WO2023190610A1 - 弾性波装置 - Google Patents

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WO2023190610A1
WO2023190610A1 PCT/JP2023/012689 JP2023012689W WO2023190610A1 WO 2023190610 A1 WO2023190610 A1 WO 2023190610A1 JP 2023012689 W JP2023012689 W JP 2023012689W WO 2023190610 A1 WO2023190610 A1 WO 2023190610A1
Authority
WO
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electrode
piezoelectric layer
wave device
electrode fingers
space
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/012689
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
徹 山路
直 山崎
博也 鈴木
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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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/25Constructional features of resonators using surface acoustic waves

Definitions

  • the present disclosure relates to an elastic wave device.
  • Patent Document 1 describes an elastic wave device.
  • a through hole may be provided in the piezoelectric layer for the purpose of etching a sacrificial layer for forming a space between the support substrate and the piezoelectric layer.
  • the displacement of the piezoelectric layer in the portion that overlaps with the space interferes with the displacement of the piezoelectric layer around the through hole, so that cracks may occur in the piezoelectric layer starting from the through hole.
  • the present disclosure is intended to solve the above-mentioned problems, and aims to suppress the occurrence of cracks in the piezoelectric layer.
  • An elastic wave device includes a support member having a support substrate, a piezoelectric layer provided in a first direction of the support member that is a thickness direction of the support substrate, and a piezoelectric layer provided in the first direction of the piezoelectric layer. and a reinforcing film provided in the first direction of the piezoelectric layer, and the space is open to the piezoelectric layer side in the first direction in the support member. and an extraction passage extending outward from an edge in a second direction intersecting the first direction in the space, and located at a position that does not overlap with the functional electrode when viewed in plan in the first direction.
  • At least one through hole is arranged and communicates with the extraction passage and penetrates the piezoelectric layer, and the reinforcing film has a region between the through hole and the space when viewed in plan in the first direction.
  • the piezoelectric layer and the lead-out passage are provided so as to overlap at least a portion of an overlapping region.
  • FIG. 1A is a perspective view showing the elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 1B is a plan view showing the electrode structure of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion taken along line II-II in FIG. 1A.
  • FIG. 3A is a schematic cross-sectional view for explaining Lamb waves propagating through a piezoelectric layer in a comparative example.
  • FIG. 3B is a schematic cross-sectional view for explaining a thickness shear primary mode bulk wave propagating through the piezoelectric layer of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining the amplitude direction of the bulk wave of the thickness shear primary mode propagating through the piezoelectric layer of the first embodiment.
  • FIG. 1A is a perspective view showing the elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 1B is a plan view showing the electrode structure of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion taken along line II-
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of resonance characteristics of the elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 6 shows that in the acoustic wave device of the first embodiment, when p is the distance between the centers of adjacent electrodes or the average distance between the centers, and d is the average thickness of the piezoelectric layer, d/2p and the resonator.
  • FIG. 7 is a schematic plan view showing an example in which a pair of electrodes are provided in the acoustic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a reference diagram showing an example of the resonance characteristics of the elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 9 shows the fractional band of the elastic wave device of the first embodiment when a large number of elastic wave resonators are configured, and the amount of phase rotation of spurious impedance normalized by 180 degrees as the magnitude of spurious.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between d/2p, metallization ratio MR, and fractional band.
  • FIG. 11 is an explanatory 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. 12 is a partially cutaway perspective view for explaining the elastic wave device according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a schematic plan view showing an example of the elastic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line XIV-XIV.
  • FIG. 15 is a schematic plan view showing an example of the elastic wave device according to the second embodiment.
  • FIG. 16 is a schematic plan view showing an example of an elastic wave device according to the third embodiment.
  • FIG. 17 is a schematic plan view showing a first modification of the elastic wave device according to the third embodiment.
  • FIG. 18 is a schematic plan view showing a second modification of the elastic wave device according to the third embodiment.
  • FIG. 19 is a schematic plan view showing an example of an elastic wave device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view taken along line XX-XX in FIG. 19.
  • FIG. 1A is a perspective view showing the elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 1B is a plan view showing the electrode structure of the first embodiment.
  • the elastic wave device 1 of the first embodiment has a piezoelectric layer 2 made of LiNbO 3 .
  • the piezoelectric layer 2 may be made of LiTaO 3 .
  • the cut angle of LiNbO 3 and LiTaO 3 is a Z cut in the first embodiment.
  • the cut angle of LiNbO 3 or LiTaO 3 may be a rotational Y cut or an X cut.
  • the propagation directions of Y propagation and X propagation are ⁇ 30°.
  • the thickness of the piezoelectric layer 2 is not particularly limited, but is preferably 50 nm or more and 1000 nm or less in order to effectively excite the thickness shear primary mode.
  • the piezoelectric layer 2 has a first main surface 2a and a second main surface 2b facing each other in the Z direction. Electrode fingers 3 and electrode fingers 4 are provided on the first main surface 2a.
  • the electrode finger 3 is an example of a "first electrode finger”
  • the electrode finger 4 is an example of a "second electrode finger”.
  • the plurality of electrode fingers 3 are a plurality of "first electrode fingers” connected to the first bus bar 5.
  • the plurality of electrode fingers 4 are a plurality of "second electrode fingers” connected to the second bus bar 6.
  • the plurality of electrode fingers 3 and the plurality of electrode fingers 4 are inserted into each other.
  • an IDT (Interdigital Transducer) electrode including the electrode finger 3, the electrode finger 4, the first bus bar 5, and the second bus bar 6 is configured.
  • the electrode fingers 3 and 4 have a rectangular shape and have a length direction. In the direction orthogonal to this length direction, the electrode fingers 3 and the electrode fingers 4 adjacent to the electrode fingers 3 are opposed to each other.
  • the length direction of the electrode fingers 3 and 4 and the direction perpendicular to the length direction of the electrode fingers 3 and 4 are directions intersecting the thickness direction of the piezoelectric layer 2. Therefore, it can be said that the electrode fingers 3 and the electrode fingers 4 adjacent to the electrode fingers 3 face each other in the direction intersecting the thickness direction of the piezoelectric layer 2.
  • the thickness direction of the piezoelectric layer 2 is the Z direction (or the first direction)
  • the length direction of the electrode fingers 3 and 4 is the Y direction (or the second direction)
  • the electrode fingers 3 and 4 are referred to as the Y direction (or the second direction).
  • the direction orthogonal to each other is referred to as the X direction (or the third direction).
  • the length direction of the electrode fingers 3 and 4 may be replaced with the direction perpendicular to the length directions of the electrode fingers 3 and 4 shown in FIGS. 1A and 1B. That is, in FIGS. 1A and 1B, the electrode fingers 3 and 4 may be extended 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 electrode fingers 3 and 4 extend in FIGS. 1A and 1B. Then, a pair of adjacent electrode fingers 3 connected to one potential and electrode fingers 4 connected to the other potential are arranged in a direction perpendicular to the length direction of the electrode fingers 3 and 4. Multiple pairs are provided.
  • the electrode fingers 3 and 4 when the electrode fingers 3 and 4 are adjacent to each other, it does not mean that the electrode fingers 3 and 4 are arranged so as to be in direct contact with each other, but when the electrode fingers 3 and 4 are arranged with a gap between them. This refers to the case where the In addition, when the electrode fingers 3 and 4 are adjacent to each other, there are other electrodes between the electrode fingers 3 and 4 that are connected to the hot electrode or the ground electrode, including other electrode fingers 3 and 4. is not placed. This logarithm does not need to be an integer pair, and may be 1.5 pairs or 2.5 pairs.
  • the distance between the centers of the electrode fingers 3 and 4, that is, the pitch, is preferably in the range of 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the center-to-center distance between the electrode fingers 3 and 4 refers to the center of the width dimension of the electrode fingers 3 in a direction perpendicular to the length direction of the electrode fingers 3, and the center of the width dimension of the electrode fingers 3 in a direction perpendicular to the length direction of the electrode fingers 4. This is the distance between the center of the width dimension of the electrode finger 4 in the direction shown in FIG.
  • the electrode fingers 3 and 4 when there are multiple electrode fingers 3 and at least one of the electrode fingers 4 (when the electrode fingers 3 and 4 are considered as one pair of electrode sets, there are 1.5 or more pairs of electrode sets), the electrode fingers 3.
  • the distance between the centers of the electrode fingers 4 refers to the average value of the distance between the centers of adjacent electrode fingers 3 and electrode fingers 4 among 1.5 or more pairs of electrode fingers 3 and electrode fingers 4.
  • the width of the electrode fingers 3 and 4 that is, the dimension in the opposing direction of the electrode fingers 3 and 4, is preferably in the range of 150 nm or more and 1000 nm or less.
  • the center-to-center distance between the electrode fingers 3 and 4 is the distance between the center of the dimension (width dimension) of the electrode fingers 3 in the direction perpendicular to the length direction of the electrode fingers 3 and the length of the electrode fingers 4. This is the distance between the center of the dimension (width dimension) of the electrode finger 4 in the direction orthogonal to this direction.
  • a direction perpendicular to the length direction of the electrode fingers 3 and 4 is a 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 electrode fingers 3 and 4 and the polarization direction is 90° ⁇ 10°).
  • a support substrate 8 is laminated on the second main surface 2b side of the piezoelectric layer 2 with an intermediate layer 7 interposed therebetween.
