in each portion of the piezoelectric layer 14 between the second bus bar 27 and each of the plurality of first electrode fingers 28 . As a result, unwanted waves can be suppressed more reliably and further.
  • FIG. 10 is a schematic plan view of an elastic wave device according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the first gap region along line II-II in FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the through hole along line III-III in FIG. 10.
  • FIG. 11 is a schematic plan view of an elastic wave device according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the first gap region along line II-II in FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the through hole along line III-III in FIG. 10.
  • this embodiment differs from the first embodiment in the arrangement of through-holes 37 provided in the piezoelectric layer 34 . As shown in FIGS. 11 and 12, this embodiment also differs from the first embodiment in the configuration of the notch side surface 34c in the piezoelectric layer 34. As shown in FIGS. Except for the above points, the elastic wave device of this embodiment has the same configuration as the elastic wave device 1 of the first embodiment.
  • each through-hole 37 provided in the piezoelectric layer 34 is in contact with the busbar and the tip of the electrode finger sandwiching the through-hole 37 in the electrode finger extending direction when viewed from above.
  • Each through-hole 37 is in contact with both electrode fingers sandwiching the through-hole 37 in the electrode finger facing direction when viewed from above.
  • the notched side surface 34c of the piezoelectric layer 34 has a first surface portion 38a and a second surface portion 38b.
  • the notched side surface 34c has a third surface portion 38c and a fourth surface portion 38d.
  • the inclination angle at the first surface portion 38a is assumed to be ⁇ p1
  • the inclination angle at the second surface portion 38b is assumed to be ⁇ p2.
  • the inclination angle at the third surface portion 38c is assumed to be ⁇ p3
  • the inclination angle at the fourth surface portion 38d is assumed to be ⁇ p4.
  • ⁇ p1, ⁇ p2, ⁇ p3 and ⁇ p4 may be collectively referred to simply as ⁇ p.
  • the inclination angle ⁇ p1 of the first surface portion 38a and the inclination angle ⁇ p2 of the second surface portion 38b are the same.
  • the inclination angle ⁇ p3 of the third surface portion 38c and the inclination angle ⁇ p4 of the fourth surface portion 38d in this embodiment are different from the inclination angle ⁇ p1 of the first surface portion 38a.
  • the inclination angle ⁇ p of at least one of the plurality of surface portions is different from the inclination angles ⁇ p of the other surface portions.
  • the configuration in which the inclination angle ⁇ p of at least one of the plurality of surface portions is different from the inclination angles ⁇ p of the other surface portions can also be employed in configurations of the present invention other than the present embodiment.
  • each surface portion of the notch side surface is uniformly inclined. Note that the notch side surfaces do not have to be uniformly inclined. An example of this is illustrated by the third embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the first gap region along the extending direction of the electrode fingers of the elastic wave device according to the third embodiment.
  • This embodiment differs from the first embodiment in that the cutout side surface 44c of the piezoelectric layer 44 is not uniformly inclined. Except for the above points, the elastic wave device of this embodiment has the same configuration as the elastic wave device 1 of the first embodiment.
  • the inclination angle of the first surface portion 48a of the notch side surface 44c in the piezoelectric layer 44 changes once from the first main surface 14a side to the second main surface 14b side.
  • the inclination angle may change two or more times from the first main surface 14a side to the second main surface 14b side.
  • the inclination angle of the second surface portion 48b also changes from the first main surface 14a side to the second main surface 14b side.
  • the inclination angles of the third surface portion and the fourth surface portion also change in the same manner.
  • FIG. 13 shows each surface portion facing the through hole 47 provided in the portion of the piezoelectric layer 44 located in the first gap region G1.
  • the inclination angle also changes in the same manner as described above in each surface portion facing the through hole 47 provided in the portion of the piezoelectric layer 44 located in the second gap region.
  • the inclination angle changes at least once from the first main surface 14a side to the second main surface 14b side. Thereby, unnecessary waves can be effectively dispersed on the cutout side surface 44c.
  • the cutout side surface 44c has a shape in which straight lines are connected to each other in a cross section along the extending direction of the electrode fingers.
  • the notched side surface 34c may include a curved shape in the cross section. The same applies to a cross section along the direction in which the electrode fingers are opposed.
  • the configuration in which the inclination angle changes at least once from the first main surface 14a side to the second main surface 14b side can also be employed in the configuration of the present invention other than the present embodiment.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the first gap region along the extending direction of the electrode fingers of the acoustic wave device according to the fourth embodiment.
  • the cutout side surface 54c is inclined from the first main surface 14a side to the second main surface 14b side of the piezoelectric layer 54 so that the distance between the surface portions facing each other increases. It differs from the first embodiment in that Except for the above points, the elastic wave device of this embodiment has the same configuration as the elastic wave device 1 of the first embodiment.
  • the first surface portion 58a facing the through hole 57 provided in the portion located in the first gap region G1 is the same as the first bus bar 26 in plan view. overlapping.
  • the second surface portion 58b overlaps the second electrode finger 29 in plan view.
  • neither the third surface portion nor the fourth surface portion overlaps the first electrode finger in plan view.
  • the first surface portion 58a facing the through-hole 57 is, when viewed in plan, the busbar sandwiching the through-hole 57 in the direction in which the electrode fingers extend, and the busbar of the electrode fingers. overlapping.
  • the second surface portion 58b overlaps the electrode fingers of the busbar and the electrode fingers in plan view.
  • Both the third surface portion and the fourth surface portion facing the through hole 57 overlap the electrode fingers sandwiching the through hole 57 in the electrode finger facing direction when viewed from above. not The same applies to each surface portion of the piezoelectric layer 54 facing the through hole 57 provided in the portion located in the second gap region.
  • each face part is not limited to the above.
  • the first surface portion 58a facing the through-hole 57 overlaps with the busbar sandwiching the through-hole 57 in the extending direction of the electrode fingers and the busbar of the electrode fingers in plan view. It doesn't have to be.
  • the second surface portion 58b does not have to overlap the electrode fingers of the busbar and the electrode fingers in plan view.
  • the electrode fingers sandwiching the through hole 57 in the electrode finger facing direction may overlap.
  • unwanted waves can be suppressed at frequencies lower than and near the resonance frequency.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the first gap region along the extending direction of the electrode fingers of the elastic wave device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the second gap region along the extending direction of the electrode fingers of the elastic wave device according to the fifth embodiment.
  • a cutout side surface 64c is formed in a through hole 67A located between the first bus bar 26 and the second electrode finger 29 in the piezoelectric layer 64. facing.
  • a notch side surface 64d faces a through hole 67B located between the second bus bar 27 and the first electrode finger 28 in the piezoelectric layer 64. ing.
  • this embodiment differs from the first embodiment in that the inclination angle ⁇ p of the cutout side surface 64c and the inclination angle ⁇ p of the cutout side surface 64d are different from each other.
  • the elastic wave device of this embodiment has the same configuration as the elastic wave device 1 of the first embodiment.
  • unwanted waves can be suppressed at frequencies lower than and near the resonance frequency.
  • each notch side surface may not be uniformly inclined.
  • the inclination angle ⁇ p of at least one of the plurality of surface portions may be different from the inclination angles ⁇ p of the other surface portions.
  • the inclination angle ⁇ p of at least a portion of the cutout side surface 64c facing the through hole 67A and the inclination angle ⁇ p of at least a portion of the cutout side surface 64d facing the through hole 67B are are preferably different from each other.
  • FIG. 17 is a schematic plan view of an elastic wave device according to the sixth embodiment.
  • 18 is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the first gap region along line II-II in FIG. 17.
  • FIG. 17 a dielectric film, which will be described later, is hatched. The same applies to FIGS. 20 to 22, which will be described later.
  • this embodiment differs from the first embodiment in that a dielectric film 75 is provided on the notch side surface 14c of the piezoelectric layer 14.
  • FIG. Except for the above points, the elastic wave device of this embodiment has the same configuration as the elastic wave device 1 of the first embodiment.
  • the dielectric film 75 is not provided on the first main surface 14a of the piezoelectric layer 14, and the dielectric film 75 is provided on the cutout side surface 14c.
  • a material of the dielectric film 75 for example, silicon oxide, tantalum oxide, or silicon nitride can be used.
  • unwanted waves can be suppressed at frequencies lower than and near the resonance frequency.
  • loss can be improved in the elastic wave device. Details of the effect of this embodiment will be shown by comparing this embodiment with the second comparative example.
  • the second comparative example differs from the sixth embodiment in that the notch side surface has an inclination angle ⁇ p of 0°.
  • the impedance frequency characteristics of the elastic wave devices of the sixth embodiment and the second comparative example were compared by performing simulations.
  • FIG. 19 is a diagram showing impedance frequency characteristics of the sixth embodiment and the second comparative example.
  • ripples caused by unwanted waves occur at frequencies lower than and near the resonance frequency.
  • unwanted waves generated at this frequency are suppressed.
  • the shape of the through hole 17A in plan view is the same as the shape of the through hole 17 in the sixth embodiment.
  • the through-hole 17A is not in contact with the busbar and the tip of the electrode finger sandwiching the through-hole 17A in the electrode finger extending direction, and sandwiches the through-hole in the electrode finger facing direction. is in contact with the electrode finger
  • the through-hole 17B has a circular shape in plan view.
  • the through holes 17B are, when viewed from above, any of the bus bars and the tips of the electrode fingers sandwiching the through holes 17B in the electrode finger extending direction, and the electrode fingers sandwiching the through holes 17B in the electrode finger facing direction. not even in contact with
  • the through hole 17C has a substantially crescent shape in plan view. More specifically, the shape of the through-hole 17C in plan view includes two semicircles divided by the same straight line passing through the centers of the two concentric circles, and the two semicircles are Connected shapes.
