WO2023190369A1 - 弾性波装置 - Google Patents

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WO2023190369A1
WO2023190369A1 PCT/JP2023/012260 JP2023012260W WO2023190369A1 WO 2023190369 A1 WO2023190369 A1 WO 2023190369A1 JP 2023012260 W JP2023012260 W JP 2023012260W WO 2023190369 A1 WO2023190369 A1 WO 2023190369A1
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end side
mass
electrode
elastic wave
wave device
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PCT/JP2023/012260
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English (en)
French (fr)
Inventor
克也 大門
明洋 井山
徹 山路
Original Assignee
株式会社村田製作所
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Publication date
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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
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves

Definitions

  • the present invention relates to an elastic wave device.
  • the plate wave mode and its harmonics become strong unnecessary waves. Therefore, when the elastic wave device is used in a filter device, the filter characteristics may deteriorate.
  • An object of the present invention is to provide an elastic wave device that can suppress unnecessary waves.
  • An elastic wave device includes a support member including a support substrate, a piezoelectric layer provided on the support member, a pair of bus bars provided on the piezoelectric layer and facing each other, and a plurality of an IDT electrode having electrode fingers, and a plurality of mass adding films provided on the plurality of electrode fingers;
  • An acoustic reflecting portion is provided in the supporting member at a position overlapping with at least a portion of the IDT electrode, and when the thickness of the piezoelectric layer is d and the distance between the centers of adjacent electrode fingers is p, d/ p is 0.5 or less, each of the plurality of electrode fingers has a base end connected to the bus bar and a tip end facing the base end, and the plurality of electrode fingers When viewed from a direction perpendicular to the electrode fingers, which is orthogonal to the direction in which the electrode fingers extend, the area where the adjacent electrode fingers overlap is an intersection area, and the intersection area includes a central area, and a first edge region and a second edge
  • the width of the mass adding film is defined as the dimension of the mass adding film along the direction orthogonal to the electrode fingers, in at least a part of the mass adding film, from the portion provided on the proximal end side, The width changes toward the portion provided on the tip side.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line II in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing admittance frequency characteristics in the first embodiment of the present invention and a comparative example.
  • FIG. 4 is a diagram showing admittance frequency characteristics at a frequency lower than the resonance frequency in the first embodiment of the present invention and a comparative example.
  • FIG. 5 is a diagram showing admittance frequency characteristics in a region higher than the anti-resonance frequency in the first embodiment of the present invention and a comparative example.
  • FIG. 6 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line II in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing admittance frequency characteristics in the first embodiment of the
  • FIG. 7 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic plan view of an elastic wave device according to an eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a tenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a circuit diagram of a filter device according to an eleventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 16(a) is a schematic perspective view showing the external appearance of an elastic wave device that utilizes thickness-shear mode bulk waves
  • FIG. 16(b) is a plan view showing the electrode structure on the piezoelectric layer.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of a portion taken along line AA in FIG. 16(a).
  • FIG. 18(a) is a schematic front sectional view for explaining Lamb waves propagating through the piezoelectric film of an acoustic wave device, and FIG.
  • FIG. 18(b) is a thickness slip that propagates through the piezoelectric film in the acoustic wave device.
  • FIG. 2 is a schematic front cross-sectional view for explaining a mode of bulk waves.
  • FIG. 19 is a diagram showing the amplitude direction of the bulk wave in the thickness shear mode.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating the resonance characteristics of an elastic wave device that uses bulk waves in thickness-shear mode.
  • FIG. 21 is a diagram showing the relationship between d/p and the fractional band of a resonator, where p is the distance between the centers of adjacent electrodes, and d is the thickness of the piezoelectric layer.
  • FIG. 22 is a plan view of an elastic wave device that uses thickness-shear mode bulk waves.
  • FIG. 23 is a diagram showing the resonance characteristics of the elastic wave device of the reference example in which spurious signals appear.
  • FIG. 24 is a diagram showing the relationship between the fractional band and the amount of phase rotation of spurious impedance normalized by 180 degrees as the magnitude of spurious.
  • FIG. 25 is a diagram showing the relationship between d/2p and metallization ratio MR.
  • FIG. 26 is a diagram showing a map of fractional bands with respect to Euler angles (0°, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO 3 when d/p is brought as close to 0 as possible.
  • FIG. 27 is a front sectional view of an acoustic wave device having an acoustic multilayer film.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line II in FIG.
  • the acoustic wave device 10 includes a piezoelectric substrate 12 and an IDT electrode 11.
  • the piezoelectric substrate 12 includes 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 only of 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 are opposed to each other.
  • the second main surface 14b is located on the support member 13 side.
  • the piezoelectric layer 14 is, for example, a lithium niobate layer, such as a LiNbO 3 layer, or a lithium tantalate layer, such as a LiTaO 3 layer.
  • a recess is provided in the insulating layer 15.
  • a piezoelectric layer 14 is provided on the insulating layer 15 so as to close the recess.
  • This hollow part is the hollow part 10a.
  • the support member 13 and the piezoelectric layer 14 are arranged such that a part of the support member 13 and a part of the piezoelectric layer 14 face each other with the cavity 10a in between.
  • the recess in the support member 13 may be provided across the insulating layer 15 and the support substrate 16.
  • the recess provided only in the support substrate 16 may be closed by the insulating layer 15.
  • the recess may be provided in the piezoelectric layer 14.
  • the cavity 10a may be a through hole provided in the support member 13.
  • the IDT electrode 11 is provided on the first main surface 14a of the piezoelectric layer 14. In plan view, at least a portion of the IDT electrode 11 overlaps with the cavity 10a of the piezoelectric substrate 12. In this specification, planar view refers to viewing from a direction corresponding to the upper side in FIG. 2 along the lamination direction of the support member 13 and the piezoelectric layer 14. In addition, in FIG. 2, for example, of the support substrate 16 and the piezoelectric layer 14, the piezoelectric layer 14 side is the upper side.
  • the IDT electrode 11 has a pair of bus bars and a plurality of electrode fingers.
  • the pair of bus bars is a first bus bar 26 and a second bus bar 27.
  • the first bus bar 26 and the second bus bar 27 are opposed to each other.
  • the plurality of electrode fingers are a plurality of first electrode fingers 28 and a plurality of second electrode fingers 29.
  • One end of each of the plurality of first electrode fingers 28 is connected to the first bus bar 26 .
  • One end of each of the plurality of second electrode fingers 29 is connected to the second bus bar 27 .
  • the plurality of first electrode fingers 28 and the plurality of second electrode fingers 29 are inserted into each other.
  • the IDT electrode 11 may be made of a single layer metal film or may be made of a laminated metal film.
  • first bus bar 26 and the second bus bar 27 may be simply referred to as bus bars.
  • the first electrode finger 28 and the second electrode finger 29 may be simply referred to as electrode fingers.
  • Each electrode finger has a distal end and a proximal end.
  • the base end portion is a portion of the electrode finger that is connected to the bus bar.
  • the direction perpendicular to the electrode finger extending direction is defined as the electrode finger orthogonal direction.
  • the electrode finger opposing direction is parallel to the electrode finger orthogonal direction.
  • an area where adjacent electrode fingers overlap is an intersection area F.
  • the crossover region F is a region of the piezoelectric layer 14 defined based on the configuration of the IDT electrode 11.
  • the intersecting region F has a central region H and a pair of edge regions.
  • the pair of edge regions are arranged to sandwich the center region H in the direction in which the electrode finger extends.
  • the pair of edge regions is a first edge region Ea and a second edge region Eb.
  • the first edge region Ea is located on the first bus bar 26 side.
  • the second edge region Eb is located on the second bus bar 27 side.
  • the area located between the intersection area F and the pair of bus bars is a pair of gap areas.
  • the pair of gap regions is a first gap region Ga and a second gap region Gb.
  • the first gap region Ga is located between the first bus bar 26 and the first edge region Ea.
  • the second gap region Gb is located between the second bus bar 27 and the second edge region Eb.
  • Each gap region, like the intersection region F, is a region of the piezoelectric layer 14 defined based on the configuration of the IDT electrode 11.
  • the elastic wave device 10 of this embodiment is an elastic wave resonator configured to be able to utilize thickness-shear mode bulk waves. More specifically, in the acoustic wave device 10, where d is the thickness of the piezoelectric layer 14 and p is the center-to-center distance between adjacent electrode fingers, d/p is 0.5 or less. Thereby, bulk waves in thickness shear mode are suitably excited. Note that when viewed from the direction perpendicular to the electrode fingers, the region where adjacent electrode fingers overlap and the region between the centers of the adjacent electrode fingers is the excitation region. That is, the intersection region F includes a plurality of excitation regions. In each excitation region, a thickness-shear mode bulk wave is excited.
  • the cavity 10a shown in FIG. 2 is an acoustic reflection section in the present invention.
  • the acoustic reflection portion can effectively confine the energy of the elastic wave to the piezoelectric layer 14 side.
  • the acoustic reflecting portion may be provided at a position in the support member that overlaps at least a portion of the IDT electrode in plan view.
  • an acoustic reflection film such as an acoustic multilayer film, which will be described later, may be provided as an acoustic reflection portion on the surface of the support member.
  • the mass adding film 17 is provided on the plurality of electrode fingers. More specifically, in this embodiment, one mass adding film 17 is provided on every electrode finger. The mass adding film 17 is continuously provided from the base end to the tip end of the electrode finger. Note that it is sufficient that at least a portion of each of the plurality of mass adding films 17 overlaps with the central region H in plan view.
  • the width of the mass adding film 17 continuously changes from the part of the mass adding film 17 provided on the proximal end side of the electrode finger to the part provided on the distal end side. More specifically, in this embodiment, the width of the mass-adding film 17 becomes narrower from the part of the mass-adding film provided on the proximal end side of the electrode finger to the part provided on the distal end side. It is changing. However, the manner in which the width of the mass adding film 17 changes is not limited to the above. Note that the width of the mass-adding film 17 is a dimension of the mass-adding film 17 along the direction perpendicular to the electrode fingers.
  • the mass adding film 17 is made of silicon oxide.