  • the intermediate layer 7 and the support substrate 8 have a frame-like shape, and have openings 7a and 8a, as shown in FIG. As a result, a space (air gap) 9 is formed.
  • the space 9 is provided so as not to hinder the vibration of the excitation region C of the piezoelectric layer 2. Therefore, the support substrate 8 is laminated on the second main surface 2b with the intermediate layer 7 interposed therebetween at a position that does not overlap with the portion where at least one pair of electrode fingers 3 and 4 are provided. Note that the intermediate layer 7 may not be provided. Therefore, the support substrate 8 can be laminated directly or indirectly on the second main surface 2b of the piezoelectric layer 2.
  • the intermediate layer 7 is made of silicon oxide.
  • the intermediate layer 7 can be formed of an appropriate insulating material such as silicon nitride, alumina, etc. in addition to silicon oxide.
  • the support substrate 8 is made of Si.
  • the plane orientation of the Si surface on the piezoelectric layer 2 side may be (100), (110), or (111).
  • Si has a high resistivity of 4 k ⁇ or more.
  • the support substrate 8 can also be constructed using an appropriate insulating material or semiconductor material. Examples of materials for the support substrate 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 electrode fingers 3, electrode fingers 4, first bus bar 5, and second bus bar 6 are made of an appropriate metal or alloy such as Al or AlCu alloy.
  • the electrode finger 3, the electrode finger 4, the first bus bar 5, and the second bus bar 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 electrode fingers 3 and the plurality of electrode fingers 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 bulk wave of the thickness shear primary mode excited in the piezoelectric layer 2.
  • d/p is set to be 0.5 or less. Therefore, the bulk wave of the thickness shear primary mode is effectively excited, and good resonance characteristics can be obtained. More preferably, d/p is 0.24 or less, in which case even better resonance characteristics can be obtained.
  • the electrode fingers 3 and 4 are When there are 1.5 or more pairs of electrode fingers 4, the distance between the centers of adjacent electrode fingers 3 and 4 is the average distance between the centers of each adjacent electrode finger 3 and electrode finger 4.
  • the elastic wave device 1 of the first embodiment has the above configuration, even if the logarithms of the electrode fingers 3 and 4 are made smaller in an attempt to achieve miniaturization, the Q value is unlikely to decrease. This is because the resonator does not require reflectors on both sides and has little propagation loss. Further, the reason why the reflector is not required is because the bulk wave of the thickness shear first mode is used.
  • FIG. 3A is a schematic cross-sectional view for explaining Lamb waves propagating in a piezoelectric layer of a comparative example.
  • FIG. 3B is a schematic cross-sectional view for explaining a thickness shear primary mode bulk wave propagating through the piezoelectric layer of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining the amplitude direction of the bulk wave of the thickness shear primary mode propagating through the piezoelectric layer of the first embodiment.
  • FIG. 3A shows an elastic wave device as described in Patent Document 1, in which Lamb waves propagate through a piezoelectric layer.
  • waves propagate in the piezoelectric layer 201 as indicated by arrows.
  • the piezoelectric layer 201 has a first main surface 201a and a second main surface 201b, and the thickness direction connecting the first main surface 201a and the second main surface 201b is the Z direction.
  • the X direction is the direction in which the electrode fingers 3 and 4 of the IDT electrode are lined up.
  • the Lamb wave the wave propagates in the X direction as shown.
  • the piezoelectric layer 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 3 and 4 is decreased, the Q value decreases.
  • the vibration displacement is in the thickness sliding direction, so the waves are generated between the first principal surface 2a and the second principal surface of the piezoelectric layer 2. It propagates almost in the direction connecting the surface 2b, that is, in the Z direction, and resonates. That is, the X-direction component of the wave is significantly smaller than the Z-direction component. Since resonance characteristics are obtained by the propagation of waves in the Z direction, a reflector is not required. Therefore, no propagation loss occurs when propagating to the reflector. Therefore, even if the number of pairs of electrodes consisting of the electrode fingers 3 and 4 is reduced in an attempt to promote miniaturization, the Q value is unlikely to decrease.
  • the amplitude direction of the bulk wave of the thickness shear primary mode is the first region 251 included in the excitation region C (see FIG. 1B) of the piezoelectric layer 2 and the first region 251 included in the excitation region C.
  • the second area 252 is the opposite.
  • FIG. 4 schematically shows a bulk wave when a voltage is applied between the electrode fingers 3 and 4 such that the electrode fingers 4 have a higher potential than the electrode fingers 3.
  • the first region 251 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 252 is a region of the excitation region C between the virtual plane VP1 and the second principal surface 2b.
  • the elastic wave device 1 at least one pair of electrodes consisting of an electrode finger 3 and an electrode finger 4 are disposed, but since the wave is not propagated in the X direction, There does not necessarily have to be a plurality of pairs of electrodes. That is, it is only necessary that at least one pair of electrodes be provided.
  • the electrode finger 3 is an electrode connected to a hot potential
  • the electrode finger 4 is an electrode connected to a ground potential.
  • the electrode finger 3 may be connected to the ground potential
  • the electrode finger 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. 5 is an explanatory diagram showing an example of resonance characteristics of the elastic wave device of the first embodiment.
  • the design parameters of the elastic wave device 1 that obtained the resonance characteristics shown in FIG. 5 are as follows.
  • Piezoelectric layer 2 LiNbO 3 with Euler angles (0°, 0°, 90°) Thickness of piezoelectric layer 2: 400 nm
  • Length of excitation region C (see Figure 1B): 40 ⁇ m Number of pairs of electrodes consisting of electrode fingers 3 and 4: 21 pairs Center-to-center distance (pitch) between electrode fingers 3 and 4: 3 ⁇ m Width of electrode fingers 3 and 4: 500 nm d/p: 0.133
  • Support substrate 8 Si
  • the excitation region C (see FIG. 1B) is a region where the electrode fingers 3 and 4 overlap when viewed in the X direction orthogonal to the length direction of the electrode fingers 3 and 4. .
  • the length of the excitation region C is a dimension along the length direction of the electrode fingers 3 and 4 of the excitation region C.
  • the excitation region C is an example of a "crossing region.”
  • the center-to-center distances of the electrode pairs consisting of the electrode fingers 3 and 4 were all made equal. That is, the electrode fingers 3 and the electrode fingers 4 were arranged at equal pitches.
  • d/p is 0.5 or less, more preferably 0. .24 or less. This will be explained with reference to FIG.
  • FIG. 6 shows d/2p and the resonator in the acoustic wave device of the first embodiment, where p is the distance between the centers of adjacent electrodes or the average distance between the centers, and d is the average thickness of the piezoelectric layer 2.
  • At least one pair of electrodes may be one pair, and in the case of one pair of electrodes, the above p is the distance between the centers of adjacent electrode fingers 3 and 4. Furthermore, in the case of 1.5 or more pairs of electrodes, the average distance between the centers of adjacent electrode fingers 3 and 4 may be set to p.
  • the thickness d of the piezoelectric layer 2 if the piezoelectric layer 2 has thickness variations, a value obtained by averaging the thicknesses may be adopted.
  • FIG. 7 is a schematic plan view showing an example in which a pair of electrodes are provided in the elastic wave device of the first embodiment.
  • a pair of electrodes including electrode fingers 3 and electrode fingers 4 are provided on the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2.
  • K in FIG. 7 is the intersection width.
  • the number of pairs of electrodes may be one. Even in this case, if the above-mentioned d/p is 0.5 or less, the bulk wave of the thickness shear primary mode can be excited effectively.
  • excitation is an area where any of the adjacent electrode fingers 3 and electrode fingers 4 overlap when viewed in the direction in which they are facing each other. It is desirable that the metallization ratio MR of the adjacent electrode fingers 3 and 4 with respect to the region C satisfies MR ⁇ 1.75(d/p)+0.075. In that case, spurious can be effectively reduced. This will be explained with reference to FIGS. 8 and 9.
  • FIG. 8 is a reference diagram showing an example of the resonance characteristics of the elastic wave device of the first embodiment.
  • a spurious signal indicated by arrow B appears between the resonant frequency and the anti-resonant frequency.
  • d/p 0.08 and the Euler angles of LiNbO 3 (0°, 0°, 90°).
  • the metallization ratio MR was set to 0.35.
  • the metallization ratio MR will be explained with reference to FIG. 1B.
  • This excitation region C refers to the electrode finger that overlaps the electrode finger 4 when the electrode finger 3 and the electrode finger 4 are viewed in a direction perpendicular to the length direction of the electrode finger 3 and the electrode finger 4, that is, in the opposite direction. 3, a region of the electrode finger 4 overlapping with the electrode finger 3, and a region between the electrode finger 3 and the electrode finger 4 where the electrode finger 3 and the electrode finger 4 overlap.
  • the area of the electrode fingers 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.
  • the ratio of the metallized portion included in the entire excitation region C to the total area of the excitation region C may be taken as MR.
  • FIG. 9 shows the fractional band of the elastic wave device of the first embodiment when a large number of elastic wave resonators are configured, and the amount of phase rotation of spurious impedance normalized by 180 degrees as the magnitude of spurious.
  • FIG. 9 shows the results when using the Z-cut piezoelectric layer 2 made of LiNbO 3 , the same tendency occurs even when piezoelectric layers 2 having other cut angles are used.
  • the spurious is as large as 1.0.