  • the through-hole 17C is formed by any of the bus bar and the tip of the electrode finger sandwiching the through-hole 17C in the electrode finger extending direction and the electrode fingers sandwiching the through-hole 17C in the electrode finger facing direction when viewed from above. not even in contact with
  • FIG. 23 is a schematic plan view of an elastic wave device according to the seventh embodiment.
  • FIG. 24 is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the first gap region along line II-II in FIG.
  • This embodiment differs from the sixth embodiment in that a dielectric film 75 is provided on the first main surface 14a of the piezoelectric layer 14.
  • FIG. Except for the above points, the elastic wave device of this embodiment has the same configuration as the elastic wave device of the sixth embodiment. Therefore, the dielectric film 75 is also provided on the notch side surface 14 c of the piezoelectric layer 14 .
  • unwanted waves can be suppressed at frequencies located near the resonance frequency.
  • loss can be improved.
  • the dielectric film 75 is provided so as to cover the IDT electrode 11 .
  • the dielectric film 75 functions as a protective film for the IDT electrodes 11 . Therefore, the IDT electrode 11 is less likely to be damaged.
  • the moisture resistance can be improved.
  • the frequency can also be easily adjusted by adjusting the thickness of the portion of the dielectric film 75 that overlaps the excitation region in plan view.
  • Electrodes in the IDT electrodes to be described later correspond to electrode fingers in the present invention.
  • the supporting member in the following examples corresponds to the supporting substrate in the present invention.
  • FIG. 25(a) is a schematic perspective view showing the external appearance of an acoustic wave device that utilizes thickness shear mode bulk waves
  • FIG. 25(b) is a plan view showing the electrode structure on the piezoelectric layer
  • FIG. 26 is a cross-sectional view of a portion taken along line AA in FIG. 25(a).
  • the acoustic wave device 1 has a piezoelectric layer 2 made of LiNbO 3 .
  • the piezoelectric layer 2 may consist of LiTaO 3 .
  • the cut angle of LiNbO 3 and LiTaO 3 is Z-cut, but may be rotational Y-cut or X-cut.
  • the thickness of the piezoelectric layer 2 is not particularly limited, it is preferably 40 nm or more and 1000 nm or less, more preferably 50 nm or more and 1000 nm or less, in order to effectively excite the thickness-shear mode.
  • the piezoelectric layer 2 has first and second major 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 the first bus bar 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 have a length direction.
  • the electrode 3 and the adjacent electrode 4 face each other in a direction perpendicular to the length direction.
  • Both the length direction of the electrodes 3 and 4 and the direction orthogonal to the length direction of the electrodes 3 and 4 are directions 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 crossing 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. 25(a) and 25(b). That is, in FIGS. 25(a) and 25(b), the electrodes 3 and 4 may extend in the direction in which the first busbar 5 and the second busbar 6 extend.
  • the first busbar 5 and the second busbar 6 extend in the direction in which the electrodes 3 and 4 extend in FIGS. 25(a) and 25(b).
  • 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. there is
  • 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 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.
  • the width of the electrodes 3 and 4, that is, the dimension of the electrodes 3 and 4 in the facing direction is preferably in the range of 50 nm or more and 1000 nm or less, more 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 is 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°). within the range).
  • 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-like shape and, as shown in FIG. 26, have through holes 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). It is desirable that the Si constituting the support member 8 has a high resistivity of 4 k ⁇ cm or more. However, the supporting 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.
  • 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 thickness-shear mode bulk wave 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 elastic wave device 1 Since the elastic wave device 1 has the above configuration, even if the logarithm of the electrodes 3 and 4 is reduced in an attempt to reduce the size, the Q value is unlikely to decrease. This is because the propagation loss is small even if the number of electrode fingers in the reflectors on both sides is reduced. The reason why the number of electrode fingers can be reduced is that the thickness-shear mode bulk wave is used. The difference between the Lamb wave used in the acoustic wave device and the bulk wave in the thickness shear mode will be described with reference to FIGS. 27(a) and 27(b).
  • FIG. 27(a) is a schematic front cross-sectional view for explaining a Lamb wave propagating through a piezoelectric film of an elastic wave device as described 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.
  • the Lamb wave propagates in the X direction as shown.
  • the wave is generated on the first principal surface 2a and the second principal surface of the piezoelectric layer 2. 2b, ie, the Z direction, and resonate. 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, propagation loss is unlikely to occur even if the number of electrode fingers of the reflector is reduced. Furthermore, 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. 28 schematically shows a bulk wave 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.
  • the acoustic wave device 1 at least one pair of electrodes consisting of the electrodes 3 and 4 is arranged.
  • the number of electrode pairs need not be plural. 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 an electrode connected to a hot potential or an electrode connected to a ground potential, as described above, and no floating electrodes are provided.
  • FIG. 29 is a diagram showing resonance characteristics of the elastic wave device shown in FIG.
  • the design parameters of the elastic wave device 1 with this resonance characteristic are as follows.
  • 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 the same in a plurality of pairs. That is, the electrodes 3 and 4 were arranged at equal pitches.
  • d/p is more preferably 0.5 or less, as described above. is less than or equal to 0.24. This will be explained with reference to FIG.
  • FIG. 30 is a diagram showing the relationship between this d/p and the fractional bandwidth of the acoustic wave device as a resonator.
  • the specific bandwidth when d/p>0.5, even if d/p is adjusted, the specific bandwidth is less than 5%.
  • the specific bandwidth when d/p ⁇ 0.5, the specific bandwidth can be increased to 5% or more by changing d/p within that range. can be configured. Further, when d/p is 0.24 or less, the specific bandwidth can be increased to 7% or more.
  • d/p when adjusting d/p within this range, a resonator with a wider specific band can be obtained, and a resonator with a higher coupling coefficient can be realized. Therefore, by setting d/p to 0.5 or less, it is possible to construct a resonator having a high coupling coefficient using the thickness-shear mode bulk wave.
  • FIG. 31 is a plan view of an elastic wave device that utilizes bulk waves in thickness-shear mode.
  • elastic wave device 80 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. 31 is the crossing width.
  • the number of pairs of electrodes may be one. Even in this case, if d/p is 0.5 or less, bulk waves in the thickness-shear mode can be effectively excited.
  • the adjacent excitation region C is an overlapping region when viewed in the direction in which any of the adjacent electrodes 3 and 4 are facing each other. It is desirable that the metallization ratio MR of the mating electrodes 3, 4 satisfy MR ⁇ 1.75(d/p)+0.075. In that case, spurious can be effectively reduced. This will be described with reference to FIGS. 32 and 33.
  • the metallization ratio MR will be explained with reference to FIG. 25(b).
  • the excitation region C is the portion surrounded by the dashed-dotted line.
  • the excitation region C is a region where the electrode 3 and the electrode 4 overlap each other when the electrodes 3 and 4 are viewed in a direction perpendicular to the length direction of the electrodes 3 and 4, i.e., in a facing direction. 3 and an overlapping area between the electrodes 3 and 4 in the area between the electrodes 3 and 4 .
  • the area of the electrodes 3 and 4 in the excitation region C with respect to the area of the excitation region C 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 excitation region C.
  • MR may be the ratio of the metallization portion included in the entire excitation region to the total area of the excitation region.
  • FIG. 33 is a diagram showing the relationship between the fractional bandwidth and the amount of phase rotation 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 this embodiment. be.
  • the ratio band was adjusted by changing the film thickness of the piezoelectric layer and the dimensions of the electrodes.
  • FIG. 33 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 passband appear within. That is, as in the resonance characteristics shown in FIG. 32, 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. 34 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. 34 is the area where the fractional bandwidth is 17% or less.
  • FIG. 35 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.
  • FIG. The hatched portion in FIG. 35 is a region where a fractional bandwidth of at least 5% or more can be obtained, and when the range of the region is approximated, the following formulas (1), (2) and (3) ).
  • 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 fractional band can be sufficiently widened, which is preferable.
  • the piezoelectric layer 2 is a lithium tantalate layer.
  • FIG. 36 is a front cross-sectional view of an elastic wave device having an acoustic multilayer film.
  • an acoustic multilayer film 82 is laminated on the second main surface 2 b of the piezoelectric layer 2 .
  • the acoustic multilayer film 82 has a laminated structure of low acoustic impedance layers 82a, 82c, 82e with relatively low acoustic impedance and high acoustic impedance layers 82b, 82d with relatively high acoustic impedance.
  • the thickness shear mode bulk wave can be confined in the piezoelectric layer 2 without using the cavity 9 in the acoustic wave device 1 .
  • the elastic wave device 81 by setting d/p to 0.5 or less, it is possible to obtain resonance characteristics based on bulk waves in the thickness-shear mode.
  • the number of lamination of the low acoustic impedance layers 82a, 82c, 82e and the high acoustic impedance layers 82b, 82d is not particularly limited. At least one of the high acoustic impedance layers 82b, 82d should be arranged farther from the piezoelectric layer 2 than the low acoustic impedance layers 82a, 82c, 82e.
  • the low acoustic impedance layers 82a, 82c, 82e and the high acoustic impedance layers 82b, 82d can be made of appropriate materials as long as the acoustic impedance relationship is satisfied.
  • Examples of materials for the low acoustic impedance layers 82a, 82c, 82e include silicon oxide and silicon oxynitride.
  • Materials for the high acoustic impedance layers 82b and 82d include alumina, silicon nitride, and metals.
  • an acoustic multilayer film 82 shown in FIG. 36 may be provided as an acoustic reflection film between the supporting member and the piezoelectric layer. good.
  • the support member and the piezoelectric layer may be arranged such that at least a portion of the support member and at least a portion of the piezoelectric layer face each other with the acoustic multilayer film 82 interposed therebetween.
  • low acoustic impedance layers and high acoustic impedance layers may be alternately laminated in the acoustic multilayer film 82 .
  • the acoustic multilayer film 82 may be an acoustic reflector in the elastic wave device.