  • a certain member is made of a certain material” includes the case where the material contains a trace amount of impurity that does not significantly deteriorate the electrical characteristics of the acoustic wave device. Note that the material of the mass adding film 17 is not limited to the above.
  • the feature of this embodiment is that, in at least a portion of the mass adding film 17, the width of the mass adding film 17 increases from the part provided on the proximal end side of the electrode finger to the part provided on the distal end side. It's because it's changing. Thereby, unnecessary waves can be suppressed. This effect will be specifically illustrated below by comparing this embodiment and a comparative example.
  • the comparative example differs from the first embodiment in that a mass-adding film is not provided.
  • admittance frequency characteristics were compared.
  • FIG. 3 is a diagram showing admittance frequency characteristics in the first embodiment and a comparative example.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating admittance frequency characteristics at a frequency lower than the resonance frequency in the first embodiment and the comparative example.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating admittance frequency characteristics at a frequency higher than the anti-resonance frequency in the first embodiment and the comparative example. Note that FIGS. 4 and 5 each show the admittance frequency characteristics in the frequency range around the part surrounded by the dashed line in FIG. 3.
  • the mass adding film 17 does not necessarily have to be provided on all electrode fingers.
  • the plurality of electrode fingers may include electrode fingers in which the mass adding film 17 is not provided. However, it is preferable that the mass adding film 17 is provided on all electrode fingers. Thereby, unnecessary waves can be effectively suppressed.
  • the IDT electrode 11 is provided on the first main surface 14a of the piezoelectric layer 14.
  • the IDT electrode 11 may be provided on the first main surface 14a or the second main surface 14b of the piezoelectric layer 14.
  • a plurality of mass adding films 17 may be provided on a plurality of electrode fingers in the IDT electrode 11. Even when the IDT electrode 11 is provided on the second main surface 14b, unnecessary waves can be suppressed similarly to the first embodiment.
  • the mass adding film 17 is made of silicon oxide.
  • the mass adding film 17 may be made of a dielectric other than silicon oxide.
  • the density of the mass adding film 17 is higher than the density of silicon oxide.
  • the mass adding film 17 is made of tantalum oxide or the like. Thereby, the thickness of the mass adding film 17 can be reduced. Thereby, variations in the shape of the mass adding film 17 can be suppressed.
  • the mass adding film 17 may be made of an appropriate metal. Also in this case, the thickness of the mass-adding film 17 can be reduced, and variations in the shape of the mass-adding film 17 can be suppressed.
  • the plurality of mass adding films 17 overlap with at least one gap region of the pair of gaps and the intersection region F in plan view. More specifically, the mass adding film 17 provided on the first electrode finger 28 has a central region H, a first edge region Ea, a second edge region Eb, and a first gap in plan view. It overlaps with area Ga.
  • the mass adding film 17 provided on the second electrode finger 29 overlaps with the central region H, the first edge region Ea, the second edge region Eb, and the second gap region Gb in plan view. .
  • each mass adding film 17 only needs to overlap the central region H in plan view.
  • the plurality of mass adding films 17 may overlap with both gap regions and intersection regions F in plan view.
  • the mass adding film 17 may extend from above the first electrode finger 28 to above the piezoelectric layer 14.
  • a portion of the mass adding film 17 provided directly on the piezoelectric layer 14 overlaps with the second gap region Gb in plan view.
  • another mass adding film 17 may extend from above the second electrode finger 29 to above the piezoelectric layer 14 .
  • the shape of the mass adding film 17 in plan view is an isosceles triangle. More specifically, the base of the isosceles triangle overlaps with the base end of the electrode finger in plan view.
  • the shape of the mass adding film 17 in plan view is not limited to the above, and may be, for example, a triangle other than an isosceles triangle, a trapezoid, or a substantially semi-ellipse.
  • the width of the mass adding film 17 is continuous from the part of the mass adding film 17 provided on the proximal end side of the electrode finger to the part provided on the distal end side. , monotonically narrowing. Therefore, the width of the portion of the mass adding film 17 provided on the proximal end side of the electrode finger is wider than the width provided on the distal end side.
  • the width of the mass adding film 17 may be changed in steps. In this case, even if the width of the mass adding film 17 becomes narrower monotonically from the part of the mass adding film 17 provided on the proximal end side of the electrode finger to the part provided on the distal end side, good. In this case, the width of the portion of the mass adding film 17 provided on the proximal end side of the electrode finger is greater than or equal to the width of the portion provided on the distal end side.
  • the width of the mass-adding film 17 may be monotonically or continuously from a portion of the mass-adding film 17 provided on the proximal end side of the electrode finger to a portion provided on the distal end side of the electrode finger. It may be wider. That is, the width of one of the portion of the mass adding film 17 provided on the proximal end side and the portion provided on the distal end side of the electrode finger may be greater than or equal to the width of the other.
  • the width of at least a portion of at least one mass-adding film 17 changes in the electrode finger extending direction.
  • the width is continuous from the part of the mass-adding film 17 provided on the proximal end side of the electrode finger to the part provided on the distal end side. may be changing.
  • one mass adding film 17 includes a portion having a triangular shape in plan view and a portion connected to the base of the triangle and having a rectangular shape in plan view. Good too.
  • the width of a portion of the mass-adding film 17 changes continuously in the electrode finger extending direction. Also in this case, unnecessary waves can be suppressed.
  • the width of at least a portion of all the mass adding films 17 changes in the electrode finger extending direction. Thereby, unnecessary waves can be effectively suppressed.
  • FIG. 6 is a schematic plan view of the elastic wave device according to the second embodiment. Note that FIG. 6 schematically shows an IDT electrode 11 having a configuration similar to that of the first embodiment. The same applies to the schematic plan views shown in FIG. 7 and subsequent figures.
  • the width of each mass adding film 17A is from the portion provided on the proximal end side of the electrode finger to the portion provided on the distal end side. Continuously changing. Specifically, in the mass adding film 17A, the width decreases from the portion provided on the proximal end side of the electrode finger to the portion provided on the distal end side, and then the width decreases. It is changing to become wider.
  • the mass adding film 17A has a first portion 37a and a second portion 37b.
  • the first portion 37a is a portion whose width decreases from a portion provided on the proximal end side of the electrode finger to a portion provided on the distal end side.
  • the second portion 37b is a portion that changes in width from a portion provided on the proximal end side of the electrode finger to a portion provided on the distal end side.
  • the first portion 37a and the second portion 37b are connected.
  • the first portion 37a and the second portion 37b of the mass adding film 17A both have an isosceles triangle shape in plan view.
  • the shapes of the first portion 37a and the second portion 37b in plan view are not limited to the above, and may be, for example, a triangle other than an isosceles triangle, a trapezoid, or a substantially semi-ellipse.
  • the shapes of the first portion 37a and the second portion 37b in plan view may be different from each other.
  • FIG. 7 is a schematic plan view of an elastic wave device according to the third embodiment.
  • the outer peripheral edge of the mass adding film in plan view has a shape in which straight lines are connected to each other.
  • the shape of the mass adding film 17B in plan view is a shape including a curve. More specifically, the shape of the mass adding film 17B in plan view is approximately elliptical. Therefore, in the mass adding film 17B, after the width changes from the part provided on the proximal end side of the electrode finger to the part provided on the distal end side of the mass adding film 17B, The width is changing to become narrower.
  • the width changes from the part provided on the proximal end side of the electrode finger in the mass-adding film 17B to the part provided on the distal end side. After that, the width may be changed to become wider.
  • FIG. 8 is a schematic plan view of an elastic wave device according to the fourth embodiment.
  • the shape of the mass adding film 17C provided on the first electrode finger 28 and the shape of the mass adding film 17D provided on the second electrode finger 29 are different from each other. . Specifically, the shapes of the mass-adding film 17C and the mass-adding film 17D are symmetrical with respect to the axis of symmetry that extends in the electrode finger extending direction.
  • the width changes from the part provided on the proximal end side of the electrode finger to the part provided on the distal end side of the mass adding film 17C, and then the width changes. It is changing to become narrower. The same applies to the mass adding film 17D.
  • the shape of the mass adding film 17C in plan view is triangular. More specifically, the base of the triangle overlaps one end edge of the electrode finger in the direction orthogonal to the electrode finger in plan view. The same applies to the mass adding film 17D.
  • the shape of the mass-adding film 17C and the mass-adding film 17D in plan view is not limited to the above, and may be, for example, a trapezoid or a substantially semi-ellipse.
  • the mass-adding film 17C and the mass-adding film 17D do not overlap with the outer region of the intersecting region F in the electrode finger extending direction in plan view. However, the mass-adding film 17C and the mass-adding film 17D may be provided over the electrode fingers from the base end to the distal end.
  • the shapes of the mass adding film 17C and the mass adding film 17D have a line-symmetrical relationship. Note that the shapes of the mass-adding film 17C and the mass-adding film 17D may have a point-symmetric relationship.
  • FIG. 9 is a schematic plan view of an elastic wave device according to the fifth embodiment.
  • each mass adding film overlaps the intersection region and one of the gap regions in plan view.
  • each mass adding film 17 overlaps with the intersection area F, one gap area, and the area where one bus bar is provided in plan view. That is, each mass adding film 17 is provided from above the electrode finger to above the bus bar.
  • the mass adding film 17 provided on the first electrode finger 28 has a central region H, a first edge region Ea, a second edge region Eb, and a first gap in plan view. It overlaps with the area Ga and the area where the first bus bar 26 is provided.
  • the mass adding film 17 provided on the second electrode finger 29 has a central region H, a first edge region Ea, a second edge region Eb, a second gap region Gb, and a second This area overlaps with the area where the bus bar 27 is provided.
  • the shape of the mass adding film 17 in plan view is an isosceles triangle, similar to the first embodiment.
  • the shape of the mass adding film 17 in plan view is not limited to the above.
  • FIG. 10 is a schematic plan view of an elastic wave device according to the sixth embodiment.
  • the width of the mass-adding film is continuous from the part of the mass-adding film provided on the proximal end side of the electrode finger to the part provided on the distal end side. is changing.