  • the fractional band exceeds 0.17, that is, exceeds 17%, a large spurious with a spurious level of 1 or more will affect the pass band even if the parameters that make up the fractional band are changed. Appear within. That is, as in the resonance characteristics shown in FIG. 8, 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 electrode fingers 3, 4, etc., the spurious can be reduced.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between d/2p, metallization ratio MR, and fractional band.
  • various elastic wave devices 1 having different d/2p and MR were configured, and the fractional bands were measured.
  • the hatched area on the right side of the broken line D in FIG. 10 is a region where the fractional band is 17% or less.
  • the fractional band can be reliably set to 17% or less.
  • FIG. 11 is an explanatory 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. 11 are regions where a fractional band of at least 5% or more can be obtained. When the range of the region is approximated, it becomes the range expressed by the following equations (1), (2), and (3).
  • the fractional band can be made sufficiently wide, which is preferable.
  • FIG. 12 is a partially cutaway perspective view for explaining the elastic wave device according to the embodiment of the present disclosure.
  • the outer periphery of the space 9 is indicated by a broken line.
  • the elastic wave device of the present disclosure may utilize plate waves.
  • the elastic wave device 301 includes reflectors 310 and 311.
  • the reflectors 310 and 311 are provided on both sides of the electrode fingers 3 and 4 of the piezoelectric layer 2 in the elastic wave propagation direction.
  • a Lamb wave as a plate wave is excited.
  • the reflectors 310 and 311 are provided on both sides, resonance characteristics due to Lamb waves as plate waves can be obtained.
  • the elastic wave devices 1 and 101 utilize bulk waves in the primary thickness shear mode.
  • the first electrode finger 3 and the second electrode finger 4 are adjacent electrodes, and the thickness of the piezoelectric layer 2 is d, and the first electrode finger 3 and the second electrode finger 4 are adjacent electrodes.
  • d/p is set to be 0.5 or less.
  • the piezoelectric layer 2 is formed of lithium niobate or lithium tantalate.
  • the first main surface 2a or the second main surface 2b of the piezoelectric layer 2 has a first electrode finger 3 and a second electrode finger 4 facing each other in a direction intersecting the thickness direction of the piezoelectric layer 2. It is desirable to cover the first electrode finger 3 and the second electrode finger 4 with a protective film.
  • FIG. 13 is a schematic plan view showing an example of the elastic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line XIV-XIV.
  • the acoustic wave device 1A according to the first embodiment includes a support member 80, a piezoelectric layer 2, a functional electrode 30, a reinforcing film 14, and a protective film 19.
  • the elastic wave device 1A has a plurality of resonators R1 to R3.
  • each of the plurality of resonators R1 to R3 has one functional electrode 30.
  • the support member 80 has a support substrate 8.
  • the support member 80 includes the intermediate layer 7 and the support substrate 8.
  • the intermediate layer 7 is provided in the Z direction of the support substrate 8.
  • the support member 80 has a space 91 and a pullout passage 92.
  • the space 91 and the extraction passage 92 are spaces that are open to the piezoelectric layer 2 side of the support member 80.
  • the space 91 and the extraction passage 92 are located in the intermediate layer 7.
  • the space 91 and the extraction passage 92 penetrate the intermediate layer 7 in the Z direction. That is, it can be said that the space 91 and the extraction passage 92 are spaces between the piezoelectric layer 2 and the support substrate 8.
  • the space 91 and the extraction passage 92 are not limited to penetrating the intermediate layer 7 in the Z direction, and may be spaces on the piezoelectric layer 2 side of the intermediate layer 7.
  • the space 91 is a space for not disturbing the vibrations of the excitation regions of the resonators R1 to R3.
  • a plurality of spaces 91 are provided so as to be lined up in the X direction.
  • the space portions 91 are provided at positions overlapping at least a portion of the functional electrodes 30 of the resonators R1 to R3 when viewed from above in the Z direction.
  • the shape of the edge of the space 91 is rectangular.
  • the edge of the space 91 refers to a boundary between an area that overlaps with the space 91 and an area that does not overlap when viewed in plan in the Z direction.
  • the shape of the edge of the space 91 is rectangular means that the edge of the space 91 has two sides extending in the same direction and two sides extending in a direction orthogonal to the sides, For example, as shown in FIG. 13, the apex may be rounded.
  • the shape of the space 91 is a rectangle having edges in the Y direction (edges on both sides in the Y direction) and edges in the X direction (edges on both sides in the X direction).
  • the space 91 closest to the intersection of the X-direction edge and the Y-direction edge of the space 91 or the intersection of the extended line of the X-direction edge and the Y-direction edge of the space 91 will be described below.
  • a point on the edge will be described as a corner 91a. That is, the corner 91a is a point corresponding to the apex of the rectangle of the space 91.
  • the extraction passage 92 is a space extending outside the edge of the space 91 in the Y direction.
  • the pull-out passage 92 is a space that also extends outside the edge of the space 91 in the X direction. That is, one pullout passage 92 is provided on each side of the corner 91a of the space 91 that faces in a direction parallel to the Z direction.
  • the pull-out passage 92 communicates with the space 91.
  • at least one pullout passage 92 communicates with another pullout passage 92 that communicates with another space 91 adjacent to the space 91 with which the pullout passage 92 communicates.
  • the spaces 91 adjacent to each other in the X direction communicate with each other by connecting the two extraction passages 92 to each other.
  • the pull-out passage 92 is connected to another pull-out passage 92 at the end opposite to the space 91 in the Y direction. That is, the spaces 91 adjacent to each other in the X direction are connected to each other via two drawer passages 92 connected in a V-shape extending in the Y direction.
  • the position where the drawer passages 92 are connected may be described as a connection position.
  • the piezoelectric layer 2 is provided in the Z direction of the support member 80.
  • the piezoelectric layer 2 is provided on the intermediate layer 7 side of the support member 80.
  • the surface of the piezoelectric layer 2 on the support member 80 side may be referred to as the second main surface 2b, and the surface opposite to the second main surface 2b in the Z direction may be referred to as the first main surface 2a. .
  • the piezoelectric layer 2 has a through hole 2H.
  • the through hole 2H is a hole that penetrates the piezoelectric layer 2 in the Z direction.
  • the through hole 2H is provided at a position that does not overlap with the functional electrode 30 when viewed from above in the Z direction.
  • the through hole 2H is provided so as not to overlap the functional electrode 30, the reinforcing film 14, and the protective film 19 when viewed from above in the Z direction. That is, in the example of FIG. 13, the support substrate 8 is exposed when viewed from the Z direction.
  • the through hole 2H communicates with the extraction passage 92 in the Z direction.
  • the through hole 2H is located at the end of the extraction passage 92 on the side opposite to the space 91 in the Y direction. Therefore, the through hole 2H is connected to the space 91 via the extraction passage 92.
  • a plurality of through holes 2H are provided, and each of the through holes 2H is provided in each of the extraction passages 92. In the example of FIG. 13, when viewed from above in the Z direction, the through hole 2H is connected in a straight line to the other through hole 2H via the extraction passage 92 and the space 91.
  • the through hole 2H is provided at the connection position of the two extraction passages 92. That is, the through hole 2H communicates with the plurality of spaces 91. Thereby, the through holes 2H can be shared by a plurality of spaces 91, so the number of through holes 2H can be reduced, and cracks in the piezoelectric layer 2 caused by the through holes 2H can be suppressed.
  • the through holes 2H can be shared by a plurality of spaces 91, so the number of through holes 2H can be reduced, and cracks in the piezoelectric layer 2 caused by the through holes 2H can be suppressed.
  • the through hole 2H is provided in the Y direction of the non-space area E.
  • the non-spatial area E refers to an area that is located between adjacent spaces 91 in the X direction and does not overlap with the spaces 91 when viewed from above in the Z direction. That is, there is no space 91 in the X direction and Y direction of the through hole 2H.
  • the through hole 2H and the space 91 are not adjacent to each other in the X direction and the Y direction, so that the displacement of the piezoelectric layer 2 at a position overlapping the space 91 when viewed from above in the Z direction is caused by the displacement of the piezoelectric layer 2 around the through hole 2H. Interference with the displacement of the piezoelectric layer 2 can be further suppressed, and generation of cracks in the piezoelectric layer 2 can be further suppressed.
  • the functional electrode 30 is an IDT electrode having electrode fingers 3 and 4 and bus bars 5 and 6.
  • the functional electrode 30 is provided on the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2.
  • a plurality of functional electrodes 30 are provided and share the bus bars 5 and 6. That is, it can be said that the plurality of resonators R1 to R3 are resonators parallel to each other.
  • the reinforcing film 14 is provided on the first main surface 2a side with respect to the piezoelectric layer 2.
  • the reinforcing film 14 is thicker than the electrode fingers 3 and 4.
  • the reinforcing film 14 is located in a region between the through hole 2H and the space 91 in the Y direction when viewed from above in the Z direction, and overlaps at least a part of the region where the piezoelectric layer 2 and the extraction passage 92 overlap. It is set up like this.
  • the reinforcing film 14 is provided so as to surround each through hole 2H when viewed in plan in the Z direction.
  • the space between the through hole 2H and the space 91 is reinforced by the reinforcing film 14, so that the displacement of the piezoelectric layer 2 at the position overlapping the space 91 when viewed in plan in the Z direction will cause the piezoelectric layer around the through hole 2H to Interference with the displacement of the layer 2 can be suppressed, and generation of cracks in the piezoelectric layer 2 can be suppressed.