  • d/p is preferably 0.5 or less, and 0.24 as described above. The following are more preferable. Thereby, even better resonance characteristics can be obtained. Furthermore, in the excitation regions of the elastic wave devices of the first to seventh embodiments and modifications using thickness shear mode bulk waves, MR ⁇ 1.75(d/p)+0. 075 is preferred. In this case, spurious can be suppressed more reliably.
  • the piezoelectric layer in the elastic wave devices of the first to seventh embodiments and modifications using thickness-shear mode bulk waves is preferably a lithium niobate layer or a lithium tantalate layer.
  • the Euler angles ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) of lithium niobate or lithium tantalate constituting the piezoelectric layer are within the range of the above formula (1), formula (2), or formula (3). is preferred. In this case, the fractional bandwidth can be widened sufficiently.

Landscapes

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Abstract

共振周波数よりも低く、共振周波数付近に位置する周波数において、不要波を抑制することができる、弾性波装置を提供する。　本発明に係る弾性波装置１０は、支持基板を含む支持部材と、支持部材上に設けられており、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムからなり、かつ互いに対向している第１の主面１４ａ及び第２の主面を有する圧電層１４と、圧電層１４の第１の主面１４ａに設けられているＩＤＴ電極１１とを備える。支持部材及び圧電層１４の積層方向に沿って見た平面視において、ＩＤＴ電極１１の少なくとも一部と重なる位置に音響反射部が形成されている。ＩＤＴ電極１１が、互いに対向し合う第１のバスバー２６及び第２のバスバーと、第１のバスバー２６にそれぞれ一端が接続されている複数の第１の電極指と、第２のバスバーにそれぞれ一端が接続されており、かつ複数の第１の電極指と間挿し合っている複数の第２の電極指２９とを有する。圧電層１４の厚みをｄ、隣り合う第１の電極指及び第２の電極指２９の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐが０．５以下である。圧電層１４に少なくとも１つの貫通孔１７が設けられている。貫通孔１７のうち１つが、圧電層１４における、第１のバスバー２６と、複数の第２の電極指２９のうちいずれか１本との間の部分に設けられている。圧電層１４が切り欠き側面１４ｃを有し、切り欠き側面１４ｃは、第１の主面１４ａ及び第２の主面に接続されており、かつ貫通孔１７に面し、切り欠き側面１４ｃが第１の主面１４ａ及び第２の主面の法線に対して傾斜している角度を、切り欠き側面１４ｃの傾斜角度θｐとしたときに、傾斜角度θｐが０°以外である。

Description

弾性波装置
　本発明は、弾性波装置に関する。
　従来、弾性波装置は、携帯電話器のフィルタなどに広く用いられている。近年においては、下記の特許文献１に記載のような、厚み滑りモードのバルク波を用いた弾性波装置が提案されている。この弾性波装置においては、支持体上に圧電層が設けられている。圧電層上に、対となる電極が設けられている。対となる電極は圧電層上において互いに対向しており、かつ互いに異なる電位に接続される。上記電極間に交流電圧を印加することにより、厚み滑りモードのバルク波を励振させている。圧電層には複数の貫通孔が設けられている。
米国特許出願公開第２０２１／０１６７７５６号明細書
　特許文献１に記載のような、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置においては、共振周波数よりも低く、共振周波数付近に位置する周波数において不要波が生じる。そのため、電気的特性が劣化するおそれがある。
　本発明の目的は、共振周波数よりも低く、共振周波数付近に位置する周波数において、不要波を抑制することができる、弾性波装置を提供することにある。
　本発明に係る弾性波装置は、支持基板を含む支持部材と、前記支持部材上に設けられており、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムからなり、かつ互いに対向している第１の主面及び第２の主面を有する圧電層と、前記圧電層の前記第１の主面に設けられているＩＤＴ電極とを備え、前記支持部材及び前記圧電層の積層方向に沿って見た平面視において、前記ＩＤＴ電極の少なくとも一部と重なる位置に音響反射部が形成されており、前記ＩＤＴ電極が、互いに対向し合う第１のバスバー及び第２のバスバーと、前記第１のバスバーにそれぞれ一端が接続されている複数の第１の電極指と、前記第２のバスバーにそれぞれ一端が接続されており、かつ前記複数の第１の電極指と間挿し合っている複数の第２の電極指とを有し、前記圧電層の厚みをｄ、隣り合う前記第１の電極指及び前記第２の電極指の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐが０．５以下であり、前記圧電層に少なくとも１つの貫通孔が設けられており、前記貫通孔のうち１つが、前記圧電層における、前記第１のバスバーと、前記複数の第２の電極指のうちいずれか１本との間の部分に設けられており、前記圧電層が切り欠き側面を有し、前記切り欠き側面は、前記第１の主面及び前記第２の主面に接続されており、かつ前記貫通孔に面し、前記切り欠き側面が前記第１の主面及び前記第２の主面の法線に対して傾斜している角度を、前記切り欠き側面の傾斜角度としたときに、前記傾斜角度が０°以外である。
　本発明によれば、共振周波数よりも低く、共振周波数付近に位置する周波数において、不要波を抑制することができる、弾性波装置を提供することができる。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。 図２は、図１中のＩ－Ｉ線に沿う模式的断面図である。 図３は、図１中のＩＩ－ＩＩ線に沿う、第１のギャップ領域付近を示す模式的断面図である。 図４は、図１中のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う、貫通孔付近を示す模式的断面図である。 図５は、第１の比較例の弾性波装置の、電極指延伸方向に沿う、第１のギャップ領域付近を示す模式的断面図である。 図６は、本発明の第１の実施形態及び第１の比較例のインピーダンス周波数特性を示す図である。 図７は、本発明の第１の実施形態の第１の変形例に係る弾性波装置の模式的平面図である。 図８は、本発明の第１の実施形態の第２の変形例に係る弾性波装置の模式的平面図である。 図９は、本発明の第１の実施形態の第３の変形例に係る弾性波装置の模式的平面図である。 図１０は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。 図１１は、図１０中のＩＩ－ＩＩ線に沿う、第１のギャップ領域付近を示す模式的断面図である。 図１２は、図１０中のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う、貫通孔付近を示す模式的断面図である。 図１３は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波装置の、電極指延伸方向に沿う、第１のギャップ領域付近を示す模式的断面図である。 図１４は、本発明の第４の実施形態に係る弾性波装置の、電極指延伸方向に沿う、第１のギャップ領域付近を示す模式的断面図である。 図１５は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波装置の、電極指延伸方向に沿う、第１のギャップ領域付近を示す模式的断面図である。 図１６は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波装置の、電極指延伸方向に沿う、第２のギャップ領域付近を示す模式的断面図である。 図１７は、本発明の第６の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。 図１８は、図１７中のＩＩ－ＩＩ線に沿う、第１のギャップ領域付近を示す模式的断面図である。 図１９は、本発明の第６の実施形態及び第２の比較例のインピーダンス周波数特性を示す図である。 図２０は、本発明の第６の実施形態の第１の変形例に係る弾性波装置の模式的平面図である。 図２１は、本発明の第６の実施形態の第２の変形例に係る弾性波装置の模式的平面図である。 図２２は、本発明の第６の実施形態の第３の変形例に係る弾性波装置の模式的平面図である。 図２３は、本発明の第７の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。 図２４は、図２３中のＩＩ－ＩＩ線に沿う、第１のギャップ領域付近を示す、電極指延伸方向に沿う模式的断面図である。 図２５（ａ）は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の外観を示す略図的斜視図であり、図２５（ｂ）は、圧電層上の電極構造を示す平面図である。 図２６は、図２５（ａ）中のＡ－Ａ線に沿う部分の断面図である。 図２７（ａ）は、弾性波装置の圧電膜を伝搬するラム波を説明するための模式的正面断面図であり、図２７（ｂ）は、弾性波装置における、圧電膜を伝搬する厚み滑りモードのバルク波を説明するための模式的正面断面図である。 図２８は、厚み滑りモードのバルク波の振幅方向を示す図である。 図２９は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の共振特性を示す図である。 図３０は、隣り合う電極の中心間距離をｐ、圧電層の厚みをｄとした場合のｄ／ｐと共振子としての比帯域との関係を示す図である。 図３１は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の平面図である。 図３２は、スプリアスが現れている参考例の弾性波装置の共振特性を示す図である。 図３３は、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。 図３４は、ｄ／２ｐと、メタライゼーション比ＭＲとの関係を示す図である。 図３５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３６は、音響多層膜を有する弾性波装置の正面断面図である。