  • the width of the mass adding film 17E is from the part of the mass adding film 17E provided on the proximal end side of the electrode finger to the part provided on the distal end side of the electrode finger. There are gradual changes depending on where you are.
  • the mass adding film 17E parts having different widths are connected to each other.
  • the width of each portion is constant in the electrode finger extending direction. Therefore, the width of the mass adding film 17E changes stepwise in the electrode finger extending direction. More specifically, in the mass adding film 17E of the sixth embodiment, from the part of the mass adding film 17E provided on the proximal end side of the electrode finger to the part provided on the distal end side, The width is changing to become narrower.
  • the width changes from the part provided on the proximal end side of the electrode finger to the part provided on the distal end side of the mass-adding film 17E. You can leave it there.
  • the width becomes narrower from the part provided on the proximal end side of the electrode finger in the mass adding film 17E to the part provided on the distal end side. may change so that it becomes wider.
  • the width is gradually increased from a portion of the mass-adding film 17E provided on the proximal end side of the electrode finger to a portion provided on the distal end side. It suffices if it changes.
  • the mass adding film 17E is continuously provided from the base end side to the distal end side of the electrode finger.
  • the mass-adding film on the electrode finger in the present invention is one of a mass-adding film provided continuously from the base end side to the distal end side of the electrode finger, and a mass-adding film provided intermittently. That's fine.
  • FIG. 11 is a schematic plan view of the elastic wave device according to the seventh embodiment.
  • the mass adding film 17F is provided intermittently from the base end side to the distal end side of the electrode finger. More specifically, the mass-adding membrane 17F includes a plurality of membrane portions 47 aligned in the electrode finger extending direction. The width of each membrane portion 47 is constant in the electrode finger extending direction. On the other hand, the widths of adjacent membrane portions 47 in the electrode finger extension direction are different from each other. That is, the width of the mass-adding film 17F changes stepwise from the portion of the mass-adding film 17F provided on the proximal end side of the electrode finger to the portion provided on the distal end side.
  • each mass-adding film 17F includes a plurality of film portions 47 as in the seventh embodiment, at least a portion of at least one film portion 47 in each mass-adding film 17F overlaps with the central region H in plan view. All you have to do is stay there.
  • the number of membrane portions 47 in each mass-adding membrane 17F is not particularly limited.
  • FIG. 12 is a schematic plan view of the elastic wave device according to the eighth embodiment.
  • the width is not constant in each film portion 57 of the mass adding film 17G.
  • the shape of each membrane portion 57 in plan view is circular. Therefore, the width of the membrane portion 57 changes continuously in the direction in which the electrode finger extends. More specifically, in the membrane portion 57, the width changed from the portion provided on the proximal end side of the electrode finger to the portion provided on the distal end side of the membrane portion 57. Later, the width changed to become narrower.
  • the width of at least a portion of the membrane portion 57 changes from the portion provided on the proximal end side of the electrode finger to the portion provided on the distal end side. More specifically, the shape of the membrane portion 57 in plan view may be, for example, triangular, polygonal, approximately elliptical, or oval.
  • FIG. 13 is a schematic plan view of the elastic wave device according to the ninth embodiment.
  • the shapes of the plurality of mass-adding films in plan view are different from each other.
  • a mass adding film 17E similar to that in the sixth embodiment is provided on a certain first electrode finger 28.
  • a mass adding film 17F similar to that in the seventh embodiment is provided on the other first electrode finger 28.
  • a mass adding film 17F similar to that in the seventh embodiment is provided on a certain second electrode finger 29.
  • a mass adding film 17G similar to the eighth embodiment is provided on the other second electrode finger 29.
  • the mass adding film 17E on at least one electrode finger may be continuously provided from the base end side to the distal end side of the electrode finger.
  • the mass-adding film on at least one electrode finger may be a mass-adding film 17F provided intermittently from the base end side to the distal end side of the electrode finger.
  • FIG. 13 is just an example, and any form of mass-adding film in the present invention may be provided on a plurality of electrode fingers.
  • the width of each electrode finger is constant.
  • the width of the electrode finger is the dimension of the electrode finger along the direction perpendicular to the electrode finger.
  • the width of the electrode finger may vary in the direction in which the electrode finger extends. An example of this is illustrated by the tenth embodiment.
  • FIG. 14 is a schematic plan view of the elastic wave device according to the tenth embodiment.
  • This embodiment differs from the first embodiment in that the width of each electrode finger of the IDT electrode 61 changes in the electrode finger extending direction.
  • the elastic wave device of this embodiment has the same configuration as the elastic wave device 10 of the first embodiment.
  • the widths of all the first electrode fingers 68 and all the second electrode fingers 69 change so as to become narrower from the base end side to the distal end side. Then, one mass adding film 17 is provided on all the first electrode fingers 68 and on all the second electrode fingers 69. The width of the mass-adding film 17 changes from a portion of the mass-adding film 17 provided on the proximal end side of the electrode finger to a portion thereof provided on the distal end side.
  • both the width of the electrode finger and the width of the mass adding film 17 change in the direction in which the electrode finger extends. Therefore, the frequencies at which the unnecessary waves are excited can be further dispersed, and the overall intensity of the unnecessary waves can be further reduced. That is, unnecessary waves can be further suppressed.
  • the width of at least one electrode finger changes in the direction in which the electrode finger extends.
  • the width of at least one of the electrode fingers on which the mass adding film 17 is provided changes in the electrode finger extension direction.
  • the slope of the change in the width of the electrode finger with respect to the electrode finger stretching direction is different from the slope of the change in the width of the mass adding film 17 provided on the electrode finger with respect to the electrode finger stretching direction.
  • the width of the electrode finger changes so that it becomes narrower from the base end side to the distal end side.
  • the width of the electrode finger may change so that it becomes wider from the base end side to the distal end side.
  • the electrode finger has a portion where the width becomes narrower from the proximal end side to the distal end side, and a portion where the width becomes wider from the proximal end side to the distal end side. may include both.
  • the mass adding film in this embodiment is configured similarly to the first embodiment.
  • the structure of the mass-adding film may be the structure of other forms of the present invention, such as the second to eighth embodiments.
  • the shapes in plan view may be different between the plurality of mass-adding films. Even in these cases, unnecessary waves can be suppressed.
  • the elastic wave device according to the present invention can be used, for example, in a filter device.
  • An example of this is illustrated by the eleventh embodiment.
  • FIG. 15 is a circuit diagram of a filter device according to an eleventh embodiment of the present invention.
  • the filter device 70 is a ladder type filter.
  • the filter device 70 has a first signal terminal 72 and a second signal terminal 73, a plurality of series arm resonators, and a plurality of parallel arm resonators.
  • all series arm resonators and all parallel arm resonators are elastic wave resonators.
  • the first signal terminal 72 and the second signal terminal 73 may be configured as electrode pads, or may be configured as wiring, for example.
  • the first signal terminal 72 is an antenna terminal.
  • the antenna terminal is connected to the antenna.
  • the plurality of series arm resonators of the filter device 70 are a series arm resonator S1, a series arm resonator S2a, a series arm resonator S2b, and a series arm resonator S3.
  • the plurality of parallel arm resonators are a parallel arm resonator P1 and a parallel arm resonator P2.
  • a series arm resonator S1, a series arm resonator S2a, a series arm resonator S2b, and a series arm resonator S3 are connected in series between the first signal terminal 72 and the second signal terminal 73.
  • the series arm resonator S2a and the series arm resonator S2b are split-type elastic wave resonators. More specifically, the series arm resonator S2a and the series arm resonator S2b are elastic wave resonators divided in series.
  • a parallel arm resonator P1 is connected between the connection point between the series arm resonator S1 and the series arm resonator S2a and the ground potential.
  • a parallel arm resonator P2 is connected between the connection point between the series arm resonator S2b and the series arm resonator S3 and the ground potential. Note that the circuit configuration of the filter device 70 is not limited to the above.
  • one series arm resonator S2a of the split elastic wave resonators is the elastic wave device according to the present invention.
  • the other series arm resonator S2b of the split type elastic wave resonators does not have the mass adding film in the present invention.
  • unnecessary waves can be suppressed.
  • the series arm resonator S2b included in the plurality of split elastic wave resonators does not have a mass adding film. Thereby, deterioration of loss in the filter device 70 can be suppressed.
  • the filter device 70 only needs to include a plurality of segmented elastic wave resonators.
  • the plurality of split elastic wave resonators may be a plurality of series arm resonators divided in series, or may be a plurality of series arm resonators divided in parallel.
  • the plurality of split elastic wave resonators may be a plurality of parallel arm resonators divided in series, or may be a plurality of parallel arm resonators divided in parallel.
  • the plurality of segmented elastic wave resonators may be, for example, a plurality of elastic wave resonators divided into three or more. At least one of the plurality of split elastic wave resonators may be the elastic wave device according to the present invention. At least one other of the plurality of split elastic wave resonators does not need to have the mass adding film according to the present invention. Thereby, unnecessary waves in the elastic wave resonator can be suppressed, and in the filter device 70, deterioration of filter characteristics can be suppressed without causing loss deterioration.
  • At least one elastic wave resonator in the filter device 70 may be an elastic wave device according to the present invention.
  • at least one of the elastic wave resonators other than the split-type elastic wave resonators may be the elastic wave device according to the present invention. Even in this case, unnecessary waves can be suppressed in the elastic wave resonator which is the elastic wave device according to the present invention. Thereby, deterioration of filter characteristics in the filter device 70 can be suppressed.
  • the thickness sliding mode will be explained below.
  • electrode in the IDT electrode described below corresponds to the electrode finger in the present invention.
  • support member in the following examples corresponds to the support substrate in the present invention.
  • FIG. 16(a) is a schematic perspective view showing the external appearance of an elastic wave device that utilizes thickness-shear mode bulk waves
  • FIG. 16(b) is a plan view showing the electrode structure on the piezoelectric layer
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of a portion taken along line AA in FIG. 16(a).
  • the acoustic wave device 1 has a piezoelectric layer 2 made of LiNbO 3 .