  • the reinforcing film 14 is a metal layer, and is made of an alloy of Al and Cu, for example. Further, the reinforcing film 14 is laminated on a portion of the bus bars 5 and 6 of the functional electrode 30. Thereby, the reinforcing film 14 can be electrically connected to the bus bars 5 and 6, and by connecting the reinforcing film 14 to a bump or the like, the conductive wire to the functional electrode 30 can be drawn out to the outside of the acoustic wave device 1A.
  • the reinforcing film 14 is provided so as to overlap the corner 91a of the space 91 when viewed from above in the Z direction.
  • the reinforcing film 14 is provided so as to overlap the edge of the space 91 in the Y direction when viewed from above in the Z direction.
  • the protective film 19 is a film provided on the functional electrode 30.
  • the protective film 19 is made of silicon oxide, for example.
  • the protective film 19 is provided on the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2, the functional electrode 30, and the reinforcing film 14.
  • the elastic wave device 1A includes the support member 80 having the support substrate 8 and the support member 80 in the first direction (Z direction) which is the thickness direction of the support substrate 8.
  • the piezoelectric layer 2 includes a piezoelectric layer 2 provided, at least one functional electrode 30 provided in a first direction of the piezoelectric layer 2, and a reinforcing film 14 provided in a first direction of the piezoelectric layer 2.
  • the support member 80 includes a space 91 that is open toward the piezoelectric layer 2 side in the first direction, and a pull-out passage that extends outward from the edge of the space 91 in the second direction (Y direction) that intersects with the first direction. There is 92.
  • the reinforcing film 14 is provided in a region between the through hole 2H and the space 91 when viewed in plan in the first direction, and is provided so as to overlap at least a part of the region where the piezoelectric layer 2 and the extraction passage 92 overlap. ing.
  • the space between the through hole 2H and the space 91 is reinforced by the reinforcing film 14, so that the displacement of the piezoelectric layer 2 at the position overlapping the space 91 when viewed in plan in the Z direction will cause the piezoelectric layer around the through hole 2H to Interference with the displacement of the layer 2 can be suppressed, and generation of cracks in the piezoelectric layer 2 can be suppressed.
  • the functional electrode 30 faces one of the plurality of first electrode fingers 3 extending in the second direction and the plurality of first electrode fingers 3 in a third direction (X direction) orthogonal to the second direction. and a plurality of second electrode fingers 4 extending in the second direction, and the reinforcing film 14 is thicker than the first electrode fingers 3 and the second electrode fingers 4 in the first direction. It is a thick metal layer.
  • the space between the through hole 2H and the space 91 is further reinforced by the reinforcing film 14, so that the displacement of the piezoelectric layer 2 at the position overlapping the space 91 when viewed in plan in the Z direction is caused by the displacement of the piezoelectric layer 2 around the through hole 2H. Interference with the displacement of the piezoelectric layer 2 can be further suppressed, and generation of cracks in the piezoelectric layer 2 can be further suppressed.
  • the IDT electrode further includes a first bus bar 5 that electrically connects the plurality of first electrode fingers 3 and a second bus bar 6 that electrically connects the plurality of second electrode fingers 4.
  • the reinforcing film 14 may be a metal layer provided so as to partially overlap the first bus bar 5 and the second bus bar 6. Even in this case, the displacement of the piezoelectric layer 2 at the position overlapping the space 91 when viewed from above in the Z direction can be suppressed from interfering with the displacement of the piezoelectric layer 2 around the through hole 2H, and cracks occur in the piezoelectric layer 2. can be suppressed.
  • a desirable embodiment further includes a plurality of IDT electrodes and a plurality of spaces 91 overlapping each of the IDT electrodes, and the adjacent spaces 91 are connected to each other by connecting two extraction passages 92, and the through holes are connected to each other. 2H is in a connecting position where the two drawer passages 92 are connected when viewed in plan in the first direction.
  • the electrode further includes a plurality of IDT electrodes and a plurality of spaces 91 overlapping each of the IDT electrodes, and the through hole 2H is arranged in the second direction of the non-space region E between the adjacent spaces 91. ing.
  • the through hole 2H and the space 91 are not adjacent to each other in the X direction and the Y direction, so that the displacement of the piezoelectric layer 2 at a position overlapping the space 91 when viewed from above in the Z direction is caused by the displacement of the piezoelectric layer 2 around the through hole 2H. Interference with the displacement of the piezoelectric layer 2 can be further suppressed, and generation of cracks in the piezoelectric layer 2 can be further suppressed.
  • the space 91 is rectangular when viewed in plan in the first direction, and the reinforcing film 14 is provided so as to overlap the corner 91a of the space 91 in plan view in the first direction. Thereby, concentration of stress on the piezoelectric layer 2 is further relaxed, and cracks in the piezoelectric layer 2 can be further suppressed.
  • d/p is 0.5 or less, where d is the thickness of the piezoelectric layer 2 and p is the center-to-center distance between adjacent first electrode fingers 3 and second electrode fingers 4. This makes it possible to effectively excite bulk waves in the first-order thickness shear mode.
  • d/p is 0.24 or less.
  • it is configured to be able to utilize thickness-shear mode bulk waves. This makes it possible to provide an elastic wave device that increases the coupling coefficient and provides good resonance characteristics.
  • an area where adjacent first electrode fingers 3 and second electrode fingers 4 overlap when viewed in the opposing direction is an excitation area, and a plurality of first electrodes with respect to the excitation area
  • the metallization ratio of the finger 3 and the second electrode finger 4 is MR, MR ⁇ 1.75(d/p)+0.075 is satisfied.
  • the piezoelectric layer 2 contains lithium niobate or lithium tantalate, and the Euler angles ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) of the lithium niobate or lithium tantalate constituting the piezoelectric layer 2 are expressed by the following formula ( 1), formula (2) or formula (3).
  • the fractional band can be reliably set to 17% or less.
  • FIG. 15 is a schematic plan view showing an example of the elastic wave device according to the second embodiment.
  • an elastic wave device 1B according to the second embodiment differs from the first embodiment in that the reinforcing film 14 has a protrusion 14a.
  • an elastic wave device according to a second embodiment will be described with reference to the drawings, but the same parts as in the first embodiment will be designated by reference numerals and explanations will be omitted.
  • the protruding portion 14a is a portion that protrudes into the non-spatial region E when viewed from above in the Z direction. That is, the protruding portion 14a is a portion of the reinforcing film 14 on the functional electrode 30 side in the Y direction. The protrusion 14a overlaps the corner 91a of the space 91 when viewed from above in the Z direction. Thereby, concentration of stress on the piezoelectric layer 2 is alleviated, and cracks in the piezoelectric layer 2 can be suppressed.
  • the shape of the protrusion 14a is a partially curved shape. More specifically, the outer shape of the protruding portion 14a has a curved shape in which a portion of the protruding portion 14a is convex on the side opposite to the functional electrode 30 in the Y direction. In the example of FIG. 15, the outer shape of the protrusion 14a is a bell-shaped curve. More specifically, the outer shape of the protrusion 14a is a curve in which the center in the X direction is convex toward the functional electrode 30 in the Y direction, and both sides of the curve in the X direction are opposite to the functional electrode 30 in the Y direction. It is a convex curve.
  • the outer shape of the reinforcing film 14 and the edge of the space 9 are not perpendicular to each other, so that the concentration of stress on the piezoelectric layer 2 is further alleviated, and cracks in the piezoelectric layer 2 can be further suppressed.
  • the space portion 91 is rectangular when viewed in plan in the first direction, and the reinforcing film 14 has a protrusion portion that protrudes into the non-spatial region E.
  • the protrusion 14a overlaps the corner 91a of the space 91 when viewed in plan in the first direction. Even in this case, concentration of stress on the piezoelectric layer 2 is alleviated, and cracks in the piezoelectric layer 2 can be suppressed.
  • the protrusion 14a is partially curved when viewed in plan in the first direction.
  • the outer shape of the reinforcing film 14 and the edge of the space 9 are not perpendicular to each other, so that the concentration of stress on the piezoelectric layer 2 is further alleviated, and cracks in the piezoelectric layer 2 can be further suppressed.
  • FIG. 16 is a schematic plan view showing an example of an elastic wave device according to the third embodiment.
  • an elastic wave device 1C according to the third embodiment differs from the first embodiment in that a functional electrode 30A has meandering electrode fingers 3A and 4A.
  • a functional electrode 30A has meandering electrode fingers 3A and 4A.
  • an elastic wave device 1C according to a third embodiment will be described with reference to the drawings, but the same parts as in the first embodiment will be designated by reference numerals and explanations will be omitted.
  • the end connected to the bus bars 5 and 6 will be referred to as the base end
  • the end in the Y direction opposite to the base end of the electrode fingers 3A and 4A will be referred to as the end.
  • the tip is sometimes explained as the tip.
  • a direction perpendicular to the Z direction and intersecting the X and Y directions will be described as a fourth direction U1
  • a direction in which the vector component in the X direction is opposite to that in the fourth direction U1 will be described as a fifth direction U2.
  • the electrode finger 3A is a meander-shaped first electrode finger.
  • the electrode finger 4A is a second electrode finger having a meander shape. Meandering refers to extending between the proximal end and the distal end so as to alternately bend on one side and the other in a direction intersecting a straight line passing through the proximal end and the distal end.
  • the electrode fingers 3A, 4A are bent at least once from one side to the other in the X direction and at least once from the other side to one side in the X direction between the base end and the tip.