　以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
　なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。図２は、図１中のＩ－Ｉ線に沿う模式的断面図である。
　図１に示すように、弾性波装置１０は、圧電性基板１２と、ＩＤＴ電極１１とを有する。図２に示すように、圧電性基板１２は、支持部材１３と、圧電層１４とを有する。本実施形態では、支持部材１３は、支持基板１６と、絶縁層１５とを含む。支持基板１６上に絶縁層１５が設けられている。絶縁層１５上に圧電層１４が設けられている。もっとも、支持部材１３は支持基板１６のみにより構成されていてもよい。
　圧電層１４は第１の主面１４ａ及び第２の主面１４ｂを有する。第１の主面１４ａ及び第２の主面１４ｂは互いに対向している。第１の主面１４ａ及び第２の主面１４ｂのうち、第２の主面１４ｂが支持部材１３側に位置している。
　支持基板１６の材料としては、例えば、シリコンなどの半導体や、酸化アルミニウムなどのセラミックスなどを用いることができる。絶縁層１５の材料としては、酸化ケイ素または酸化タンタルなどの、適宜の誘電体を用いることができる。圧電層１４は、例えば、ＬｉＮｂＯ３層などのニオブ酸リチウム層またはＬｉＴａＯ３層などのタンタル酸リチウム層である。
　図２に示すように、絶縁層１５に凹部が設けられている。絶縁層１５上に、凹部を塞ぐように、圧電層１４が設けられている。これにより、中空部が構成されている。この中空部が空洞部１０ａである。本実施形態では、支持部材１３の一部及び圧電層１４の一部が、空洞部１０ａを挟み互いに対向するように、支持部材１３と圧電層１４とが配置されている。もっとも、支持部材１３における凹部は、絶縁層１５及び支持基板１６にわたり設けられていてもよい。あるいは、支持基板１６のみに設けられた凹部が、絶縁層１５により塞がれていてもよい。凹部は圧電層１４に設けられていても構わない。なお、空洞部１０ａは、支持部材１３に設けられた貫通孔であってもよい。
　圧電層１４の第１の主面１４ａには、ＩＤＴ電極１１が設けられている。本実施形態の弾性波装置１０は、厚み滑りモードのバルク波を利用可能に構成された弾性波共振子である。
　平面視において、ＩＤＴ電極１１の少なくとも一部が、圧電性基板１２の空洞部１０ａと重なっている。本明細書において平面視とは、図２における上方に相当する方向から、支持部材１３及び圧電層１４の積層方向に沿って見ることをいう。なお、図２においては、例えば、支持基板１６及び圧電層１４のうち、圧電層１４側が上方である。
　図１に示すように、ＩＤＴ電極１１は、１対のバスバーと、複数の電極指とを有する。１対のバスバーは、具体的には、第１のバスバー２６及び第２のバスバー２７である。第１のバスバー２６及び第２のバスバー２７は互いに対向している。複数の電極指は、具体的には、複数の第１の電極指２８及び複数の第２の電極指２９である。複数の第１の電極指２８の一端はそれぞれ、第１のバスバー２６に接続されている。複数の第２の電極指２９の一端はそれぞれ、第２のバスバー２７に接続されている。複数の第１の電極指２８及び複数の第２の電極指２９は互いに間挿し合っている。ＩＤＴ電極１１は、単層の金属膜からなっていてもよく、あるいは、積層金属膜からなっていてもよい。
　以下においては、第１の電極指２８及び第２の電極指２９を、単に電極指と記載することがある。第１のバスバー２６及び第２のバスバー２７を、単にバスバーと記載することがある。複数の電極指が延びる方向を電極指延伸方向とし、隣り合う電極指同士が互いに対向する方向を電極指対向方向としたときに、本実施形態においては、電極指延伸方向及び電極指対向方向は直交する。
　ＩＤＴ電極１１は交叉領域Ｆを有する。交叉領域Ｆは、電極指対向方向から見たときに、隣り合う電極指同士が重なり合う領域である。なお、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置においては、交叉領域Ｆが、複数の励振領域を含む。具体的には、電極指対向方向から見たときに、隣り合う電極指同士が重なり合う領域であり、かつ隣り合う電極指同士の中心間の領域が励振領域である。
　弾性波装置１０においては、圧電層１４の厚みをｄ、隣り合う電極指同士の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐが０．５以下である。これにより、厚み滑りモードのバルク波が好適に励振される。
　図２に示す空洞部１０ａは、本発明における音響反射部である。音響反射部により、弾性波のエネルギーを圧電層１４側に効果的に閉じ込めることができる。なお、音響反射部として、後述する、音響多層膜などの音響反射膜が設けられていてもよい。
　図１に戻り、ＩＤＴ電極１１は１対のギャップ領域を有する。１対のギャップ領域は、交叉領域Ｆと１対のバスバーとの間に位置している。１対のギャップ領域は、具体的には、第１のギャップ領域Ｇ１及び第２のギャップ領域Ｇ２である。第１のギャップ領域Ｇ１は、第１のバスバー２６及び交叉領域Ｆの間に位置している。第２のギャップ領域Ｇ２は、第２のバスバー２７及び交叉領域Ｆの間に位置している。
　圧電層１４における第１のギャップ領域Ｇ１に位置する部分には、複数の貫通孔１７が設けられいる。より具体的には、圧電層１４における、第１のバスバー２６と、複数の第２の電極指２９のそれぞれとの間の部分に、貫通孔１７が１つずつ設けられている。同様に、第２のギャップ領域Ｇ２に位置する部分には、複数の貫通孔１７が設けられている。より具体的には、圧電層１４における、第２のバスバー２７と、複数の第１の電極指２８のそれぞれとの間の部分に、貫通孔１７が１つずつ設けられている。もっとも、圧電層１４には少なくとも１つの貫通孔１７が設けられていればよい。貫通孔１７のうち１つが、圧電層１４における、第１のバスバー２６と、複数の第２の電極指２９のうちいずれか１本との間の部分に設けられていればよい。
　図３は、図１中のＩＩ－ＩＩ線に沿う、第１のギャップ領域付近を示す模式的断面図である。図４は、図１中のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う、貫通孔付近を示す模式的断面図である。
　図３及び図４に示すように、圧電層１４は切り欠き側面１４ｃを有する。具体的には、切り欠き側面１４ｃは、第１の主面１４ａ及び第２の主面１４ｂに接続されており、かつ貫通孔１７に面している。以下においては、切り欠き側面１４ｃが第１の主面１４ａ及び第２の主面１４ｂの法線に対して傾斜している角度を、切り欠き側面１４ｃの傾斜角度θｐとする。
　図３に示すように、本実施形態の特徴は、圧電層１４における、第１のバスバー２６と、第２の電極指２９との間に貫通孔１７が設けられており、かつ貫通孔１７に面する切り欠き側面１４ｃの傾斜角度θｐが０°以外であることにある。すなわち、切り欠き側面１４ｃは、第１の主面１４ａ及び第２の主面１４ｂの法線に対して傾斜している。それによって、貫通孔１７が設けられている部分に伝搬した不要波を効果的に分散させることができる。より具体的には、共振周波数よりも低く、共振周波数付近の帯域に生じる不要波を特に効果的に分散させることができる。従って、共振周波数よりも低く、共振周波数付近に位置する周波数において、不要波を抑制することができる。
　なお、圧電層１４における第２のバスバー２７と、第１の電極指２８との間にも貫通孔１７が設けられており、かつ貫通孔１７に面する切り欠き側面１４ｃの傾斜角度θｐが０°以外であることが好ましい。それによって、共振周波数よりも低く、共振周波数付近に位置する周波数において、不要波をより確実に抑制することができる。本実施形態の効果の詳細を、本実施形態と第１の比較例とを比較することにより示す。
　図５に示すように、第１の比較例は、切り欠き側面１０４ｃにおける傾斜角度θｐが０°である点において、第１の実施形態と異なる。第１の実施形態及び第１の比較例の弾性波装置のインピーダンス周波数特性を、シミュレーションを行うことによって比較した。
　図６は、第１の実施形態及び第１の比較例のインピーダンス周波数特性を示す図である。
　図６中の矢印Ｅにより示すように、第１の比較例においては、共振周波数よりも低く、共振周波数付近に位置する周波数において、不要波に起因するリップルが生じている。これに対して、第１の実施形態においては、該周波数において生じる不要波が抑制されていることがわかる。なお、以下においては、単に不要波と記載した場合、特に断りのない場合には、該不要波は、共振周波数よりも低く、共振周波数付近に位置する周波数において生じる不要波をいうものとする。
　以下において、第１の実施形態の構成をより詳細に説明する。
　図１に戻り、第１の実施形態では、圧電層１４における第１のギャップ領域Ｇ１に位置する部分に設けられた貫通孔１７は、平面視において、第１のバスバー２６に接している。該貫通孔１７は、平面視において、第２の電極指２９の先端にも接している。他方、該貫通孔１７は、平面視において、第１の電極指２８には接していない。すなわち、該貫通孔１７は、平面視したときに、電極指延伸方向において該貫通孔１７を挟んでいるバスバー、及び電極指の先端に接しており、電極指対向方向において該貫通孔を挟んでいる電極指には接していない。圧電層１４における第２のギャップ領域Ｇ２に位置する部分に設けられた貫通孔１７も同様である。
　もっとも、貫通孔１７の配置は上記に限定されない。例えば、図７に示す第１の実施形態の第１の変形例においては、圧電層１４における第１のギャップ領域Ｇ１に位置する部分に設けられた貫通孔１７Ａは、平面視したときに、第１のバスバー２６に接していない。該貫通孔１７Ａは、平面視において、第２の電極指２９の先端にも接していない。他方、該貫通孔１７Ａは、平面視において、第１の電極指２８に接している。すなわち、該貫通孔１７Ａは、平面視したときに、電極指延伸方向において該貫通孔１７Ａを挟んでいるバスバー、及び電極指の先端には接しておらず、電極指対向方向において該貫通孔を挟んでいる電極指に接している。圧電層１４における第２のギャップ領域Ｇ２に位置する部分に設けられた貫通孔１７Ａも同様である。
　本変形例においても、切り欠き側面の傾斜角度θｐは、第１の実施形態と同様に、０°以外である。それによって、共振周波数よりも低く、共振周波数付近に位置する周波数において、不要波を抑制することができる。