  • the piezoelectric layer 2 may be made of LiTaO 3 .
  • the cut angle of LiNbO 3 and LiTaO 3 is a Z cut, it may be a rotational Y cut or an X cut.
  • the thickness of the piezoelectric layer 2 is not particularly limited, but in order to effectively excite the thickness shear mode, it is preferably 40 nm or more and 1000 nm or less, more preferably 50 nm or more and 1000 nm or less.
  • the piezoelectric layer 2 has first and second main surfaces 2a and 2b facing each other. An electrode 3 and an electrode 4 are provided on the first main surface 2a.
  • electrode 3 is an example of a "first electrode”
  • electrode 4 is an example of a "second electrode”.
  • the multiple electrodes 3 are multiple first electrode fingers connected to the first bus bar 5.
  • the plurality of electrodes 4 are a plurality of second electrode fingers connected to the second bus bar 6.
  • the plurality of electrodes 3 and the plurality of electrodes 4 are interposed with each other.
  • Electrode 3 and electrode 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 this length direction.
  • the length direction of the electrodes 3 and 4 and the direction perpendicular to the length direction of the electrodes 3 and 4 are both directions that intersect with the thickness direction of the piezoelectric layer 2.
  • 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 replaced with the direction perpendicular to the length direction of the electrodes 3 and 4 shown in FIGS. 16(a) and 16(b). That is, in FIGS. 16(a) and 16(b), the electrodes 3 and 4 may extend in the direction in which the first bus bar 5 and the second bus bar 6 extend. In that case, the first bus bar 5 and the second bus bar 6 will extend in the direction in which the electrodes 3 and 4 extend in FIGS. 16(a) and 16(b).
  • Electrode 3 and electrode 4 are adjacent does not mean that electrode 3 and electrode 4 are arranged so as to be in direct contact with each other, but when electrode 3 and electrode 4 are arranged with a gap between them. refers to Further, when 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. This logarithm does not need to be an integer pair, and may be 1.5 pairs, 2.5 pairs, or the like.
  • the center-to-center distance between the electrodes 3 and 4, that is, the pitch, is preferably in the range of 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the width of the electrodes 3 and 4, that is, the dimension in the opposing direction of the electrodes 3 and 4 is preferably in the range of 50 nm or more and 1000 nm or less, and more preferably in the range of 150 nm or more and 1000 nm or less.
  • the distance between the centers of the electrodes 3 and 4 refers to 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 center of the dimension (width dimension) of the electrode 4 in the direction orthogonal to the length direction of the electrode 4. This is the distance between the center of the dimension (width dimension).
  • 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. This is not the case when a piezoelectric material having a different cut angle is used as the piezoelectric layer 2.
  • “orthogonal” is not limited to strictly orthogonal, but approximately orthogonal (for example, the angle between the direction orthogonal to the length direction of the electrodes 3 and 4 and the polarization direction is 90° ⁇ 10°). (within range).
  • a support member 8 is laminated on the second main surface 2b side of the piezoelectric layer 2 with an insulating layer 7 in between.
  • the insulating layer 7 and the support member 8 have a frame-like shape, and have through holes 7a and 8a as shown in FIG. Thereby, a cavity 9 is formed.
  • the cavity 9 is provided so as not to hinder 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 in between, at a position that does not overlap with 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 laminated directly or indirectly on the second main surface 2b of the piezoelectric layer 2.
  • the insulating layer 7 is made of silicon oxide. However, other than silicon oxide, an appropriate insulating material such as silicon oxynitride or alumina can be used.
  • the support member 8 is made of Si. The plane orientation of the Si surface 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 support member 8 can also be constructed using an appropriate insulating material or semiconductor material.
  • Examples of materials for the support member 8 include aluminum oxide, lithium tantalate, lithium niobate, piezoelectric materials such as crystal, alumina, magnesia, sapphire, silicon nitride, aluminum nitride, silicon carbide, zirconia, cordierite, mullite, and star.
  • Various ceramics such as tite and forsterite, dielectrics such as diamond and glass, semiconductors such as gallium nitride, etc. can be used.
  • the plurality of electrodes 3 and 4 and the first and second bus bars 5 and 6 are made of a suitable metal or alloy such as Al or AlCu alloy.
  • 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 adhesive layer other than the Ti film may be used.
  • an AC voltage is applied between the plurality of electrodes 3 and the plurality of electrodes 4. More specifically, an AC voltage is applied between the first bus bar 5 and the second bus bar 6. Thereby, it is possible to obtain resonance characteristics using the thickness shear mode bulk wave excited in the piezoelectric layer 2.
  • d/p is 0. It is considered to be 5 or less. Therefore, the bulk wave in the thickness shear 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 elastic wave device 1 Since the elastic wave device 1 has the above-mentioned configuration, even if the logarithm of the electrodes 3 and 4 is reduced in an attempt to downsize the device, the Q value is unlikely to decrease. This is because even if the number of electrode fingers in the reflectors on both sides is reduced, the propagation loss is small. Furthermore, the number of electrode fingers can be reduced because the bulk waves in the thickness shear mode are used. The difference between the Lamb wave used in the elastic wave device and the thickness-shear mode bulk wave will be explained with reference to FIGS. 18(a) and 18(b).
  • FIG. 18(a) is a schematic front cross-sectional view for explaining Lamb waves propagating through a piezoelectric film of an acoustic wave device as described in Japanese 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 are opposite to each other, and the thickness direction connecting the first main surface 201a and the second main surface 201b is the Z direction. It is.
  • the X direction is the direction in which the electrode fingers of the IDT electrodes are lined up.
  • the Lamb wave the wave propagates in the X direction as shown.
  • the piezoelectric film 201 vibrates as a whole, but since the wave propagates in the X direction, reflectors are placed on both sides to obtain resonance characteristics. Therefore, wave propagation loss occurs, and when miniaturization is attempted, that is, when the number of logarithms of electrode fingers is reduced, the Q value decreases.
  • the vibration displacement is in the thickness-slip direction, so the waves are generated between the first main surface 2a and the second main surface of the piezoelectric layer 2.
  • 2b that is, the Z direction, and resonates. That is, the X-direction component of the wave is significantly smaller than the Z-direction component. Since resonance characteristics are obtained by the propagation of 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 pairs of electrodes 3 and 4 is reduced in an attempt to promote miniaturization, the Q value is unlikely to decrease.
  • FIG. 19 schematically shows a bulk wave when a voltage is applied between electrode 3 and electrode 4 such that electrode 4 has a higher potential than electrode 3.
  • the first region 451 is a region of the excitation region C between a virtual plane VP1 that is perpendicular to the thickness direction of the piezoelectric layer 2 and bisects the piezoelectric layer 2, and the first main surface 2a.
  • the second region 452 is a region of the excitation region C between the virtual plane VP1 and the second principal surface 2b.
  • the elastic wave device 1 As mentioned above, in the elastic wave device 1, at least one pair of electrodes consisting of the electrode 3 and the electrode 4 are arranged, but since the wave is not propagated in the X direction, the elastic wave device 1 is made up of the electrodes 3 and 4. There is no need for a plurality of pairs of electrodes. That is, it is only necessary that at least one pair of electrodes be provided.
  • the electrode 3 is an electrode connected to a hot potential
  • the electrode 4 is an electrode connected to a ground potential.
  • the electrode 3 may be connected to the ground potential and the electrode 4 may be connected to the hot potential.
  • at least one pair of electrodes is an electrode connected to a hot potential or an electrode connected to a ground potential, as described above, and no floating electrode is provided.
  • FIG. 20 is a diagram showing the resonance characteristics of the elastic wave device shown in FIG. 17. Note that the design parameters of the elastic wave device 1 that obtained 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 a dimension along the length direction of the electrodes 3 and 4 of the excitation region C.
  • the distances between the electrode pairs made up of the electrodes 3 and 4 were all equal in multiple pairs. That is, the electrodes 3 and 4 were arranged at equal pitches.
  • d/p is 0.5 or less, as described above. Preferably it is 0.24 or less. This will be explained with reference to FIG.
  • FIG. 21 is a diagram showing the relationship between this d/p and the fractional band of the resonator of the elastic wave device.
  • FIG. 22 is a plan view of an elastic wave device that uses thickness-shear mode bulk waves.
  • a pair of electrodes including an electrode 3 and an electrode 4 are provided on the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2.
  • K in FIG. 22 is the crossover width.
  • the number of pairs of electrodes may be one. Even in this case, if the above-mentioned d/p is 0.5 or less, bulk waves in the thickness shear mode can be excited effectively.
  • the above-mentioned adjacent region with respect to the excitation region C which is a region where any of the adjacent electrodes 3, 4 overlap when viewed in the opposing direction.
  • the metallization ratio MR of the matching electrodes 3 and 4 satisfies MR ⁇ 1.75(d/p)+0.075. In that case, spurious can be effectively reduced. This will be explained with reference to FIGS. 23 and 24.
  • the metallization ratio MR will be explained with reference to FIG. 16(b).
  • the excitation region C is a region where electrode 3 overlaps electrode 4 when electrode 3 and electrode 4 are viewed in a direction perpendicular to the length direction of electrodes 3 and 4, that is, in a direction in which they face each other. 3 and a region between electrodes 3 and 4 where electrodes 3 and 4 overlap.
  • the area of the electrodes 3 and 4 in the excitation region C with respect to the area of the excitation region C becomes the metallization ratio MR. That is, the metallization ratio MR is the ratio of the area of the metallized portion to the area of the excitation region C.
  • MR may be the ratio of the metallized portion included in all the excitation regions to the total area of the excitation regions.
  • FIG. 24 shows the relationship between the fractional band 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 elastic wave resonators are configured according to the form of the elastic wave device 1.
  • 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 will affect the pass band even if the parameters constituting the fractional band are changed. Appear within. That is, as in the resonance characteristics shown in FIG. 23, a large spurious signal indicated by arrow B appears within the band. Therefore, it is preferable that the fractional band is 17% or less. In this case, by adjusting the thickness of the piezoelectric layer 2, the dimensions of the electrodes 3 and 4, etc., the spurious can be reduced.