  • the electrode fingers 3A, 4A extend in the fourth direction U1 at least once between the base end and the distal end, change direction at the tip and extend in the fifth direction U2, and at least once in the fifth direction U2. After extending in the direction U2, it changes direction and extends in the fourth direction U1.
  • the path for the crack to reach the bus bars 5 and 6 is long, so that the crack can reach the bus bars 5 and 6 in the X direction. This can prevent the base ends of the electrode fingers 3A, 4A and the bus bars 5, 6 from being cut and disconnected.
  • the length direction of the electrode fingers 3A, 4A refers to the direction along the straight line passing through the base end and the distal end, that is, the Y direction. Therefore, in the functional electrode 30A according to FIG. 16, the excitation region C is defined as the excitation region C when the electrode fingers 3A and 4A are viewed in the X direction orthogonal to the Y direction, which is the length direction of the electrode fingers 3A and 4A.
  • the shapes of the electrode fingers 3A and 4A are zigzag. That is, in the electrode fingers 3A and 4A according to FIG. 16, there is a straight line between the points where the direction changes between the fourth direction U1 and the fifth direction U2.
  • the elastic wave device 1C according to the third embodiment has been described above, the elastic wave device according to the third embodiment is not limited to that shown in FIG. 16.
  • modified examples will be explained with reference to the drawings.
  • FIG. 17 is a schematic plan view showing a first modification of the elastic wave device according to the third embodiment.
  • the shapes of the first electrode fingers 3B and the second electrode fingers 4B according to the first modification are wavy. That is, the electrode fingers 3B and 4B according to the first modification include a curve between the points where the direction changes between the fourth direction U1 and the fifth direction U2. Thereby, it is possible to suppress concentration of stress at the point where the electrode fingers 3 and 4 of the piezoelectric layer 2 change direction between the fourth direction U1 and the fifth direction U2.
  • the crack takes a longer route to reach the bus bars 5 and 6, the crack reaches the bus bars 5 and 6 and spreads in the X direction, cutting the base ends of the electrode fingers 3A and 4A and the bus bars 5 and 6, resulting in disconnection. You can control what you do.
  • FIG. 18 is a schematic plan view showing a second modification of the elastic wave device according to the third embodiment.
  • a portion including the base end and a portion including the tip extend in the second direction
  • the base portion and the second electrode finger 4C extend in the second direction.
  • the portion between the ends in the Y direction has a meander shape.
  • the electrode fingers 3C and 4C have a shape that extends linearly in the Y direction from the base end, extends in a meandering shape, and extends linearly in the Y direction to the tip.
  • the shape of the electrode fingers 3C and 4C becomes meandering only in the portion that overlaps with the central portion of the space portion 91 in the Y direction when viewed from above in the Z direction.
  • the path for the crack to reach the bus bars 5 and 6 is long, so the crack reaches the bus bars 5 and 6 and spreads in the X direction. , disconnection of the electrode fingers 3A, 4A can be suppressed.
  • the length of the space 91 in the X direction may be greater than the length in the Y direction.
  • cracks are likely to occur in the piezoelectric layer 2 at a portion that overlaps with the central portion of the space 91 in the Y direction when viewed from above in the Z direction, but since the functional electrode includes meandering electrode fingers, , disconnection of the electrode fingers can be suppressed.
  • the functional electrode 30A is connected to the first bus bar 5, the second bus bar 6 facing the first bus bar 5 in the second direction, and the functional electrode 30A to A plurality of first electrode fingers 3 have their base ends connected to one bus bar 5 and have their tips facing in a second direction with respect to the first bus bar 5;
  • This is an IDT electrode having a plurality of second electrode fingers 4 whose tips are provided in a second direction with respect to the second bus bar 6, and a plurality of first electrode fingers 3 and a plurality of second electrode fingers 4. At least one of them is a meandering electrode finger 3A, 4A extending so as to bend alternately on one side and the other side in a third direction (X direction) intersecting the second direction.
  • 3A and 4A are bent at least once from one side to the other in the third direction between the proximal end and the distal end, and are bent from the other side to one side at least once.
  • a crack occurs in the piezoelectric layer 2 at the end of the electrode fingers 3A, 4A in the X direction, even if the crack spreads in the direction in which the electrode fingers 3A, 4A extend, the Since the spread of the crack stops at the point where the direction changes, the crack spreads in the Y direction at the base end of the electrode fingers 3A, 4A, thereby preventing the electrode fingers 3A, 4A from breaking.
  • the meandering electrode fingers 3A, 4A may have a zigzag shape. Even in this case, since it is possible to suppress the crack from spreading, it is possible to suppress the electrode fingers 3A, 4A from being disconnected.
  • the meandering electrode fingers 3B and 4B have a waveform shape. Thereby, it is possible to suppress concentration of stress at the point where the electrode fingers 3 and 4 of the piezoelectric layer 2 change direction between the fourth direction U1 and the fifth direction U2.
  • the crack since the crack takes a longer route to reach the bus bars 5 and 6, the crack reaches the bus bars 5 and 6 and spreads in the X direction, cutting the base ends of the electrode fingers 3A and 4A and the bus bars 5 and 6, resulting in disconnection. You can control what you do.
  • the meandering electrode fingers 3C and 4C may have a portion including the base end and a portion including the tip extending in the second direction. Even in this case, since it is possible to suppress the crack from spreading, it is possible to suppress the electrode fingers 3A, 4A from being disconnected.
  • the length of the space 91 in the third direction may be larger than the length in the second direction. Even in this case, since it is possible to suppress the crack from spreading, it is possible to suppress the electrode fingers 3A, 4A from being disconnected.
  • FIG. 19 is a schematic plan view showing an example of an elastic wave device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view taken along line XX-XX in FIG. 19.
  • the elastic wave device 1F according to the fourth embodiment differs from the first embodiment in that it is a device that uses bulk waves, that is, a BAW (Bulk Acoustic Wave) element.
  • BAW Bulk Acoustic Wave
  • the piezoelectric layer 2 includes single crystal lithium niobate or lithium tantalate. This allows good use of bulk waves.
  • the functional electrode 30D includes an upper electrode 31 and a lower electrode 32.
  • the upper electrode 31 is a plate-shaped electrode provided on the first main surface 2 a of the piezoelectric layer 2 .
  • the lower electrode 32 is a plate-shaped electrode provided on the second main surface 2b of the piezoelectric layer 2.
  • the excitation region refers to a region where the upper electrode 31 and the lower electrode 32 overlap when viewed in plan in the Z direction.
  • the upper electrode 31 is provided between the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2 and the reinforcing film 14.
  • the lower electrode 32 is provided between the second main surface 2b of the piezoelectric layer 2 and the support member 80.
  • the reinforcing film 14 is provided on the first main surface 2a side with respect to the piezoelectric layer 2 and on the opposite side of the piezoelectric layer 2 of the upper electrode 31.
  • the reinforcing film 14 is thicker than the upper electrode 31 and the lower electrode 32. Thereby, it is possible to suppress the generation of cracks in the piezoelectric layer 2.
  • the functional electrode 30D includes the upper electrode 31 provided on one main surface (first main surface 2a) of the piezoelectric layer 2, and a lower electrode 32 provided on the other main surface (second main surface 2b).
  • Piezoelectric layer 2 includes single crystal lithium niobate or lithium tantalate.
  • the reinforcing film 14 is a metal layer that is thicker than the thickness of the upper electrode 31 and the lower electrode 32 in the first direction. Thereby, generation of cracks in the piezoelectric layer 2 can be suppressed.