　第１の実施形態及び第１の変形例において、圧電層１４における貫通孔の配置の例を示した。もっとも、貫通孔の配置はこれらに限定されるものではない。例えば、貫通孔は、平面視したときに、電極指延伸方向において該貫通孔を挟んでいるバスバー、及び電極指の先端、並びに電極指対向方向において該貫通孔を挟んでいる電極指のうち、少なくともいずれかに接していてもよい。あるいは、貫通孔は、平面視したときに、電極指延伸方向において該貫通孔を挟んでいるバスバー、及び電極指の先端、並びに電極指対向方向において該貫通孔を挟んでいる電極指のいずれにも接していなくともよい。
　図１に戻り、第１の実施形態においては、圧電層１４に設けられた貫通孔１７の、平面視における形状は略矩形である。より詳細には、貫通孔１７の平面視における形状は、矩形に頂点に相当する部分が曲線状になっている形状である。これにより、圧電層１４における、貫通孔１７が設けられた部分において、クラックが生じ難い。
　なお、貫通孔１７の平面視における形状は、複数の辺を含む形状である。具体的には、貫通孔１７の平面視における形状は、第１の辺１７ａ、第２の辺１７ｂ、第３の辺１７ｃ及び第４の辺１７ｄを含む形状である。第１の辺１７ａ及び第２の辺１７ｂは、電極指延伸方向において互いに対向している。第３の辺１７ｃ及び第４の辺１７ｄは、電極指対向方向において互いに対向している。より具体的には、第１の辺１７ａは、平面視したときに、電極指延伸方向において貫通孔１７を挟んでいるバスバー、及び電極指のうち、バスバー側に位置する辺である。第２の辺１７ｂは、これらのバスバー及び電極指のうちの、電極指側に位置する辺である。
　本発明においては、貫通孔の平面視における形状は上記に限定されない。以下において、圧電層に設けられた貫通孔の、配置及び平面視における形状のみが第１の実施形態と異なる、第１の実施形態の第２の変形例及び第３の変形例を示す。第２の変形例及び第３の変形例においても、第１の実施形態と同様に、共振周波数よりも低く、共振周波数付近に位置する周波数において、不要波を抑制することができる。
　図８に示す第２の変形例においては、貫通孔１７Ｂの平面視における形状は円形である。貫通孔１７Ｂは、平面視したときに、電極指延伸方向において該貫通孔１７Ｂを挟んでいるバスバー、及び電極指の先端、並びに電極指対向方向において該貫通孔１７Ｂを挟んでいる電極指のいずれにも接していない。
　図９に示す第３の変形例においては、貫通孔１７Ｃの平面視における形状は略三日月状である。より具体的には、貫通孔１７Ｃの平面視における形状は、２つの同心円が該２つの同心円の中心を通る同一の直線によってそれぞれ分割された２つの半円形を含み、かつ該２つの半円形が接続された形状である。
　貫通孔１７Ｃは、平面視したときに、電極指延伸方向において該貫通孔１７Ｃを挟んでいるバスバー、及び電極指の先端、並びに電極指対向方向において該貫通孔１７Ｃを挟んでいる電極指のいずれにも接していない。
　第１の実施形態、第２の変形例及び第３の変形例により、貫通孔の平面視における形状の例を示したが、該形状はこれらに限定されるものではない。例えば、貫通孔の平面視における形状は、三角形、多角形、楕円であってもよい。貫通孔の平面視における形状は、三角形、矩形以外の四角形、四角形以外の多角形における頂点に相当する部分が曲線状となっている形状であってもよい。
　ところで、図３及び図４に示す、第１の実施形態における圧電層１４の切り欠き側面１４ｃは、上記辺をそれぞれ含む複数の面部分を有する。具体的には、図３に示すように、切り欠き側面１４ｃは、第１の面部分１８ａ及び第２の面部分１８ｂを有する。第１の面部分１８ａは、図１に示す第１の辺１７ａを含む。第２の面部分１８ｂは第２の辺１７ｂを含む。図４に示すように、切り欠き側面１４ｃは、第３の面部分１８ｃ及び第４の面部分１８ｄを有する。第３の面部分は、図１に示す第３の辺１７ｃを含む。第４の面部分は第４の辺１７ｄを含む。
　切り欠き側面１４ｃにおいては、互いに対向している面部分同士の距離が短くなるように傾斜している。本実施形態では、各面部分における傾斜角度θｐは同じである。もっとも、これに限定されるものではない。
　ところで、図１に示す第１の実施形態のように、圧電層１４における、第１のバスバー２６と、複数の第２の電極指２９のそれぞれとの間の部分に、貫通孔１７が１つずつ設けられていることが好ましい。同様に、圧電層１４における、第２のバスバー２７と、複数の第１の電極指２８のそれぞれとの間の部分に、貫通孔１７が１つずつ設けられていることが好ましい。それによって、不要波をより一層確実に、より一層抑制することができる。
　図１０は、第２の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。図１１は、図１０中のＩＩ－ＩＩ線に沿う、第１のギャップ領域付近を示す模式的断面図である。図１２は、図１０中のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う、貫通孔付近を示す模式的断面図である。
　図１０に示すように、本実施形態は、圧電層３４に設けられた貫通孔３７の配置において第１の実施形態と異なる。本実施形態は、図１１及び図１２に示すように、圧電層３４における切り欠き側面３４ｃの構成においても第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第１の実施形態の弾性波装置１と同様の構成を有する。
　図１０に戻り、圧電層３４に設けられた各貫通孔３７は、平面視したときに、電極指延伸方向において該貫通孔３７を挟んでいるバスバー、及び電極指の先端に接している。各貫通孔３７は、平面視したときに、電極指対向方向において該貫通孔３７を挟んでいる電極指の双方に接している。
　図１１に示すように、圧電層３４の切り欠き側面３４ｃは、第１の面部分３８ａ及び第２の面部分３８ｂを有する。図１２に示すように、切り欠き側面３４ｃは、第３の面部分３８ｃ及び第４の面部分３８ｄを有する。以下においては、切り欠き側面３４ｃの傾斜角度θｐのうち、第１の面部分３８ａにおける傾斜角度をθｐ１とし、第２の面部分３８ｂにおける傾斜角度をθｐ２とする。傾斜角度θｐのうち、第３の面部分３８ｃにおける傾斜角度をθｐ３とし、第４の面部分３８ｄにおける傾斜角度をθｐ４とする。もっとも、θｐ１、θｐ２、θｐ３及びθｐ４をまとめて、単にθｐと記載することもある。
　本実施形態においては、第１の面部分３８ａの傾斜角度θｐ１及び第２の面部分３８ｂの傾斜角度θｐ２は同じである。一方で、本実施形態の第３の面部分３８ｃの傾斜角度θｐ３及び第４の面部分３８ｄの傾斜角度θｐ４は、第１の面部分３８ａの傾斜角度θｐ１と異なる。本実施形態のように、複数の面部分のうち少なくとも１つの面部分の傾斜角度θｐが、他の面部分の傾斜角度θｐと異なることが好ましい。それによって、切り欠き側面３４ｃにおいて、不要波を効果的に分散させることができる。
　なお、複数の面部分のうち少なくとも１つの面部分の傾斜角度θｐが、他の面部分の傾斜角度θｐと異なる構成は、本実施形態以外の本発明の構成にも採用することができる。
　第１の実施形態及び第２の実施形態では、切り欠き側面の各面部分は一様に傾斜している。なお、切り欠き側面は一様に傾斜していなくともよい。この例を、第３の実施形態により示す。
　図１３は、第３の実施形態に係る弾性波装置の、電極指延伸方向に沿う、第１のギャップ領域付近を示す模式的断面図である。
　本実施形態は、圧電層４４の切り欠き側面４４ｃが一様に傾斜していない点において、第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第１の実施形態の弾性波装置１と同様の構成を有する。
　圧電層４４における切り欠き側面４４ｃの第１の面部分４８ａの傾斜角度は、第１の主面１４ａ側から第２の主面１４ｂ側にかけて、１回変化している。もっとも、傾斜角度は、第１の主面１４ａ側から第２の主面１４ｂ側にかけて、２回以上変化していてもよい。同様に、第２の面部分４８ｂの傾斜角度も、第１の主面１４ａ側から第２の主面１４ｂ側にかけて、変化している。図示しないが、第３の面部分及び第４の面部分の傾斜角度も、同様に変化している。
　図１３では、圧電層４４における第１のギャップ領域Ｇ１に位置する部分に設けられた貫通孔４７に面する各面部分を示している。もっとも、圧電層４４における第２のギャップ領域に位置する部分に設けられた貫通孔４７に面する各面部分においても、傾斜角度は、上記と同様に変化している。
　これらのように、傾斜角度は、第１の主面１４ａ側から第２の主面１４ｂ側にかけて、少なくとも１回変化していることが好ましい。それによって、切り欠き側面４４ｃにおいて、不要波を効果的に分散させることができる。
　図１３に示すように、本実施形態では、切り欠き側面４４ｃは、電極指延伸方向に沿う断面において、直線同士が接続された形状を有する。もっとも、切り欠き側面３４ｃは、上記断面において、曲線の形状を含んでいてもよい。電極指対向方向に沿う断面においても同様である。
　なお、傾斜角度が、第１の主面１４ａ側から第２の主面１４ｂ側にかけて、少なくとも１回変化している構成は、本実施形態以外の本発明の構成にも採用することができる。
　図１４は、第４の実施形態に係る弾性波装置の、電極指延伸方向に沿う、第１のギャップ領域付近を示す模式的断面図である。
　本実施形態は、圧電層５４の第１の主面１４ａ側から第２の主面１４ｂ側にかけて、切り欠き側面５４ｃが、互いに対向している面部分同士の距離が長くなるように傾斜している点において、第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては本実施形態の弾性波装置は第１の実施形態の弾性波装置１と同様の構成を有する。
　図１４に示すように、圧電層５４における、第１のギャップ領域Ｇ１に位置する部分に設けられた貫通孔５７に面する第１の面部分５８ａは、平面視において、第１のバスバー２６と重なっている。第２の面部分５８ｂは、平面視において、第２の電極指２９と重なっている。図示しないが、第３の面部分及び第４の面部分はいずれも、平面視において、第１の電極指と重なっていない。
　言い換えれば、貫通孔５７に面する第１の面部分５８ａは、平面視したときに、電極指延伸方向において該貫通孔５７を挟んでいるバスバー、及び電極指のうち、バスバーと、平面視において重なっている。第２の面部分５８ｂは、これらのバスバー及び電極指のうちの、電極指と平面視において重なっている。貫通孔５７に面している第３の面部分及び第４の面部分はいずれも、平面視したときに、電極指対向方向において該貫通孔５７を挟んでいる電極指と、平面視において重なっていない。圧電層５４における、第２のギャップ領域に位置する部分に設けられた貫通孔５７に面する各面部分も同様である。
　もっとも、各面部分の配置は上記に限定されない。例えば、貫通孔５７に面する第１の面部分５８ａは、平面視したときに、電極指延伸方向において該貫通孔５７を挟んでいるバスバー、及び電極指のうちのバスバーと、平面視において重なっていなくともよい。第２の面部分５８ｂは、これらのバスバー及び電極指のうちの、電極指と平面視において重なっていなくともよい。貫通孔５７に面している第３の面部分及び第４の面部分のうち少なくとも一方が、平面視したときに、電極指対向方向において該貫通孔５７を挟んでいる電極指と、平面視において重なっていてもよい。