  • FIG. 25 is a diagram showing the relationship between d/2p, metallization ratio MR, and fractional band.
  • various elastic wave devices having different d/2p and MR were constructed and the fractional bands were measured.
  • the hatched area on the right side of the broken line D in FIG. 25 is a region where the fractional band is 17% or less.
  • the fractional band can be reliably set to 17% or less.
  • FIG. 26 is a diagram showing a map of fractional bands with respect to Euler angles (0°, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO 3 when d/p is brought as close to 0 as possible.
  • the hatched areas in FIG. 26 are areas where a fractional band of at least 5% can be obtained, and the range of the area can be approximated by the following equations (1), (2), and (3). ).
  • the fractional band can be made sufficiently wide, which is preferable.
  • the piezoelectric layer 2 is a lithium tantalate layer.
  • FIG. 27 is a front sectional view of an acoustic wave device having an acoustic multilayer film.
  • an acoustic multilayer film 82 is laminated on the second main surface 2b 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 bulk wave in the thickness shear mode can be confined within the piezoelectric layer 2 without using the cavity 9 in the acoustic wave device 1.
  • the elastic wave device 81 by setting the above-mentioned d/p to 0.5 or less, resonance characteristics based on a bulk wave in the thickness shear mode can be obtained.
  • the number of laminated low acoustic impedance layers 82a, 82c, 82e and high acoustic impedance layers 82b, 82d is not particularly limited. It is sufficient that at least one high acoustic impedance layer 82b, 82d is disposed farther from the piezoelectric layer 2 than the low acoustic impedance layer 82a, 82c, 82e.
  • the low acoustic impedance layers 82a, 82c, 82e and the high acoustic impedance layers 82b, 82d can be made of any appropriate material as long as the above acoustic impedance relationship is satisfied.
  • examples of the material for the low acoustic impedance layers 82a, 82c, and 82e include silicon oxide and silicon oxynitride.
  • examples of the material for the high acoustic impedance layers 82b and 82d include alumina, silicon nitride, and metal.
  • an acoustic multilayer film 82 shown in FIG. 27 may be provided as an acoustic reflection film between the support member and the piezoelectric layer.
  • 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 in between.
  • low acoustic impedance layers and high acoustic impedance layers may be alternately laminated.
  • the acoustic multilayer film 82 may be an acoustic reflection section in an elastic wave device.
  • d/p is preferably 0.5 or less, and preferably 0.24 or less. is more preferable. Thereby, even better resonance characteristics can be obtained. Furthermore, in the excitation region of the elastic wave devices of the first to tenth embodiments that utilize thickness-shear mode bulk waves, as described above, MR ⁇ 1.75(d/p)+0.075 is satisfied. is preferred. In this case, spurious components can be suppressed more reliably.
  • the piezoelectric layer in the acoustic wave devices of the first to tenth embodiments that utilize 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 formula (1), formula (2), or formula (3) above. is preferred. In this case, the fractional band can be made sufficiently wide.

Landscapes

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Abstract

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いる圧電層１４と、圧電層１４上に設けられており、対向し合う１対のバスバー（第１，第２のバスバー２６，２７）と、複数の電極指（複数の第１，第２の電極指２８，２９）とを有するＩＤＴ電極１１と、複数の電極指上に設けられている複数の質量付加膜１７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、支持部材における、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設けられている。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。複数の電極指がそれぞれ、バスバーに接続されている基端部、及び基端部と対向している先端部を有する。複数の電極指が延びる電極指延伸方向と直交する、電極指直交方向から見たときに、隣り合う電極指同士が重なり合っている領域が交叉領域Ｆである。交叉領域Ｆは、中央領域Ｈと、中央領域Ｈを電極指延伸方向において挟み互いに対向している第１のエッジ領域Ｅａ及び第２のエッジ領域Ｅｂとを含む。複数の質量付加膜１７の少なくとも一部がそれぞれ、平面視において中央領域Ｈと重なっている。電極指上の質量付加膜１７は、基端部側から先端部側にかけて、連続的に設けられた質量付加膜１７、及び断続的に設けられた質量付加膜１７のうち一方である。電極指直交方向に沿う質量付加膜１７の寸法を質量付加膜１７の幅としたときに、質量付加膜１７の少なくとも一部において、基端部側に設けられている部分から、先端部側に設けられている部分にかけて、幅が変化している。

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、携帯電話機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。
米国特許第１０４９１１９２号明細書
　特許文献１に記載の弾性波装置においては、板波モード及びその高調波が強勢な不要波となる。そのため、フィルタ装置に当該弾性波装置を用いた場合には、フィルタ特性が劣化するおそれがある。
　本発明の目的は、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いる圧電層と、前記圧電層上に設けられており、対向し合う１対のバスバーと、複数の電極指とを有するＩＤＴ電極と、前記複数の電極指上に設けられている複数の質量付加膜とを備え、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、前記支持部材における、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設けられており、前記圧電層の厚みをｄ、隣り合う前記電極指同士の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐが０．５以下であり、前記複数の電極指がそれぞれ、前記バスバーに接続されている基端部、及び前記基端部と対向している先端部を有し、前記複数の電極指が延びる電極指延伸方向と直交する、電極指直交方向から見たときに、隣り合う前記電極指同士が重なり合っている領域が交叉領域であり、前記交叉領域が、中央領域と、前記中央領域を前記電極指延伸方向において挟み互いに対向している第１のエッジ領域及び第２のエッジ領域とを含み、前記複数の質量付加膜の少なくとも一部がそれぞれ、平面視において前記中央領域と重なっており、前記電極指上の前記質量付加膜が、前記基端部側から前記先端部側にかけて、連続的に設けられた前記質量付加膜、及び断続的に設けられた前記質量付加膜のうち一方であり、前記電極指直交方向に沿う前記質量付加膜の寸法を前記質量付加膜の幅としたときに、前記質量付加膜の少なくとも一部において、前記基端部側に設けられている部分から、前記先端部側に設けられている部分にかけて、前記幅が変化している。
　本発明によれば、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、本発明の第１の実施形態及び比較例における、アドミッタンス周波数特性を示す図である。 図４は、本発明の第１の実施形態及び比較例における、共振周波数よりも低域側におけるアドミッタンス周波数特性を示す図である。 図５は、本発明の第１の実施形態及び比較例における、反共振周波数よりも高域側におけるアドミッタンス周波数特性を示す図である。 図６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７は、本発明の第３の実施形態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４の実施形態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５の実施形態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１１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１２は、本発明の第８の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。 図１３は、本発明の第９の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。 図１４は、本発明の第１０の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。 図１５は、本発明の第１１の実施形態に係るフィルタ装置の回路図である。 図１６（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１６（ｂ）は、圧電層上の電極構造を示す平面図である。 図１７は、図１６（ａ）中のＡ－Ａ線に沿う部分の断面図である。 図１８（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１８（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１９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２０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２１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２２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２３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２４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２５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２６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２７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。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。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。各電極指は先端部及び基端部を有する。基端部は、電極指における、バスバーに接続されている部分である。複数の電極指が延びる方向を電極指延伸方向としたときに、電極指延伸方向において、基端部及び先端部が互いに対向している。