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Abstract

圧電層のクラックを抑制する。支持基板を有する支持部材と、支持部材の、支持基板の厚み方向である第1方向に、設けられた圧電層と、圧電層の第1方向に設けられる少なくとも1つの機能電極と、圧電層の第1方向に設けられた補強膜と、を備える。支持部材に、第1方向の圧電層側に開口している空間部と、空間部における、第1方向に交差する第2方向の縁よりも外側に延びる引き出し通路と、がある。第1方向に平面視して、機能電極とは重ならない位置に配置され、引き出し通路と連通し、圧電層を貫通する少なくとも1つの貫通孔がある。補強膜は、第1方向に平面視して、貫通孔と空間部の間の領域にあって、圧電層と引き出し通路とが重なる領域の少なくとも一部に重なるように設けられている。

Description

弾性波装置
 本開示は、弾性波装置に関する。
 特許文献1には、弾性波装置が記載されている。
特開2012-257019号公報
 特許文献1に示す弾性波装置において、圧電層に、支持基板と圧電層との間の空間部を形成するための犠牲層をエッチングする目的で、貫通孔を設ける場合がある。この場合、空間部と重なる部分の圧電層の変位が、貫通孔周辺の圧電層の変位に干渉することで、圧電層に貫通孔を起点とするクラックが発生する可能性があった。
 本開示は、上述した課題を解決するものであり、圧電層のクラックの発生を抑制することを目的とする。
 一態様に係る弾性波装置は、支持基板を有する支持部材と、前記支持部材の、前記支持基板の厚み方向である第1方向に、設けられた圧電層と、前記圧電層の前記第1方向に設けられる少なくとも1つの機能電極と、前記圧電層の前記第1方向に設けられた補強膜と、を備え、前記支持部材に、前記第1方向の前記圧電層側に開口している空間部と、前記空間部における、前記第1方向に交差する第2方向の縁よりも外側に延びる引き出し通路と、があり、前記第1方向に平面視して、前記機能電極とは重ならない位置に配置され、前記引き出し通路と連通し、前記圧電層を貫通する少なくとも1つの貫通孔があり、前記補強膜は、前記第1方向に平面視して、前記貫通孔と前記空間部の間の領域にあって、前記圧電層と前記引き出し通路とが重なる領域の少なくとも一部に重なるように設けられている。
 本開示によれば、圧電層のクラックの発生を抑制することができる。
図1Aは、第1実施形態の弾性波装置を示す斜視図である。 図1Bは、第1実施形態の電極構造を示す平面図である。 図2は、図1AのII-II線に沿う部分の断面図である。 図3Aは、比較例の圧電層を伝播するラム波を説明するための模式的な断面図である。 図3Bは、第1実施形態の圧電層を伝播する厚み滑り1次モードのバルク波を説明するための模式的な断面図である。 図4は、第1実施形態の圧電層を伝播する厚み滑り1次モードのバルク波の振幅方向を説明するための模式的な断面図である。 図5は、第1実施形態の弾性波装置の共振特性の例を示す説明図である。 図6は、第1実施形態の弾性波装置において、隣り合う電極の中心間距離又は中心間距離の平均距離をp、圧電層の平均厚みをdとした場合、d/2pと、共振子としての比帯域との関係を示す説明図である。 図7は、第1実施形態の弾性波装置において、1対の電極が設けられている例を示す模式的な平面図である。 図8は、第1実施形態の弾性波装置の共振特性の一例を示す参考図である。 図9は、第1実施形態の弾性波装置の、多数の弾性波共振子を構成した場合の比帯域と、スプリアスの大きさとしての180度で規格化されたスプリアスのインピーダンスの位相回転量との関係を示す説明図である。 図10は、d/2pと、メタライゼーション比MRと、比帯域との関係を示す説明図である。 図11は、d/pを限りなく0に近づけた場合のLiNbOのオイラー角(0°、θ、ψ)に対する比帯域のマップを示す説明図である。 図12は、本開示の実施形態に係る弾性波装置を説明するための部分切り欠き斜視図である。 図13は、第1実施形態に係る弾性波装置の一例を示す模式的な平面図である。 図14は、XIV-XIV線に沿った断面図である。 図15は、第2実施形態に係る弾性波装置の一例を示す模式的な平面図である。 図16は、第3実施形態に係る弾性波装置の一例を示す模式的な平面図である。 図17は、第3実施形態に係る弾性波装置の第1変形例を示す模式的な平面図である。 図18は、第3実施形態に係る弾性波装置の第2変形例を示す模式的な平面図である。 図19は、第4実施形態に係る弾性波装置の一例を示す模式的な平面図である。 図20は、図19のXX-XX線に沿った断面図である。
 以下に、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本開示が限定されるものではない。なお、本開示に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換又は組み合わせが可能である変形例や第2実施形態以降では第1実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
 (第1実施形態)
 図1Aは、第1実施形態の弾性波装置を示す斜視図である。図1Bは、第1実施形態の電極構造を示す平面図である。
 第1実施形態の弾性波装置1は、LiNbOからなる圧電層2を有する。圧電層2は、LiTaOからなるものであってもよい。LiNbOやLiTaOのカット角は、第1実施形態では、Zカットである。LiNbOやLiTaOのカット角は、回転YカットやXカットであってもよい。好ましくは、Y伝搬及びX伝搬±30°の伝搬方位が好ましい。
 圧電層2の厚みは、特に限定されないが、厚み滑り1次モードを効果的に励振するには、50nm以上、1000nm以下が好ましい。
 圧電層2は、Z方向に対向し合う第1の主面2aと、第2の主面2bとを有する。第1の主面2a上に、電極指3及び電極指4が設けられている。
 ここで電極指3が「第1の電極指」の一例であり、電極指4が「第2の電極指」の一例である。図1A及び図1Bでは、複数の電極指3は、第1のバスバー5に接続されている複数の「第1の電極指」である。複数の電極指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。複数の電極指3及び複数の電極指4は、互いに間挿し合っている。これにより、電極指3と、電極指4と、第1のバスバー5と、第2のバスバー6と、を備えるIDT(Interdigital Transuducer)電極が構成される。
 電極指3及び電極指4は、矩形形状を有し、長さ方向を有する。この長さ方向と直交する方向において、電極指3と、電極指3と隣接する電極指4とが対向している。電極指3、4の長さ方向及び電極指3、4の長さ方向と直交する方向は、圧電層2の厚み方向に交差する方向である。このため、電極指3と、電極指3と隣接する電極指4とは、圧電層2の厚み方向に交差する方向において対向しているともいえる。以下の説明では、圧電層2の厚み方向をZ方向(又は第1方向)とし、電極指3、電極指4の長さ方向をY方向(又は第2方向)とし、電極指3、電極指4の直交する方向をX方向(又は第3方向)として、説明することがある。
 また、電極指3、電極指4の長さ方向が図1A及び図1Bに示す電極指3、電極指4の長さ方向に直交する方向と入れ替わってもよい。すなわち、図1A及び図1Bにおいて、第1のバスバー5及び第2のバスバー6が延びている方向に電極指3、電極指4を延ばしてもよい。その場合、第1のバスバー5及び第2のバスバー6は、図1A及び図1Bにおいて電極指3、電極指4が延びている方向に延びることとなる。そして、一方電位に接続される電極指3と、他方電位に接続される電極指4とが隣り合う1対の構造が、上記電極指3、電極指4の長さ方向と直交する方向に、複数対設けられている。
 ここで電極指3と電極指4とが隣り合うとは、電極指3と電極指4とが直接接触するように配置されている場合ではなく、電極指3と電極指4とが間隔を介して配置されている場合を指す。また、電極指3と電極指4とが隣り合う場合、電極指3と電極指4との間には、他の電極指3、電極指4を含む、ホット電極やグラウンド電極に接続される電極は配置されない。この対数は、整数対である必要はなく、1.5対、2.5対等であってもよい。
 電極指3と電極指4との間の中心間距離すなわちピッチは、1μm以上、10μm以下の範囲が好ましい。また、電極指3と電極指4との間の中心間距離とは、電極指3の長さ方向と直交する方向における電極指3の幅寸法の中心と、電極指4の長さ方向と直交する方向における電極指4の幅寸法の中心とを結んだ距離となる。
 さらに、電極指3、電極指4の少なくとも一方が複数本ある場合(電極指3、電極指4を一対の電極組とした場合に、1.5対以上の電極組がある場合)、電極指3、電極指4の中心間距離は、1.5対以上の電極指3、電極指4のうち隣り合う電極指3、電極指4それぞれの中心間距離の平均値を指す。
 また、電極指3、電極指4の幅、すなわち電極指3、電極指4の対向方向の寸法は、150nm以上、1000nm以下の範囲が好ましい。なお、電極指3と電極指4との間の中心間距離とは、電極指3の長さ方向と直交する方向における電極指3の寸法(幅寸法)の中心と、電極指4の長さ方向と直交する方向における電極指4の寸法(幅寸法)の中心とを結んだ距離となる。
 また、第1実施形態では、Zカットの圧電層を用いているため、電極指3、電極指4の長さ方向と直交する方向は、圧電層2の分極方向に直交する方向となる。圧電層2として他のカット角の圧電体を用いた場合には、この限りでない。ここにおいて、「直交」とは、厳密に直交する場合のみに限定されず、略直交(電極指3、電極指4の長さ方向と直交する方向と分極方向とのなす角度が例えば90°±10°)でもよい。
 圧電層2の第2の主面2b側には、中間層7を介して支持基板8が積層されている。中間層7及び支持基板8は、枠状の形状を有し、図2に示すように、開口部7a、8aを有する。それによって、空間部(エアギャップ)9が形成されている。