　本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、共振周波数よりも低く、共振周波数付近に位置する周波数において、不要波を抑制することができる。
　なお、切り欠き側面５４ｃが、圧電層５４の第１の主面１４ａ側から第２の主面１４ｂ側にかけて、互いに対向している面部分同士の距離が長くなるように傾斜している構成は、本実施形態以外の本発明の構成にも採用することができる。
　図１５は、第５の実施形態に係る弾性波装置の、電極指延伸方向に沿う、第１のギャップ領域付近を示す模式的断面図である。図１６は、第５の実施形態に係る弾性波装置の、電極指延伸方向に沿う、第２のギャップ領域付近を示す模式的断面図である。
　図１５に示すように、本実施形態では、圧電層６４における、第１のバスバー２６と、第２の電極指２９との間の部分に位置している貫通孔６７Ａに、切り欠き側面６４ｃが面している。一方で、図１６に示すように、圧電層６４における、第２のバスバー２７と、第１の電極指２８との間の部分に位置している貫通孔６７Ｂに、切り欠き側面６４ｄが面している。図１５及び図１６に示すように、本実施形態は、切り欠き側面６４ｃの傾斜角度θｐと、切り欠き側面６４ｄの傾斜角度θｐとが互いに異なる点において、第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第１の実施形態の弾性波装置１と同様の構成を有する。
　本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、共振周波数よりも低く、共振周波数付近に位置する周波数において、不要波を抑制することができる。
　なお、切り欠き側面６４ｃ及び切り欠き側面６４ｄはそれぞれ、一様に傾斜している。もっとも、第３の実施形態と同様に、各切り欠き側面は一様に傾斜していなくともよい。あるいは、第２の実施形態と同様に、複数の面部分のうち少なくとも１つの面部分の傾斜角度θｐが、他の面部分の傾斜角度θｐと異なっていてもよい。これらの場合にも、圧電層６４において、貫通孔６７Ａに面する切り欠き側面６４ｃの少なくとも一部の傾斜角度θｐと、貫通孔６７Ｂに面する切り欠き側面６４ｄの少なくとも一部の傾斜角度θｐとが互いに異なることが好ましい。それによって、不要波を効果的に分散させることができ、不要波を効果的に抑制することができる。
　図１７は、第６の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。図１８は、図１７中のＩＩ－ＩＩ線に沿う、第１のギャップ領域付近を示す模式的断面図である。なお、図１７においては、後述する誘電体膜にハッチングを付して示す。後述する図２０～図２２においても同様である。
　図１７及び図１８に示すように、本実施形態は、圧電層１４の切り欠き側面１４ｃ上に、誘電体膜７５が設けられている点において、第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第１の実施形態の弾性波装置１と同様の構成を有する。
　より具体的には、圧電層１４の第１の主面１４ａ上に誘電体膜７５が設けられておらず、かつ切り欠き側面１４ｃ上に誘電体膜７５が設けられている。誘電体膜７５の材料としては、例えば、酸化ケイ素、酸化タンタルまたは窒化ケイ素などを用いることができる。
　本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、共振周波数よりも低く、共振周波数付近に位置する周波数において、不要波を抑制することができる。加えて、弾性波装置において、ロスを改善することができる。本実施形態の効果の詳細を、本実施形態と第２の比較例とを比較することにより示す。
　第２の比較例は、切り欠き側面における傾斜角度θｐが０°である点において、第６の実施形態と異なる。第６の実施形態及び第２の比較例の弾性波装置のインピーダンス周波数特性を、シミュレーションを行うことによって比較した。
　図１９は、第６の実施形態及び第２の比較例のインピーダンス周波数特性を示す図である。
　図１９中の矢印Ｅにより示すように、第２の比較例においては、共振周波数よりも低く、共振周波数付近に位置する周波数において、不要波に起因するリップルが生じている。これに対して、第６の実施形態においては、該周波数において生じる不要波が抑制されていることがわかる。
　以下において、貫通孔の配置または形状のみが第６の実施形態と異なる、第６の実施形態の第１～第３の変形例を示す。第１～第３の変形例においても、第６の実施形態と同様に、不要波を抑制することができ、かつロスを改善することができる。
　図２０に示す第１の変形例においては、貫通孔１７Ａの平面視における形状は、第６の実施形態における貫通孔１７の形状と同様である。もっとも、貫通孔１７Ａは、平面視したときに、電極指延伸方向において該貫通孔１７Ａを挟んでいるバスバー、及び電極指の先端には接しておらず、電極指対向方向において該貫通孔を挟んでいる電極指に接している。
　図２１に示す第２の変形例においては、貫通孔１７Ｂの平面視における形状は円形である。貫通孔１７Ｂは、平面視したときに、電極指延伸方向において該貫通孔１７Ｂを挟んでいるバスバー、及び電極指の先端、並びに電極指対向方向において該貫通孔１７Ｂを挟んでいる電極指のいずれにも接していない。
　図２２に示す第３の変形例においては、貫通孔１７Ｃの平面視における形状は略三日月状である。より具体的には、貫通孔１７Ｃの平面視における形状は、２つの同心円が該２つの同心円の中心を通る同一の直線によってそれぞれ分割された２つの半円形を含み、かつ該２つの半円形が接続された形状である。
　貫通孔１７Ｃは、平面視したときに、電極指延伸方向において該貫通孔１７Ｃを挟んでいるバスバー、及び電極指の先端、並びに電極指対向方向において該貫通孔１７Ｃを挟んでいる電極指のいずれにも接していない。
　図２３は、第７の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。図２４は、図２３中のＩＩ－ＩＩ線に沿う、第１のギャップ領域付近を示す模式的断面図である。
　本実施形態は、圧電層１４の第１の主面１４ａに誘電体膜７５が設けられている点において、第６の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第６の実施形態の弾性波装置と同様の構成を有する。よって、圧電層１４における切り欠き側面１４ｃにも、誘電体膜７５が設けられている。
　本実施形態においても、第６の実施形態と同様に、共振周波数付近に位置する周波数において、不要波を抑制することができる。加えて、ロスを改善することができる。
　さらに、誘電体膜７５は、ＩＤＴ電極１１を覆うように設けられている。これにより、誘電体膜７５はＩＤＴ電極１１の保護膜としての機能を果たす。よって、ＩＤＴ電極１１が破損し難い。誘電体膜７５が設けられていることにより、耐湿性を高めることもできる。誘電体膜７５における、平面視において励振領域と重なっている部分の厚みを調整することにより、周波数を容易に調整することもできる。
　以下において、厚み滑りモードの詳細を説明する。なお、後述するＩＤＴ電極における「電極」は、本発明における電極指に相当する。以下の例における支持部材は、本発明における支持基板に相当する。
　図２５（ａ）は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の外観を示す略図的斜視図であり、図２５（ｂ）は、圧電層上の電極構造を示す平面図であり、図２６は、図２５（ａ）中のＡ－Ａ線に沿う部分の断面図である。
　弾性波装置１は、ＬｉＮｂＯ３からなる圧電層２を有する。圧電層２は、ＬｉＴａＯ３からなるものであってもよい。ＬｉＮｂＯ３やＬｉＴａＯ３のカット角は、Ｚカットであるが、回転ＹカットやＸカットであってもよい。圧電層２の厚みは、特に限定されないが、厚み滑りモードを効果的に励振するには、４０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下であることがより好ましい。圧電層２は、対向し合う第１，第２の主面２ａ，２ｂを有する。第１の主面２ａ上に、電極３及び電極４が設けられている。ここで電極３が「第１電極」の一例であり、電極４が「第２電極」の一例である。図２５（ａ）及び図２５（ｂ）では、複数の電極３が、第１のバスバー５に接続されている複数の第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、隣りの電極４とが対向している。電極３，４の長さ方向、及び、電極３，４の長さ方向と直交する方向はいずれも、圧電層２の厚み方向に交叉する方向である。このため、電極３と、隣りの電極４とは、圧電層２の厚み方向に交叉する方向において対向しているともいえる。また、電極３，４の長さ方向が図２５（ａ）及び図２５（ｂ）に示す電極３，４の長さ方向に直交する方向と入れ替わってもよい。すなわち、図２５（ａ）及び図２５（ｂ）において、第１のバスバー５及び第２のバスバー６が延びている方向に電極３，４を延ばしてもよい。その場合、第１のバスバー５及び第２のバスバー６は、図２５（ａ）及び図２５（ｂ）において電極３，４が延びている方向に延びることとなる。そして、一方電位に接続される電極３と、他方電位に接続される電極４とが隣り合う１対の構造が、上記電極３，４の長さ方向と直交する方向に、複数対設けられている。ここで電極３と電極４とが隣り合うとは、電極３と電極４とが直接接触するように配置されている場合ではなく、電極３と電極４とが間隔を介して配置されている場合を指す。また、電極３と電極４とが隣り合う場合、電極３と電極４との間には、他の電極３，４を含む、ホット電極やグラウンド電極に接続される電極は配置されない。この対数は、整数対である必要はなく、１．５対や２．５対などであってもよい。電極３，４間の中心間距離すなわちピッチは、１μｍ以上、１０μｍ以下の範囲が好ましい。また、電極３，４の幅、すなわち電極３，４の対向方向の寸法は、５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下の範囲であることが好ましく、１５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下の範囲であることがより好ましい。なお、電極３，４間の中心間距離とは、電極３の長さ方向と直交する方向における電極３の寸法（幅寸法）の中心と、電極４の長さ方向と直交する方向における電極４の寸法（幅寸法）の中心とを結んだ距離となる。
　また、弾性波装置１では、Ｚカットの圧電層を用いているため、電極３，４の長さ方向と直交する方向は、圧電層２の分極方向に直交する方向となる。圧電層２として他のカット角の圧電体を用いた場合には、この限りでない。ここにおいて、「直交」とは、厳密に直交する場合のみに限定されず、略直交（電極３，４の長さ方向と直交する方向と分極方向とのなす角度が例えば９０°±１０°の範囲内）でもよい。