　ここで、電極指延伸方向と直交する方向を電極指直交方向とする。なお、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、電極指対向方向は電極指直交方向と平行である。ＩＤＴ電極１１を電極指直交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は交叉領域Ｆである。交叉領域Ｆは、ＩＤＴ電極１１の構成に基づいて定義される、圧電層１４の領域である。
　交叉領域Ｆは、中央領域Ｈと、１対のエッジ領域とを有する。１対のエッジ領域は、電極指延伸方向において、中央領域Ｈを挟むように配置されている。１対のエッジ領域は、具体的には、第１のエッジ領域Ｅａ及び第２のエッジ領域Ｅｂである。第１のエッジ領域Ｅａは第１のバスバー２６側に位置している。第２のエッジ領域Ｅｂは第２のバスバー２７側に位置している。
　交叉領域Ｆと１対のバスバーとの間に位置する領域は、１対のギャップ領域である。１対のギャップ領域は、具体的には、第１のギャップ領域Ｇａ及び第２のギャップ領域Ｇｂである。第１のギャップ領域Ｇａは、第１のバスバー２６及び第１のエッジ領域Ｅａの間に位置している。第２のギャップ領域Ｇｂは、第２のバスバー２７及び第２のエッジ領域Ｅｂの間に位置している。各ギャップ領域は、交叉領域Ｆと同様に、ＩＤＴ電極１１の構成に基づいて定義される、圧電層１４の領域である。
　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。より具体的には、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。なお、電極指直交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。すなわち、交叉領域Ｆは、複数の励振領域を含む。各励振領域において、厚み滑りモードのバルク波が励振される。
　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。音響反射部は、平面視において、支持部材における、ＩＤＴ電極の少なくとも一部と重なる位置に設けられていればよい。例えば、支持部材の表面上に、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、複数の電極指上に、質量付加膜１７が設けられている。より具体的には、本実施形態においては、全ての電極指上に１つずつ質量付加膜１７が設けられている。質量付加膜１７は、電極指の基端部から先端部にわたり、連続的に設けられている。なお、複数の質量付加膜１７の少なくとも一部がそれぞれ、平面視において中央領域Ｈと重なっていればよい。
　質量付加膜１７の幅は、質量付加膜１７における電極指の基端部側に設けられている部分から、先端部側に設けられている部分にかけて、連続的に変化している。より具体的には、本実施形態では、質量付加膜１７の幅は、質量付加膜における電極指の基端部側に設けられている部分から、先端部側に設けられている部分にかけて、狭くなるように変化している。もっとも、質量付加膜１７の幅の変化の態様は上記に限定されない。なお、質量付加膜１７の幅は、質量付加膜１７の電極指直交方向に沿う寸法である。
　質量付加膜１７は酸化ケイ素からなる。本明細書において、ある部材がある材料からなるとは、弾性波装置の電気的特性が大きく劣化しない程度の微量な不純物が含まれる場合を含む。なお、質量付加膜１７の材料は上記に限定されない。
　本実施形態の特徴は、質量付加膜１７の少なくとも一部において、電極指の基端部側に設けられている部分から、先端部側に設けられている部分にかけて、質量付加膜１７の幅が変化していることにある。それによって、不要波を抑制することができる。この効果を、本実施形態及び比較例を比較することにより、以下において具体的に示す。
　比較例は、質量付加膜が設けられていない点において第１の実施形態と異なる。第１の実施形態及び比較例において、アドミッタンス周波数特性を比較した。
　図３は、第１の実施形態及び比較例における、アドミッタンス周波数特性を示す図である。図４は、第１の実施形態及び比較例における、共振周波数よりも低域側におけるアドミッタンス周波数特性を示す図である。図５は、第１の実施形態及び比較例における、反共振周波数よりも高域側におけるアドミッタンス周波数特性を示す図である。なお、図４及び図５はそれぞれ、図３中の一点鎖線により囲まれた部分付近の周波数域におけるアドミッタンス周波数特性を示す。
　比較例では、図３中の一点鎖線により囲まれた周波数域付近において、不要波が生じている。不要波は、共振周波数よりも低域側の周波数域、及び反共振周波数よりも高域側の周波数域において生じている。これらの不要波は、板波及びその高調波に起因する。図４及び図５に示すように、第１の実施形態においては、比較例よりも不要波が抑制されていることがわかる。
　これは、図１に示すように、質量付加膜１７の幅が、電極指延伸方向において変化していることによる。これにより、不要波が励振される周波数を分散させることができ、不要波の全体としての強度を小さくすることができる。
　なお、質量付加膜１７は、必ずしも全ての電極指上に設けられていなくともよい。複数の電極指は、質量付加膜１７が設けられていない電極指を含んでいていもよい。もっとも、全ての電極指上に質量付加膜１７が設けられていることが好ましい。それによって、不要波を効果的に抑制することができる。
　第１の実施形態では、ＩＤＴ電極１１は、圧電層１４の第１の主面１４ａに設けられている。もっとも、ＩＤＴ電極１１は、圧電層１４の第１の主面１４ａまたは第２の主面１４ｂに設けられていればよい。複数の質量付加膜１７が、ＩＤＴ電極１１における複数の電極指上に設けられていればよい。ＩＤＴ電極１１が第２の主面１４ｂに設けられている場合においても、第１の実施形態と同様に、不要波を抑制することができる。
　上記のように、質量付加膜１７は酸化ケイ素からなる。もっとも、質量付加膜１７は、酸化ケイ素以外の誘電体からなっていてもよい。この場合、質量付加膜１７の密度が、酸化ケイ素の密度よりも高いことが好ましい。具体的には、例えば、質量付加膜１７が酸化タンタルなどからなることが好ましい。それによって、質量付加膜１７の厚みを薄くすることができる。これにより、質量付加膜１７の形状のばらつきを抑制することができる。
　あるいは、質量付加膜１７は適宜の金属からなっていてもよい。この場合にも、質量付加膜１７の厚みを薄くすることができ、質量付加膜１７の形状のばらつきを抑制することができる。
　図１に示すように、複数の質量付加膜１７は、平面視において、１対のギャップのうち少なくとも一方のギャップ領域、及び交叉領域Ｆと重なっている。より具体的には、第１の電極指２８上に設けられている質量付加膜１７は、平面視において、中央領域Ｈ、第１のエッジ領域Ｅａ、第２のエッジ領域Ｅｂ及び第１のギャップ領域Ｇａと重なっている。第２の電極指２９上に設けられている質量付加膜１７は、平面視において、中央領域Ｈ、第１のエッジ領域Ｅａ、第２のエッジ領域Ｅｂ及び第２のギャップ領域Ｇｂと重なっている。もっとも、上記のように、各質量付加膜１７は、平面視において中央領域Ｈと重なっていればよい。
　複数の質量付加膜１７は、平面視において、双方のギャップ領域、及び交叉領域Ｆと重なっていてもよい。この場合、例えば、質量付加膜１７は、第１の電極指２８上から圧電層１４上に至っていてもよい。該質量付加膜１７の圧電層１４上に直接的に設けられている部分が、平面視において、第２のギャップ領域Ｇｂと重なっている。同様に、他の質量付加膜１７が、第２の電極指２９上から圧電層１４上に至っていてもよい。
　質量付加膜１７の平面視における形状は、二等辺三角形である。より具体的には、該二等辺三角形の底辺は、平面視において、電極指の基端部と重なっている。もっとも、質量付加膜１７の平面視における形状は上記に限定されず、例えば、二等辺三角形以外の三角形、台形、または略半楕円形などであってもよい。
　第１の実施形態においては、質量付加膜１７の幅は、質量付加膜１７における電極指の基端部側に設けられている部分から、先端部側に設けられている部分にかけて、連続的に、単調に狭くなっている。よって、質量付加膜１７における、電極指の基端部側に設けられている部分の幅は、先端部側に設けられている幅よりも広い。
　なお、質量付加膜１７の幅は、段階的に変化していてもよい。この場合において、質量付加膜１７の幅が、質量付加膜１７における電極指の基端部側に設けられている部分から、先端部側に設けられている部分にかけて、単調に狭くなっていてもよい。この場合には、質量付加膜１７における電極指の基端部側に設けられている部分の幅は、先端部側に設けられている部分の幅以上である。
　あるいは、質量付加膜１７の幅は、質量付加膜１７における電極指の基端部側に設けられている部分から、先端部側に設けられている部分にかけて、連続的または段階的に、単調に広くなっていてもよい。すなわち、質量付加膜１７における、電極指の基端部側に設けられている部分、及び先端部側に設けられている部分のうち一方の幅が、他方の幅以上であってもよい。
　本発明においては、少なくとも１つの質量付加膜１７の少なくとも一部の幅が、電極指延伸方向において変化していればよい。例えば、少なくとも１つの質量付加膜１７の少なくとも一部において、質量付加膜１７における電極指の基端部側に設けられている部分から、先端部側に設けられている部分にかけて、連続的に幅が変化していてもよい。
　具体的には、例えば、１つの質量付加膜１７が、平面視における形状が三角形である部分と、該三角形の底辺に接続されており、平面視における形状が矩形である部分とを含んでいてもよい。この場合、該質量付加膜１７の一部の幅が、電極指延伸方向において、連続的に変化している。この場合においても、不要波を抑制することができる。
　もっとも、全ての質量付加膜１７の少なくとも一部の幅が、電極指延伸方向において変化していることが好ましい。それによって、不要波を効果的に抑制することができる。
　以下において、第１の実施形態以外の質量付加膜の例を、第２～第９の実施形態により示す。第２～第９の実施形態は、質量付加膜の構成のみにおいて第１の実施形態と異なる。第２～第９の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、不要波を抑制することができる。
　図６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。なお、図６においては、第１の実施形態と同様の構成を有するＩＤＴ電極１１を、模式的に示している。以下の図７以降の模式的平面図においても同様である。
　図６に示すように、第２の実施形態においては、各質量付加膜１７Ａの幅は、電極指の基端部側に設けられている部分から、先端部側に設けられている部分にかけて、連続的に変化している。具体的には、質量付加膜１７Ａにおいては、電極指の基端部側に設けられている部分から、先端部側に設けられている部分にかけて、幅が狭くなるように変化した後、幅が広くなるように変化している。
　より具体的には、質量付加膜１７Ａは、第１の部分３７ａ及び第２の部分３７ｂを有する。第１の部分３７ａは、電極指の基端部側に設けられている部分から、先端部側に設けられている部分にかけて、幅が狭くなるように変化している部分である。第２の部分３７ｂは、電極指の基端部側に設けられている部分から、先端部側に設けられている部分にかけて、幅が広くなるように変化している部分である。各質量付加膜１７Ａにおいて、第１の部分３７ａ及び第２の部分３７ｂが接続されている。
　第２の実施形態では、質量付加膜１７Ａの第１の部分３７ａ及び第２の部分３７ｂの平面視における形状は、いずれも二等辺三角形である。もっとも、第１の部分３７ａ及び第２の部分３７ｂの平面視における形状は上記に限定されず、例えば、二等辺三角形以外の三角形、台形、または略半楕円形などであってもよい。第１の部分３７ａ及び第２の部分３７ｂの平面視における形状は、互いに異なっていてもよい。
　図７は、第３の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。
　第１の実施形態及び第２の実施形態においては、平面視における質量付加膜の外周縁は、直線同士が接続された形状である。一方で、図７に示す第３の実施形態においては、平面視における質量付加膜１７Ｂの形状は、曲線を含む形状である。より具体的には、質量付加膜１７Ｂの平面視における形状は、略楕円形である。よって、質量付加膜１７Ｂにおいては、質量付加膜１７Ｂにおける電極指の基端部側に設けられている部分から、先端部側に設けられている部分にかけて、幅が広くなるように変化した後、幅が狭くなるように変化している。
　なお、例えば、質量付加膜１７Ｂにおいては、質量付加膜１７Ｂにおける電極指の基端部側に設けられている部分から、先端部側に設けられている部分にかけて、幅が狭くなるように変化した後、幅が広くなるように変化していてもよい。