 空間部9は、圧電層2の励振領域Cの振動を妨げないために設けられている。従って、上記支持基板8は、少なくとも1対の電極指3、電極指4が設けられている部分と重ならない位置において、第2の主面2bに中間層7を介して積層されている。なお、中間層7は設けられずともよい。従って、支持基板8は、圧電層2の第2の主面2bに直接又は間接に積層され得る。
 中間層7は、酸化ケイ素で形成されている。もっとも、中間層7は、酸化ケイ素の他、窒化ケイ素、アルミナ等の適宜の絶縁性材料で形成することができる。
 支持基板8は、Siにより形成されている。Siの圧電層2側の面における面方位は(100)や(110)であってもよく、(111)であってもよい。好ましくは、抵抗率4kΩ以上の高抵抗のSiが望ましい。もっとも、支持基板8についても適宜の絶縁性材料や半導体材料を用いて構成することができる。支持基板8の材料としては、例えば、酸化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶等の圧電体、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、フォルステライト等の各種セラミック、ダイヤモンド、ガラス等の誘電体、窒化ガリウム等の半導体等を用いることができる。
 上記複数の電極指3、電極指4及び第1のバスバー5、第2のバスバー6は、Al、AlCu合金等の適宜の金属又は合金からなる。第1実施形態では、電極指3、電極指4及び第1のバスバー5、第2のバスバー6は、Ti膜上にAl膜を積層した構造を有する。なお、Ti膜以外の密着層を用いてもよい。
 駆動に際しては、複数の電極指3と、複数の電極指4との間に交流電圧を印加する。より具体的には、第1のバスバー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1次モードのバルク波を利用した、共振特性を得ることが可能とされている。
 また、弾性波装置1では、圧電層2の厚みをd、複数対の電極指3、電極指4のうちいずれかの隣り合う電極指3、電極指4の中心間距離をpとした場合、d/pは0.5以下とされている。そのため、上記厚み滑り1次モードのバルク波が効果的に励振され、良好な共振特性を得ることができる。より好ましくは、d/pは0.24以下であり、その場合には、より一層良好な共振特性を得ることができる。
 なお、第1実施形態のように電極指3、電極指4の少なくとも一方が複数本ある場合、すなわち、電極指3、電極指4を1対の電極組とした場合に電極指3、電極指4が1.5対以上ある場合、隣り合う電極指3、電極指4の中心間距離は、各隣り合う電極指3、電極指4の中心間距離の平均距離となる。
 第1実施形態の弾性波装置1では、上記構成を備えるため、小型化を図ろうとして、電極指3、電極指4の対数を小さくしたとしても、Q値の低下が生じ難い。これは、両側に反射器を必要としない共振器であり、伝搬ロスが少ないためである。また、上記反射器を必要としないのは、厚み滑り1次モードのバルク波を利用していることによる。
 図3Aは、比較例の圧電層を伝播するラム波を説明するための模式的な断面図である。図3Bは、第1実施形態の圧電層を伝播する厚み滑り1次モードのバルク波を説明するための模式的な断面図である。図4は、第1実施形態の圧電層を伝播する厚み滑り1次モードのバルク波の振幅方向を説明するための模式的な断面図である。
 図3Aでは、特許文献1に記載のような弾性波装置であり、圧電層をラム波が伝搬する。図3Aに示すように、圧電層201中を矢印で示すように波が伝搬する。ここで、圧電層201には、第1の主面201aと、第2の主面201bとがあり、第1の主面201aと第2の主面201bとを結ぶ厚み方向がZ方向である。X方向は、IDT電極の電極指3、4が並んでいる方向である。図3Aに示すように、ラム波では、波が図示のように、X方向に伝搬していく。板波であるため、圧電層201が全体として振動するものの、波はX方向に伝搬するため、両側に反射器を配置して、共振特性を得ている。そのため、波の伝搬ロスが生じ、小型化を図った場合、すなわち電極指3、4の対数を少なくした場合、Q値が低下する。
 これに対して、図3Bに示すように、第1実施形態の弾性波装置では、振動変位は厚み滑り方向であるから、波は、圧電層2の第1の主面2aと第2の主面2bとを結ぶ方向、すなわちZ方向にほぼ伝搬し、共振する。すなわち、波のX方向成分がZ方向成分に比べて著しく小さい。そして、このZ方向の波の伝搬により共振特性が得られるため、反射器を必要としない。よって、反射器に伝搬する際の伝搬損失は生じない。従って、小型化を進めようとして、電極指3、電極指4からなる電極対の対数を減らしたとしても、Q値の低下が生じ難い。
 なお、厚み滑り1次モードのバルク波の振幅方向は、図4に示すように、圧電層2の励振領域C(図1B参照)に含まれる第1領域251と、励振領域Cに含まれる第2領域252とで逆になる。図4では、電極指3と電極指4との間に、電極指4が電極指3よりも高電位となる電圧が印加された場合のバルク波を模式的に示してある。第1領域251は、励振領域Cのうち、圧電層2の厚み方向に直交し圧電層2を2分する仮想平面VP1と、第1の主面2aとの間の領域である。第2領域252は、励振領域Cのうち、仮想平面VP1と、第2の主面2bとの間の領域である。
 弾性波装置1では、電極指3と電極指4とからなる少なくとも1対の電極が配置されているが、X方向に波を伝搬させるものではないため、この電極指3、電極指4からなる電極対の対数は複数対ある必要は必ずしもない。すなわち、少なくとも1対の電極が設けられてさえおればよい。
 例えば、上記電極指3がホット電位に接続される電極であり、電極指4がグラウンド電位に接続される電極である。もっとも、電極指3がグラウンド電位に、電極指4がホット電位に接続されてもよい。第1実施形態では、少なくとも1対の電極は、上記のように、ホット電位に接続される電極又はグラウンド電位に接続される電極であり、浮き電極は設けられていない。
 図5は、第1実施形態の弾性波装置の共振特性の例を示す説明図である。なお、図5に示す共振特性を得た弾性波装置1の設計パラメータは以下のとおりである。
 圧電層2:オイラー角(0°、0°、90°)のLiNbO
 圧電層2の厚み:400nm
 励振領域C(図1B参照)の長さ:40μm
 電極指3、電極指4からなる電極の対数:21対
 電極指3と電極指4との間の中心間距離(ピッチ):3μm
 電極指3、電極指4の幅:500nm
 d/p:0.133
 中間層7:1μmの厚みの酸化ケイ素膜
 支持基板8:Si
 なお、励振領域C(図1B参照)とは、電極指3と電極指4の長さ方向と直交するX方向に視たときに、電極指3と電極指4とが重なっている領域である。励振領域Cの長さとは、励振領域Cの電極指3、電極指4の長さ方向に沿う寸法である。ここで、励振領域Cとは、「交差領域」の一例である。
 第1実施形態では、電極指3、電極指4からなる電極対の中心間距離は、複数対において全て等しくした。すなわち、電極指3と電極指4とを等ピッチで配置した。
 図5から明らかなように、反射器を有しないにもかかわらず、比帯域が12.5%である良好な共振特性が得られている。
 ところで、上記圧電層2の厚みをd、電極指3と電極指4との電極の中心間距離をpとした場合、第1実施形態では、d/pは0.5以下、より好ましくは0.24以下である。これを、図6を参照して説明する。
 図5に示した共振特性を得た弾性波装置と同様に、但しd/2pを変化させ、複数の弾性波装置を得た。図6は、第1実施形態の弾性波装置において、隣り合う電極の中心間距離又は中心間距離の平均距離をp、圧電層2の平均厚みをdとした場合、d/2pと、共振子としての比帯域との関係を示す説明図である。
 図6に示すように、d/2pが0.25を超えると、すなわちd/p>0.5では、d/pを調整しても、比帯域は5%未満である。これに対して、d/2p≦0.25、すなわちd/p≦0.5の場合には、その範囲内でd/pを変化させれば、比帯域を5%以上とすることができ、すなわち高い結合係数を有する共振子を構成することができる。また、d/2pが0.12以下の場合、すなわちd/pが0.24以下の場合には、比帯域を7%以上と高めることができる。加えて、d/pをこの範囲内で調整すれば、より一層比帯域の広い共振子を得ることができ、より一層高い結合係数を有する共振子を実現することができる。従って、d/pを0.5以下とすることにより、上記厚み滑り1次モードのバルク波を利用した、高い結合係数を有する共振子を構成し得ることがわかる。
 なお、少なくとも1対の電極は、1対でもよく、上記pは、1対の電極の場合、隣り合う電極指3、電極指4の中心間距離とする。また、1.5対以上の電極の場合には、隣り合う電極指3、電極指4の中心間距離の平均距離をpとすればよい。
 また、圧電層2の厚みdについても、圧電層2が厚みばらつきを有する場合、その厚みを平均化した値を採用すればよい。
 図7は、第1実施形態の弾性波装置において、1対の電極が設けられている例を示す模式的な平面図である。弾性波装置101では、圧電層2の第1の主面2a上において、電極指3と電極指4とを有する1対の電極が設けられている。なお、図7中のKが交差幅となる。前述したように、本開示の弾性波装置では、電極の対数は1対であってもよい。この場合においても、上記d/pが0.5以下であれば、厚み滑り1次モードのバルク波を効果的に励振することができる。
 弾性波装置1では、好ましくは、複数の電極指3、電極指4において、いずれかの隣り合う電極指3、電極指4が対向している方向に視たときに重なっている領域である励振領域Cに対する、上記隣り合う電極指3、電極指4のメタライゼーション比MRが、MR≦1.75(d/p)+0.075を満たすことが望ましい。その場合には、スプリアスを効果的に小さくすることができる。これを、図8及び図9を参照して説明する。
 図8は、第1実施形態の弾性波装置の共振特性の一例を示す参考図である。矢印Bで示すスプリアスが、共振周波数と反共振周波数との間に現れている。なお、d/p=0.08として、かつLiNbOのオイラー角(0°、0°、90°)とした。また、上記メタライゼーション比MR=0.35とした。