　圧電層２の第２の主面２ｂ側には、絶縁層７を介して支持部材８が積層されている。絶縁層７及び支持部材８は、枠状の形状を有し、図２６に示すように、貫通孔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。支持部材８を構成するＳｉは、抵抗率４ｋΩｃｍ以上の高抵抗であることが望ましい。もっとも、支持部材８についても適宜の絶縁性材料や半導体材料を用いて構成することができる。
　支持部材８の材料としては、例えば、酸化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶などの圧電体、アルミナ、マグネシア、サファイア、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライトなどの各種セラミック、ダイヤモンド、ガラスなどの誘電体、窒化ガリウムなどの半導体などを用いることができる。
　上記複数の電極３，４及び第１，第２のバスバー５，６は、Ａｌ、ＡｌＣｕ合金などの適宜の金属もしくは合金からなる。本実施形態では、電極３，４及び第１，第２のバスバー５，６は、Ｔｉ膜上にＡｌ膜を積層した構造を有する。なお、Ｔｉ膜以外の密着層を用いてもよい。
　駆動に際しては、複数の電極３と、複数の電極４との間に交流電圧を印加する。より具体的には、第１のバスバー５と第２のバスバー６との間に交流電圧を印加する。それによって、圧電層２において励振される厚み滑りモードのバルク波を利用した、共振特性を得ることが可能とされている。また、弾性波装置１では、圧電層２の厚みをｄ、複数対の電極３，４のうちいずれかの隣り合う電極３，４の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐは０．５以下とされている。そのため、上記厚み滑りモードのバルク波が効果的に励振され、良好な共振特性を得ることができる。より好ましくは、ｄ／ｐは０．２４以下であり、その場合には、より一層良好な共振特性を得ることができる。
　弾性波装置１では、上記構成を備えるため、小型化を図ろうとして、電極３，４の対数を小さくしたとしても、Ｑ値の低下が生じ難い。これは、両側の反射器における電極指の本数を少なくしても、伝搬ロスが少ないためである。また、上記電極指の本数を少なくできるのは、厚み滑りモードのバルク波を利用していることによる。弾性波装置で利用したラム波と、上記厚み滑りモードのバルク波の相違を、図２７（ａ）及び図２７（ｂ）を参照して説明する。
　図２７（ａ）は、日本公開特許公報　特開２０１２－２５７０１９号公報に記載のような弾性波装置の圧電膜を伝搬するラム波を説明するための模式的正面断面図である。ここでは、圧電膜２０１中を矢印で示すように波が伝搬する。ここで、圧電膜２０１では、第１の主面２０１ａと、第２の主面２０１ｂとが対向しており、第１の主面２０１ａと第２の主面２０１ｂとを結ぶ厚み方向がＺ方向である。Ｘ方向は、ＩＤＴ電極の電極指が並んでいる方向である。図２７（ａ）に示すように、ラム波では、波が図示のように、Ｘ方向に伝搬していく。板波であるため、圧電膜２０１が全体として振動するものの、波はＸ方向に伝搬するため、両側に反射器を配置して、共振特性を得ている。そのため、波の伝搬ロスが生じ、小型化を図った場合、すなわち電極指の対数を少なくした場合、Ｑ値が低下する。
　これに対して、図２７（ｂ）に示すように、弾性波装置１では、振動変位は厚み滑り方向であるから、波は、圧電層２の第１の主面２ａと第２の主面２ｂとを結ぶ方向、すなわちＺ方向にほぼ伝搬し、共振する。すなわち、波のＸ方向成分がＺ方向成分に比べて著しく小さい。そして、このＺ方向の波の伝搬により共振特性が得られるため、反射器の電極指の本数を少なくしても、伝搬損失は生じ難い。さらに、小型化を進めようとして、電極３，４からなる電極対の対数を減らしたとしても、Ｑ値の低下が生じ難い。
　なお、厚み滑りモードのバルク波の振幅方向は、図２８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２８では、電極３と電極４との間に、電極４が電極３よりも高電位となる電圧が印加された場合のバルク波を模式的に示してある。第１領域４５１は、励振領域Ｃのうち、圧電層２の厚み方向に直交し圧電層２を２分する仮想平面ＶＰ１と、第１の主面２ａとの間の領域である。第２領域４５２は、励振領域Ｃのうち、仮想平面ＶＰ１と、第２の主面２ｂとの間の領域である。
　上記のように、弾性波装置１では、電極３と電極４とからなる少なくとも１対の電極が配置されているが、Ｘ方向に波を伝搬させるものではないため、この電極３，４からなる電極対の対数は複数対ある必要はない。すなわち、少なくとも１対の電極が設けられてさえおればよい。
　例えば、上記電極３がホット電位に接続される電極であり、電極４がグラウンド電位に接続される電極である。もっとも、電極３がグラウンド電位に、電極４がホット電位に接続されてもよい。本実施形態では、少なくとも１対の電極は、上記のように、ホット電位に接続される電極またはグラウンド電位に接続される電極であり、浮き電極は設けられていない。
　図２９は、図２６に示す弾性波装置の共振特性を示す図である。なお、この共振特性を得た弾性波装置１の設計パラメータは以下の通りである。
　圧電層２：オイラー角（０°，０°，９０°）のＬｉＮｂＯ３、厚み＝４００ｎｍ。
　電極３と電極４の長さ方向と直交する方向に視たときに、電極３と電極４とが重なっている領域、すなわち励振領域Ｃの長さ＝４０μｍ、電極３，４からなる電極の対数＝２１対、電極間中心距離＝３μｍ、電極３，４の幅＝５００ｎｍ、ｄ／ｐ＝０．１３３。
　絶縁層７：１μｍの厚みの酸化ケイ素膜。
　支持部材８：Ｓｉ。
　なお、励振領域Ｃの長さとは、励振領域Ｃの電極３，４の長さ方向に沿う寸法である。
　本実施形態では、電極３，４からなる電極対の電極間距離は、複数対において全て等しくした。すなわち、電極３と電極４とを等ピッチで配置した。
　図２９から明らかなように、反射器を有しないにも関わらず、比帯域が１２．５％である良好な共振特性が得られている。
　ところで、上記圧電層２の厚みをｄ、電極３と電極４との電極の中心間距離をｐとした場合、前述したように、本実施形態では、ｄ／ｐは０．５以下、より好ましくは０．２４以下である。これを、図３０を参照して説明する。
　図２９に示した共振特性を得た弾性波装置と同様に、但しｄ／ｐを変化させ、複数の弾性波装置を得た。図３０は、このｄ／ｐ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３０から明らかなように、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／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／ｐが０．２４以下の場合には、比帯域を７％以上と高めることができる。加えて、ｄ／ｐをこの範囲内で調整すれば、より一層比帯域の広い共振子を得ることができ、より一層高い結合係数を有する共振子を実現することができる。従って、ｄ／ｐを０．５以下とすることにより、上記厚み滑りモードのバルク波を利用した、高い結合係数を有する共振子を構成し得ることがわかる。
　図３１は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の平面図である。弾性波装置８０では、圧電層２の第１の主面２ａ上において、電極３と電極４とを有する１対の電極が設けられている。なお、図３１中のＫが交叉幅となる。前述したように、本発明の弾性波装置では、電極の対数は１対であってもよい。この場合においても、上記ｄ／ｐが０．５以下であれば、厚み滑りモードのバルク波を効果的に励振することができる。
　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Ｃ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。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３２及び図３３を参照して説明する。図３２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２５（ｂ）を参照して説明する。図２５（ｂ）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、一点鎖線で囲まれた部分が励振領域Ｃとなる。この励振領域Ｃとは、電極３と電極４とを、電極３，４の長さ方向と直交する方向すなわち対向方向に見たときに電極３における電極４と重なり合っている領域、電極４における電極３と重なり合っている領域、及び、電極３と電極４との間の領域における電極３と電極４とが重なり合っている領域である。そして、この励振領域Ｃの面積に対する、励振領域Ｃ内の電極３，４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３３は本実施形態に従って、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３３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３３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３３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３２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３４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３４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３４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３５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３５のハッチングを付して示した部分が、少なくとも５％以上の比帯域が得られる領域であり、当該領域の範囲を近似すると、下記の式（１）、式（２）及び式（３）で表される範囲となる。
　（０°±１０°，０°～２０°，任意のψ）　　…式（１）
　（０°±１０°，２０°～８０°，０°～６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２）　または　（０°±１０°，２０°～８０°，［１８０°－６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２］～１８０°）　　…式（２）
　（０°±１０°，［１８０°－３０°（１－（ψ－９０）２／８１００）１／２］～１８０°，任意のψ）　　…式（３）
　従って、上記式（１）、式（２）または式（３）のオイラー角範囲の場合、比帯域を十分に広くすることができ、好ましい。圧電層２がタンタル酸リチウム層である場合も同様である。