　図８は、第４の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。
　第４の実施形態においては、第１の電極指２８上に設けられている質量付加膜１７Ｃの形状、及び第２の電極指２９上に設けられている質量付加膜１７Ｄの形状が、互いに異なる。具体的には、質量付加膜１７Ｃ及び質量付加膜１７Ｄの形状は、電極指延伸方向に延びる軸を対称軸としたときに、線対称である。
　質量付加膜１７Ｃにおいては、質量付加膜１７Ｃにおける電極指の基端部側に設けられている部分から、先端部側に設けられている部分にかけて、幅が広くなるように変化した後、幅が狭くなるように変化している。質量付加膜１７Ｄにおいても同様である。
　質量付加膜１７Ｃの平面視における形状は、三角形である。より具体的には、該三角形の底辺が、平面視において、電極指の電極指直交方向における一方の端縁部と重なっている。質量付加膜１７Ｄも同様である。もっとも、質量付加膜１７Ｃ及び質量付加膜１７Ｄの平面視における形状は上記に限定されず、例えば、台形、または略半楕円形などであってもよい。
　質量付加膜１７Ｃ及び質量付加膜１７Ｄは、平面視において、交叉領域Ｆの電極指延伸方向における外側の領域とは重なっていない。もっとも、質量付加膜１７Ｃ及び質量付加膜１７Ｄは、電極指上における、基端部から先端部にわたり設けられていてもよい。
　本実施形態においては、質量付加膜１７Ｃ及び質量付加膜１７Ｄの形状は、線対称の関係を有する。なお、質量付加膜１７Ｃ及び質量付加膜１７Ｄの形状は、点対称の関係を有していてもよい。
　図９は、第５の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。
　第１～第３の実施形態においては、各質量付加膜は、平面視において、交叉領域及び一方のギャップ領域と重なっている。他方、図９に示す第５の実施形態においては、各質量付加膜１７は、平面視において、交叉領域Ｆ、一方のギャップ領域、及び一方のバスバーが設けられている領域と重なっている。すなわち、各質量付加膜１７は、電極指上からバスバー上にわたり設けられている。
　より具体的には、第１の電極指２８上に設けられている質量付加膜１７は、平面視において、中央領域Ｈ、第１のエッジ領域Ｅａ、第２のエッジ領域Ｅｂ、第１のギャップ領域Ｇａ、及び第１のバスバー２６が設けられている領域と重なっている。第２の電極指２９上に設けられている質量付加膜１７は、平面視において、中央領域Ｈ、第１のエッジ領域Ｅａ、第２のエッジ領域Ｅｂ、第２のギャップ領域Ｇｂ、及び第２のバスバー２７が設けられている領域と重なっている。
　質量付加膜１７の平面視における形状は、第１の実施形態と同様に、二等辺三角形である。もっとも、質量付加膜１７の平面視における形状は、上記に限定されない。
　図１０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。
　第１～第５の実施形態においては、質量付加膜の幅は、質量付加膜における電極指の基端部側に設けられている部分から、先端部側に設けられている部分にかけて、連続的に変化している。一方で、図１０に示す第６の実施形態においては、質量付加膜１７Ｅの幅は、質量付加膜１７Ｅにおける電極指の基端部側に設けられている部分から、先端部側に設けられている部分にかけて、段階的に変化している。
　具体的には、質量付加膜１７Ｅにおいては、幅が異なる部分同士が接続されている。各部分における幅は、電極指延伸方向において一定である。よって、質量付加膜１７Ｅの幅は、電極指延伸方向において、段階的に変化している。より具体的には、第６の実施形態の質量付加膜１７Ｅにおいては、質量付加膜１７Ｅにおける電極指の基端部側に設けられている部分から、先端部側に設けられている部分にかけて、幅が狭くなるように変化している。
　もっとも、例えば、質量付加膜１７Ｅにおいては、質量付加膜１７Ｅにおける電極指の基端部側に設けられている部分から、先端部側に設けられている部分にかけて、幅が広くなるように変化していてもよい。あるいは、例えば、質量付加膜１７Ｅにおいては、質量付加膜１７Ｅにおける電極指の基端部側に設けられている部分から、先端部側に設けられている部分にかけて、幅が狭くなった後に、幅が広くなるように変化していてもよい。
　なお、少なくとも１つの質量付加膜１７Ｅの少なくとも一部において、質量付加膜１７Ｅにおける電極指の基端部側に設けられている部分から、先端部側に設けられている部分にかけて、段階的に幅が変化していればよい。
　第６の実施形態においては、第１～第５の実施形態と同様に、質量付加膜１７Ｅは、電極指の基端部側から先端部側にかけて連続的に設けられている。なお、本発明における電極指上の質量付加膜は、電極指の基端部側から先端部側にかけて、連続的に設けられた質量付加膜、及び断続的に設けられた質量付加膜のうち一方であればよい。
　図１１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。
　第７の実施形態においては、質量付加膜１７Ｆは、電極指の基端部側から先端部側にかけて、断続的に設けられている。より具体的には、質量付加膜１７Ｆは、電極指延伸方向に並ぶ複数の膜部分４７を含む。各膜部分４７の幅は、電極指延伸方向において一定である。他方、電極指延伸方向において隣り合う膜部分４７同士の幅が互いに異なる。すなわち、質量付加膜１７Ｆの幅は、質量付加膜１７Ｆにおける電極指の基端部側に設けられている部分から、先端部側に設けられている部分にかけて、段階的に変化している。
　第７の実施形態のように、各質量付加膜１７Ｆが複数の膜部分４７を含む場合、各質量付加膜１７Ｆにおける少なくとも１つの膜部分４７の少なくとも一部が、平面視において中央領域Ｈと重なっていればよい。各質量付加膜１７Ｆにおける膜部分４７の個数は特に限定されない。
　図１２は、第８の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。
　第８の実施形態では、質量付加膜１７Ｇの各膜部分５７において、幅は一定ではない。具体的には、各膜部分５７の平面視における形状は、円形である。よって、膜部分５７の幅は、電極指延伸方向において連続的に変化している。より具体的には、膜部分５７においては、膜部分５７における電極指の基端部側に設けられている部分から、先端部側に設けられている部分にかけて、幅が広くなるように変化した後、幅が狭くなるように変化している。
　なお、膜部分５７の少なくとも一部において、電極指の基端部側に設けられている部分から、先端部側に設けられている部分にかけて、幅が変化していればよい。より具体的には、膜部分５７の平面視における形状は、例えば、三角形、多角形、略楕円形、または長円形などであってもよい。
　図１３は、第９の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。
　第９の実施形態では、複数の質量付加膜間において、平面視における形状が互いに異なる。例えば、ある第１の電極指２８上には、第６の実施形態と同様の質量付加膜１７Ｅが設けられている。他の第１の電極指２８上には、第７の実施形態と同様の質量付加膜１７Ｆが設けられている。ある第２の電極指２９上には、第７の実施形態と同様の質量付加膜１７Ｆが設けられている。他の第２の電極指２９上には、第８の実施形態と同様の質量付加膜１７Ｇが設けられている。
　第９実施形態のように、少なくとも１本の電極指上の質量付加膜が、電極指の基端部側から先端部側にかけて、連続的に設けられた質量付加膜１７Ｅであってもよい。少なくとも１本の電極指上の質量付加膜が、電極指の基端部側から先端部側にかけて、断続的に設けられた質量付加膜１７Ｆであってもよい。
　なお、図１３に示す例は一例であって、複数の電極指上に、本発明におけるいずれかの形態の質量付加膜が設けられていればよい。
　第１～第９の実施形態においては、各電極指の幅は一定である。電極指の幅は、電極指の電極指直交方向に沿う寸法である。もっとも、電極指の幅が電極指延伸方向において変化していてもよい。この例を、第１０の実施形態により示す。
　図１４は、第１０の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。
　本実施形態は、ＩＤＴ電極６１の各電極指の幅が、電極指延伸方向に変化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１０と同様の構成を有する。
　全ての第１の電極指６８及び全ての第２の電極指６９の幅は、基端部側から先端部側にかけて狭くなるように変化している。そして、全ての第１の電極指６８上及び全ての第２の電極指６９上に、１つずつ質量付加膜１７が設けられている。質量付加膜１７の幅は、質量付加膜１７における電極指の基端部側に設けられている部分から、先端部側に設けられている部分にかけて変化している。
　本実施形態においては、電極指の幅と、質量付加膜１７の幅との双方が、電極指延伸方向において変化している。それによって、不要波が励振される周波数をより一層分散させることができ、不要波の全体としての強度をより一層小さくすることができる。すなわち、不要波をより一層抑制することができる。
　なお、少なくとも１本の電極指の幅が、電極指延伸方向において変化していればよい。この場合、質量付加膜１７が設けられている電極指のうち、少なくとも１本の電極指の幅が、電極指延伸方向において変化していることが好ましい。それによって、不要波が励振される周波数を効果的に分散させることができる。
　電極指の幅の変化の、電極指延伸方向に対する傾きが、該電極指上に設けられた質量付加膜１７の幅の変化の、電極指延伸方向に対する傾きと異なることがより好ましい。それによって、不要波が励振される周波数を効果的に分散させることができる。もっとも、上記双方の傾きは同じであってもよい。
　本実施形態においては、電極指の幅は、基端部側から先端部側にかけて狭くなるように変化している。なお、電極指の幅は、基端部側から先端部側にかけて広くなるように変化していてもよい。あるいは、電極指は、基端部側から先端部側にかけて、幅が狭くなるように変化している部分、及び基端部側から先端部側にかけて、幅が広くなるように変化している部分の双方を含んでいてもよい。
　本実施形態における質量付加膜は、第１の実施形態と同様に構成されている。もっとも、質量付加膜の構成は、第２～第８の実施形態などの、本発明における他の形態の構成であってもよい。あるいは、第９の実施形態と同様に、複数の質量付加膜間において、平面視における形状が互いに異なっていてもよい。これらの場合においても、不要波を抑制することができる。
　本発明に係る弾性波装置は、例えば、フィルタ装置に用いることができる。この例を、第１１の実施形態により示す。
　図１５は、本発明の第１１の実施形態に係るフィルタ装置の回路図である。
　フィルタ装置７０はラダー型フィルタである。フィルタ装置７０は、第１の信号端子７２及び第２の信号端子７３と、複数の直列腕共振子及び複数の並列腕共振子とを有する。本実施形態においては、全ての直列腕共振子及び全ての並列腕共振子が弾性波共振子である。
　第１の信号端子７２及び第２の信号端子７３は、例えば、電極パッドとして構成されていてもよく、あるいは、配線として構成されていてもよい。本実施形態においては、第１の信号端子７２はアンテナ端子である。アンテナ端子はアンテナに接続される。
　フィルタ装置７０の複数の直列腕共振子は、具体的には、直列腕共振子Ｓ１、直列腕共振子Ｓ２ａ、直列腕共振子Ｓ２ｂ及び直列腕共振子Ｓ３である。複数の並列腕共振子は、具体的には、並列腕共振子Ｐ１及び並列腕共振子Ｐ２である。
　第１の信号端子７２及び第２の信号端子７３の間に、直列腕共振子Ｓ１、直列腕共振子Ｓ２ａ、直列腕共振子Ｓ２ｂ及び直列腕共振子Ｓ３が互いに直列に接続されている。直列腕共振子Ｓ２ａ及び直列腕共振子Ｓ２ｂは、分割型の弾性波共振子である。より具体的には、直列腕共振子Ｓ２ａ及び直列腕共振子Ｓ２ｂは、直列分割された弾性波共振子である。
　直列腕共振子Ｓ１及び直列腕共振子Ｓ２ａの間の接続点とグラウンド電位との間に、並列腕共振子Ｐ１が接続されている。直列腕共振子Ｓ２ｂ及び直列腕共振子Ｓ３の間の接続点とグラウンド電位との間に、並列腕共振子Ｐ２が接続されている。なお、フィルタ装置７０の回路構成は上記に限定されない。
　本実施形態においては、分割型の弾性波共振子のうち一方の直列腕共振子Ｓ２ａが本発明に係る弾性波装置である。分割型の弾性波共振子のうち他方の直列腕共振子Ｓ２ｂが、本発明における質量付加膜を有しない。直列腕共振子Ｓ２ａにおいては、不要波を抑制することができる。それによって、フィルタ装置７０におけるフィルタ特性の劣化を抑制することができる。加えて、複数の分割型の弾性波共振子に含まれる直列腕共振子Ｓ２ｂが、質量付加膜を有しない。それによって、フィルタ装置７０におけるロスの劣化を抑制することができる。
　フィルタ装置７０は、複数の分割型の弾性波共振子を含んでいればよい。複数の分割型の弾性波共振子は、直列分割された複数の直列腕共振子であってもよく、並列分割された複数の直列腕共振子であってもよい。あるいは、複数の分割型の弾性波共振子は、直列分割された複数の並列腕共振子であってもよく、並列分割された複数の並列腕共振子であってもよい。
　複数の分割型の弾性波共振子は、例えば、３つ以上に分割された複数の弾性波共振子であってもよい。そして、複数の分割型の弾性波共振子のうち少なくとも１つが、本発明に係る弾性波装置であればよい。複数の分割型の弾性波共振子のうち他の少なくとも１つが、本発明における質量付加膜を有していなければよい。それによって、弾性波共振子における不要波を抑制することができ、フィルタ装置７０において、ロスの劣化を招くことなく、フィルタ特性の劣化を抑制することができる。
　なお、フィルタ装置７０における少なくとも１つの弾性波共振子が、本発明に係る弾性波装置であればよい。例えば、分割型の弾性波共振子以外の弾性波共振子のうち、少なくとも１つが、本発明に係る弾性波装置であってもよい。この場合においても、本発明に係る弾性波装置である弾性波共振子において、不要波を抑制することができる。それによって、フィルタ装置７０におけるフィルタ特性の劣化を抑制することができる。
　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１６（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１６（ｂ）は、圧電層上の電極構造を示す平面図であり、図１７は、図１６（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１６（ａ）及び図１６（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１６（ａ）及び図１６（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１６（ａ）及び図１６（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１６（ａ）及び図１６（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１７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。弾性波装置１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１８（ａ）及び図１８（ｂ）を参照して説明する。
　図１８（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１８（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１８（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１９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１９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。弾性波装置１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２０は、図１７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。
　弾性波装置１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２０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、弾性波装置１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２１を参照して説明する。
　図２０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２１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２１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２２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２２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２３及び図２４を参照して説明する。図２３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１６（ｂ）を参照して説明する。図１６（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２４は弾性波装置１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２４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２４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２４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２３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２５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２５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２５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２６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２６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２７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１０の実施形態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２７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１０の実施形態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１０の実施形態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１０の実施形態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
１５…絶縁層
１６…支持基板
１７，１７Ａ～１７Ｇ…質量付加膜
２６，２７…第１，第２のバスバー
２８，２９…第１，第２の電極指
３７ａ，３７ｂ…第１，第２の部分
４７，５７…膜部分
６１…ＩＤＴ電極
６８，６９…第１，第２の電極指
７０…フィルタ装置
７２，７３…第１，第２の信号端子
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
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
Ｅａ，Ｅｂ…第１，第２のエッジ領域
Ｆ…交叉領域
Ｇａ，Ｇｂ…第１，第２のギャップ領域
Ｈ…中央領域
Ｐ１，Ｐ２…並列腕共振子
Ｓ１，Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ３…直列腕共振子
ＶＰ１…仮想平面

Claims (22)

  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いる圧電層と、
    　前記圧電層上に設けられており、対向し合う１対のバスバーと、複数の電極指と、を有するＩＤＴ電極と、
    　前記複数の電極指上に設けられている複数の質量付加膜と、
    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、前記支持部材における、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設けられており、
    　前記圧電層の厚みをｄ、隣り合う前記電極指同士の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐが０．５以下であり、
    　前記複数の電極指がそれぞれ、前記バスバーに接続されている基端部、及び前記基端部と対向している先端部を有し、
    　前記複数の電極指が延びる電極指延伸方向と直交する、電極指直交方向から見たときに、隣り合う前記電極指同士が重なり合っている領域が交叉領域であり、前記交叉領域が、中央領域と、前記中央領域を前記電極指延伸方向において挟み互いに対向している第１のエッジ領域及び第２のエッジ領域と、を含み、前記複数の質量付加膜の少なくとも一部がそれぞれ、平面視において前記中央領域と重なっており、
    　前記電極指上の前記質量付加膜が、前記基端部側から前記先端部側にかけて、連続的に設けられた前記質量付加膜、及び断続的に設けられた前記質量付加膜のうち一方であり、
    　前記電極指直交方向に沿う前記質量付加膜の寸法を前記質量付加膜の幅としたときに、前記質量付加膜の少なくとも一部において、前記基端部側に設けられている部分から、前記先端部側に設けられている部分にかけて、前記幅が変化している、弾性波装置。
  2. 　少なくとも１つの前記質量付加膜の少なくとも一部において、前記基端部側に設けられている部分から、前記先端部側に設けられている部分にかけて、連続的に前記幅が変化している、請求項１に記載の弾性波装置。
  3. 　少なくとも１つの前記質量付加膜の少なくとも一部において、前記基端部側に設けられている部分から、前記先端部側に設けられている部分にかけて、段階的に前記幅が変化している、請求項１または２に記載の弾性波装置。
  4. 　少なくとも１本の前記電極指上の前記質量付加膜が、前記基端部側から前記先端部側にかけて、断続的に設けられた前記質量付加膜であり、該質量付加膜が前記電極指延伸方向に並ぶ複数の膜部分を含み、各前記膜部分の前記幅が変化しておらず、隣り合う前記膜部分の前記幅が異なる、請求項３に記載の弾性波装置。
  5. 　少なくとも１本の前記電極指上の前記質量付加膜が、前記基端部側から前記先端部側にかけて、断続的に設けられた前記質量付加膜であり、該質量付加膜が前記電極指延伸方向に並ぶ複数の膜部分を含み、前記膜部分の少なくとも一部において、前記基端部側に設けられている部分から、前記先端部側に設けられている部分にかけて、前記幅が変化している、請求項３に記載の弾性波装置。
  6. 　少なくとも１本の前記電極指上の前記質量付加膜が、前記基端部側から前記先端部側にかけて、連続的に設けられた前記質量付加膜である、請求項２または３に記載の弾性波装置。
  7. 　前記質量付加膜における、前記基端部側に設けられている部分、及び前記先端部側に設けられている部分のうち一方の前記幅が、他方の前記幅以上である、請求項１～６のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  8. 　前記質量付加膜が、前記基端部側に設けられている部分から前記先端部側に設けられている部分にかけて、前記幅が広くなるように変化している部分と、前記基端部側に設けられている部分から前記先端部側に設けられている部分にかけて、前記幅が狭くなるように変化している部分と、を含む、請求項１～６のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  9. 　前記交叉領域及び前記１対のバスバーの間に位置する領域が、１対のギャップ領域であり、
    　前記質量付加膜が、平面視において、前記１対のギャップ領域のうち少なくとも一方、及び前記交叉領域と重なっている、請求項１～８のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  10. 　前記質量付加膜が誘電体からなる、請求項１～９のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  11. 　前記質量付加膜が酸化ケイ素からなる、請求項１０に記載の弾性波装置。
  12. 　前記質量付加膜の密度が、酸化ケイ素の密度よりも高い、請求項１０に記載の弾性波装置。
  13. 　前記質量付加膜が金属からなる、請求項１～９のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  14. 　前記電極指直交方向に沿う前記電極指の寸法を前記電極指の幅としたときに、少なくとも１本の前記電極指の前記幅が、前記基端部側から前記先端部側にかけて変化している、請求項１～１３のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  15. 　前記質量付加膜が設けられている少なくとも１本の前記電極指の前記幅が、前記基端部側から前記先端部側にかけて変化しており、
    　前記電極指の前記幅の変化の前記電極指延伸方向に対する傾きが、該電極指上に設けられた前記質量付加膜の前記幅の変化の前記電極指延伸方向に対する傾きと異なる、請求項１４に記載の弾性波装置。
  16. 　ｄ／ｐが０．２４以下である、請求項１～１５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  17. 　前記電極指直交方向から見たときに、隣り合う前記電極指同士が重なり合っている領域であり、かつ隣り合う前記電極指の前記電極指直交方向における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１～１６のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  18. 　前記圧電層が、タンタル酸リチウムまたはニオブ酸リチウムからなる、請求項１～１７のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  19. 　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１８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）
  20. 　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１～１９のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  21. 　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１～１９のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  22. 　分割型の弾性波共振子を含む複数の弾性波共振子を備え、
    　前記分割型の弾性波共振子のうち少なくとも１つが、請求項１～２１のいずれか１項に記載の弾性波装置であり、他の少なくとも１つが、前記弾性波装置の前記質量付加膜を有しない弾性波共振子である、フィルタ装置。
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