　図３６は、音響多層膜を有する弾性波装置の正面断面図である。
　弾性波装置８１では、圧電層２の第２の主面２ｂに音響多層膜８２が積層されている。音響多層膜８２は、音響インピーダンスが相対的に低い低音響インピーダンス層８２ａ，８２ｃ，８２ｅと、音響インピーダンスが相対的に高い高音響インピーダンス層８２ｂ，８２ｄとの積層構造を有する。音響多層膜８２を用いた場合、弾性波装置１における空洞部９を用いずとも、厚み滑りモードのバルク波を圧電層２内に閉じ込めることができる。弾性波装置８１においても、上記ｄ／ｐを０．５以下とすることにより、厚み滑りモードのバルク波に基づく共振特性を得ることができる。なお、音響多層膜８２においては、その低音響インピーダンス層８２ａ，８２ｃ，８２ｅ及び高音響インピーダンス層８２ｂ，８２ｄの積層数は特に限定されない。低音響インピーダンス層８２ａ，８２ｃ，８２ｅよりも、少なくとも１層の高音響インピーダンス層８２ｂ，８２ｄが圧電層２から遠い側に配置されておりさえすればよい。
　上記低音響インピーダンス層８２ａ，８２ｃ，８２ｅ及び高音響インピーダンス層８２ｂ，８２ｄは、上記音響インピーダンスの関係を満たす限り、適宜の材料で構成することができる。例えば、低音響インピーダンス層８２ａ，８２ｃ，８２ｅの材料としては、酸化ケイ素または酸窒化ケイ素などを挙げることができる。また、高音響インピーダンス層８２ｂ，８２ｄの材料としては、アルミナ、窒化ケイ素または金属などを挙げることができる。
　第１～第７の実施形態及び各変形例の弾性波装置においては、例えば、支持部材及び圧電層の間に、音響反射膜としての、図３６に示す音響多層膜８２が設けられていてもよい。具体的には、支持部材の少なくとも一部及び圧電層の少なくとも一部が、音響多層膜８２を挟み互いに対向するように、支持部材と圧電層とが配置されていてもよい。この場合、音響多層膜８２において、低音響インピーダンス層と高音響インピーダンス層とが交互に積層されていればよい。音響多層膜８２が、弾性波装置における音響反射部であってもよい。
　厚み滑りモードのバルク波を利用する第１～第７の実施形態及び各変形例の弾性波装置においては、上記のように、ｄ／ｐが０．５以下であることが好ましく、０．２４以下であることがより好ましい。それによって、より一層良好な共振特性を得ることができる。さらに、厚み滑りモードのバルク波を利用する第１～第７の実施形態及び各変形例の弾性波装置における励振領域においては、上記のように、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５を満たすことが好ましい。この場合には、スプリアスをより確実に抑制することができる。
　厚み滑りモードのバルク波を利用する第１～第７の実施形態及び各変形例の弾性波装置における圧電層は、ニオブ酸リチウム層またはタンタル酸リチウム層であることが好ましい。そして、該圧電層を構成しているニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムのオイラー角（φ，θ，ψ）が、上記の式（１）、式（２）または式（３）の範囲にあることが好ましい。この場合、比帯域を十分に広くすることができる。
１…弾性波装置
２…圧電層
２ａ，２ｂ…第１，第２の主面
３，４…電極
５，６…第１，第２のバスバー
７…絶縁層
７ａ…貫通孔
８…支持部材
８ａ…貫通孔
９…空洞部
１０…弾性波装置
１０ａ…空洞部
１１…ＩＤＴ電極
１２…圧電性基板
１３…支持部材
１４…圧電層
１４ａ，１４ｂ…第１，第２の主面
１４ｃ…切り欠き側面
１５…絶縁層
１６…支持基板
１７…複数の貫通孔
１７，１７Ａ～１７Ｃ…貫通孔
１７ａ～１７ｄ…第１～第４の辺
１８ａ～１８ｄ…第１～第４の面部分
２６，２７…第１，第２のバスバー
２８，２９…第１，第２の電極指
３４…圧電層
３４ｃ…切り欠き側面
３７…貫通孔
３８ａ～３８ｄ…第１～第４の面部分
４４…圧電層
４４ｃ…切り欠き側面
４７…貫通孔
４８ａ，４８ｂ…第１，第２の面部分
５４…圧電層
５４ｃ…切り欠き側面
５７…貫通孔
５８ａ，５８ｂ…第１，第２の面部分
６４…圧電層
６４ｃ，６４ｄ…切り欠き側面
６７Ａ，６７Ｂ…貫通孔
７５…誘電体膜
８０，８１…弾性波装置
８２…音響多層膜
８２ａ，８２ｃ，８２ｅ…低音響インピーダンス層
８２ｂ，８２ｄ…高音響インピーダンス層
１０４ｃ…切り欠き側面
２０１…圧電膜
２０１ａ，２０１ｂ…第１，第２の主面
４５１，４５２…第１，第２領域
Ｃ…励振領域
Ｆ…交叉領域
Ｇ１，Ｇ２…第１，第２のギャップ領域
ＶＰ１…仮想平面

Claims (14)

  1. 　支持基板を含む支持部材と、
    　前記支持部材上に設けられており、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムからなり、かつ互いに対向している第１の主面及び第２の主面を有する圧電層と、
    　前記圧電層の前記第１の主面に設けられているＩＤＴ電極と、
    を備え、
    　前記支持部材及び前記圧電層の積層方向に沿って見た平面視において、前記ＩＤＴ電極の少なくとも一部と重なる位置に音響反射部が形成されており、
    　前記ＩＤＴ電極が、互いに対向し合う第１のバスバー及び第２のバスバーと、前記第１のバスバーにそれぞれ一端が接続されている複数の第１の電極指と、前記第２のバスバーにそれぞれ一端が接続されており、かつ前記複数の第１の電極指と間挿し合っている複数の第２の電極指と、を有し、
    　前記圧電層の厚みをｄ、隣り合う前記第１の電極指及び前記第２の電極指の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐが０．５以下であり、
    　前記圧電層に少なくとも１つの貫通孔が設けられており、前記貫通孔のうち１つが、前記圧電層における、前記第１のバスバーと、前記複数の第２の電極指のうちいずれか１本との間の部分に設けられており、
    　前記圧電層が切り欠き側面を有し、前記切り欠き側面は、前記第１の主面及び前記第２の主面に接続されており、かつ前記貫通孔に面し、前記切り欠き側面が前記第１の主面及び前記第２の主面の法線に対して傾斜している角度を、前記切り欠き側面の傾斜角度としたときに、前記傾斜角度が０°以外である、弾性波装置。
  2. 　前記切り欠き側面の前記傾斜角度が、前記第１の主面側から前記第２の主面側にかけて、少なくとも１回変化している、請求項１に記載の弾性波装置。
  3. 　前記貫通孔の平面視における形状が、複数の辺を含む形状であり、前記切り欠き側面が、前記辺をそれぞれ含む複数の面部分を有する、請求項１または２に記載の弾性波装置。
  4. 　前記貫通孔の平面視における形状が、多角形における頂点に相当する部分が曲線状となっている形状である、請求項３に記載の弾性波装置。
  5. 　前記複数の面部分のうち少なくとも１つの面部分の少なくとも一部の前記傾斜角度が、他の面部分の少なくとも一部の前記傾斜角度と異なる、請求項３または４に記載の弾性波装置。
  6. 　前記圧電層に複数の前記貫通孔が設けられており、前記複数の貫通孔のうち１つが、前記圧電層における、前記第２のバスバーと、前記複数の第１の電極指のうちいずれか１本との間の部分に設けられている、請求項１～５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  7. 　前記圧電層における、前記第１のバスバーと、前記複数の第２の電極指のそれぞれとの間の部分に、前記貫通孔が１つずつ設けられており、前記第２のバスバーと、前記複数の第１の電極指のそれぞれとの間の部分に、前記貫通孔が１つずつ設けられている、請求項６に記載の弾性波装置。
  8. 　前記圧電層における、前記第１のバスバーと、前記第２の電極指との間の部分に位置している前記貫通孔に面する前記切り欠き側面の少なくとも一部の前記傾斜角度と、前記圧電層における、前記第２のバスバーと、前記第１の電極指との間の部分に位置している前記貫通孔に面する前記切り欠き側面の少なくとも一部の前記傾斜角度とが互いに異なる、請求項６または７に記載の弾性波装置。
  9. 　前記圧電層の前記切り欠き側面上に設けられている誘電体膜をさらに備える、請求項１～８のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  10. 　前記音響反射部が、空洞部であり、前記支持部材の一部及び前記圧電層の一部が、前記空洞部を挟み互いに対向するように、前記支持部材と前記圧電層とが配置されている、請求項１～９のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  11. 　前記音響反射部が、相対的に音響インピーダンスが高い高音響インピーダンス層と、相対的に音響インピーダンスが低い低音響インピーダンス層と、を含む、音響反射膜であり、前記支持部材の少なくとも一部及び前記圧電層の少なくとも一部が、前記音響反射膜を挟み互いに対向するように、前記支持部材と前記圧電層とが配置されている、請求項１～９のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  12. 　ｄ／ｐが０．２４以下である、請求項１～１１のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  13. 　前記第１の電極指及び前記第２の電極指が互いに対向する方向から見たときに、隣り合う前記第１の電極指及び前記第２の電極指が重なり合う領域であり、かつ前記隣り合う電極指の中心間の領域が励振領域であり、前記励振領域に対する、前記複数の第１の電極指及び前記複数の第２の電極指のメタライゼーション比をＭＲとしたときに、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５を満たす、請求項１～１２のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  14. 　前記圧電層を構成しているニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムのオイラー角（φ，θ，ψ）が、以下の式（１）、式（２）または式（３）の範囲にある、請求項１～１３のいずれか１項に記載の弾性波装置。
    　（０°±１０°，０°～２０°，任意のψ）　　…式（１）
    　（０°±１０°，２０°～８０°，０°～６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２）　または　（０°±１０°，２０°～８０°，［１８０°－６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２］～１８０°）　　…式（２）
    　（０°±１０°，［１８０°－３０°（１－（ψ－９０）２／８１００）１／２］～１８０°，任意のψ）　　…式（３）
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