 メタライゼーション比MRを、図1Bを参照して説明する。図1Bの電極構造において、1対の電極指3、電極指4に着目した場合、この1対の電極指3、電極指4のみが設けられるとする。この場合、一点鎖線で囲まれた部分が励振領域Cとなる。この励振領域Cとは、電極指3と電極指4とを、電極指3、電極指4の長さ方向と直交する方向すなわち対向方向に視たときに、電極指4と重なり合っている電極指3の領域、電極指3と重なり合っている電極指4の領域及び電極指3と電極指4とが重なり合っている電極指3と電極指4との間の領域である。そして、この励振領域Cの面積に対する、励振領域C内の電極指3及び電極指4の面積が、メタライゼーション比MRとなる。すなわち、メタライゼーション比MRは、メタライゼーション部分の面積の励振領域Cの面積に対する比である。
 なお、複数対の電極指3、電極指4が設けられている場合、励振領域Cの面積の合計に対する全励振領域Cに含まれているメタライゼーション部分の割合をMRとすればよい。
 図9は、第1実施形態の弾性波装置の、多数の弾性波共振子を構成した場合の比帯域と、スプリアスの大きさとしての180度で規格化されたスプリアスのインピーダンスの位相回転量との関係を示す説明図である。なお、比帯域については、圧電層2の膜厚や電極指3、電極指4の寸法を種々変更し、調整した。また、図9は、ZカットのLiNbOからなる圧電層2を用いた場合の結果であるが、他のカット角の圧電層2を用いた場合においても、同様の傾向となる。
 図9中の楕円Jで囲まれている領域では、スプリアスが1.0と大きくなっている。図9から明らかなように、比帯域が0.17を超えると、すなわち17%を超えると、スプリアスレベルが1以上の大きなスプリアスが、比帯域を構成するパラメータを変化させたとしても、通過帯域内に現れる。すなわち、図8に示す共振特性のように、矢印Bで示す大きなスプリアスが帯域内に現れる。よって、比帯域は17%以下であることが好ましい。この場合には、圧電層2の膜厚や電極指3、電極指4の寸法等を調整することにより、スプリアスを小さくすることができる。
 図10は、d/2pと、メタライゼーション比MRと、比帯域との関係を示す説明図である。第1実施形態の弾性波装置1において、d/2pと、MRが異なる様々な弾性波装置1を構成し、比帯域を測定した。図10の破線Dの右側のハッチングを付して示した部分が、比帯域が17%以下の領域である。このハッチングを付した領域と、付していない領域との境界は、MR=3.5(d/2p)+0.075で表される。すなわち、MR=1.75(d/p)+0.075である。従って、好ましくは、MR≦1.75(d/p)+0.075である。その場合には、比帯域を17%以下としやすい。より好ましくは、図10中の一点鎖線D1で示すMR=3.5(d/2p)+0.05の右側の領域である。すなわち、MR≦1.75(d/p)+0.05であれば、比帯域を確実に17%以下にすることができる。
 図11は、d/pを限りなく0に近づけた場合のLiNbOのオイラー角(0°、θ、ψ)に対する比帯域のマップを示す説明図である。図11のハッチングを付して示した部分が、少なくとも5%以上の比帯域が得られる領域である。領域の範囲を近似すると、下記の式(1)、式(2)及び式(3)で表される範囲となる。
 (0°±10°、0°~20°、任意のψ)  …式(1)
 (0°±10°、20°~80°、0°~60°(1-(θ-50)/900)1/2)又は(0°±10°、20°~80°、{180°-60°(1-(θ-50)/900)1/2}~180°)  …式(2)
 (0°±10°、{180°-30°(1-(ψ-90)/8100)1/2}~180°、任意のψ)  …式(3)
 従って、上記式(1)、式(2)又は式(3)のオイラー角範囲の場合、比帯域を十分に広くすることができ、好ましい。
 図12は、本開示の実施形態に係る弾性波装置を説明するための部分切り欠き斜視図である。図12において、空間部9の外周縁を破線で示す。本開示の弾性波装置は、板波を利用するものであってもよい。この場合、図12に示すように、弾性波装置301は、反射器310、311を有する。反射器310、311は、圧電層2の電極指3、4の弾性波伝搬方向両側に設けられる。弾性波装置301では、空間部9上の電極指3、4に、交流電界を印加することにより、板波としてのラム波が励振される。このとき、反射器310、311が両側に設けられているため、板波としてのラム波による共振特性を得ることができる。
 以上説明したように、弾性波装置1、101では、厚み滑り1次モードのバルク波が利用されている。また、弾性波装置1、101では、第1の電極指3及び第2の電極指4は隣り合う電極同士であり、圧電層2の厚みをd、第1の電極指3及び第2の電極指4の中心間距離をpとした場合、d/pが0.5以下とされている。これにより、弾性波装置が小型化しても、Q値を高めることができる。
 弾性波装置1、101では、圧電層2がニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムで形成されている。圧電層2の第1の主面2a又は第2の主面2bには、圧電層2の厚み方向に交差する方向において対向する第1の電極指3及び第2の電極指4があり、第1の電極指3及び第2の電極指4の上を保護膜で覆うことが望ましい。
 図13は、第1実施形態に係る弾性波装置の一例を示す模式的な平面図である。図14は、XIV-XIV線に沿った断面図である。図13及び図14に示すように、第1実施形態に係る弾性波装置1Aは、支持部材80と、圧電層2と、機能電極30と、補強膜14と、保護膜19と、を備える。
 図13に示すように、第1実施形態に係る弾性波装置1Aは、複数の共振子R1~R3を有する。図13の例では、複数の共振子R1~R3は、それぞれ機能電極30を1つずつ有する。
 支持部材80は、支持基板8を有する。第1実施形態では、支持部材80は、中間層7と支持基板8とを備える。中間層7は、支持基板8のZ方向に設けられる。支持部材80には、空間部91と、引き出し通路92とがある。
 空間部91及び引き出し通路92は、支持部材80の圧電層2側に開口している空間である。第1実施形態では、空間部91及び引き出し通路92は、中間層7にある。図14の例では、空間部91及び引き出し通路92は、中間層7をZ方向に貫通する。すなわち、空間部91及び引き出し通路92は、圧電層2と支持基板8との間にある空間であるといえる。なお、空間部91及び引き出し通路92は、中間層7をZ方向に貫通することに限られず、中間層7の圧電層2側にある空間であってもよい。
 空間部91は、共振子R1~R3の励振領域の振動を妨げないようにするための空間である。第1実施形態では、空間部91は、X方向に並ぶように複数設けられる。図13の例では、空間部91は、Z方向に平面視して、共振子R1~R3の機能電極30と少なくとも一部と重なる位置にそれぞれ設けられる。
 第1実施形態では、空間部91の縁の形状は、矩形である。ここで、空間部91の縁とは、Z方向に平面視して、空間部91と重なる領域と、空間部91と重ならない領域の境界を指す。また、空間部91の縁の形状が矩形であるとは、空間部91の縁が、同方向に延びる2つの辺と、該辺と直交する方向に延びる2つの辺とを有することをいい、例えば、図13のように、頂点が丸められているものを含む。図13の例では、空間部91の形状は、Y方向の縁(Y方向の両側にある縁)と、X方向の縁(X方向の両側にある縁)とを有する矩形である。以下、空間部91のX方向の縁とY方向の縁との交点、又は、空間部91のX方向の縁の延長線とY方向の縁の延長線との交点に最も近い空間部91の縁上の点を、角91aとして説明する。すなわち、角91aは、空間部91の矩形の頂点に相当する点である。
 引き出し通路92は、空間部91のY方向の縁の外側に延びる空間である。第1実施形態では、引き出し通路92は、空間部91のX方向の縁の外側にも延びる空間である。すなわち、引き出し通路92は、空間部91の、Z方向に平行な方向に対向する角91aの両側に1つずつ設けられる。これにより、弾性波装置1Aの製造で空間部91を形成する工程で、空間部91内の犠牲層を溶解するエッチング液の流入経路及び流出経路が、直線状となるので、エッチング液の注入及び排出を容易にすることができる。
 引き出し通路92は、空間部91と連通している。第1実施形態では、少なくとも1つの引き出し通路92は、該引き出し通路92が連通する空間部91と隣接する他の空間部91と連通する、他の引き出し通路92と連通している。換言すれば、X方向に隣り合う空間部91は、2つの引き出し通路92同士が接続されることで連通している。図13の例では、引き出し通路92は、Y方向について空間部91と反対側の端部で、他の引き出し通路92と接続している。すなわち、X方向に隣り合う空間部91同士は、Y方向に延びたV字状に接続した2つの引き出し通路92を介して繋がっている。以下、引き出し通路92同士が接続している位置を接続位置として説明することがある。
 圧電層2は、支持部材80のZ方向に設けられる。第1実施形態では、圧電層2は、支持部材80の中間層7側に設けられる。以下の説明では、圧電層2の支持部材80側の面を第2の主面2b、第2の主面2bとZ方向の反対側の面を第1の主面2aとして説明することがある。
 圧電層2には、貫通孔2Hがある。貫通孔2Hは、圧電層2をZ方向に貫通する孔である。貫通孔2Hは、Z方向に平面視して、機能電極30と重ならない位置に設けられる。図14の例では、貫通孔2Hは、Z方向に平面視して、機能電極30、補強膜14、保護膜19と重ならないように設けられる。すなわち、図13の例では、Z方向から平面視して、支持基板8が露出している。
 貫通孔2Hは、Z方向で、引き出し通路92と連通する。第1実施形態では、貫通孔2Hは、引き出し通路92のY方向の空間部91と反対側の端部にある。したがって、貫通孔2Hは、引き出し通路92を介して、空間部91と繋がっている。第1実施形態では、貫通孔2Hは、複数設けられ、引き出し通路92のそれぞれに設けられる。図13の例では、Z方向に平面視して、貫通孔2Hは、引き出し通路92及び空間部91を介して、他の貫通孔2Hと一直線に繋がっている。これにより、貫通孔2H間の連通経路が一直線になるので、弾性波装置1Aの製造で空間部91をエッチングで形成する工程において、エッチング液が流れやすくなり、空間部91内に残渣が残りにくくなる。
 第1実施形態では、貫通孔2Hは、2つの引き出し通路92の接続位置に設けられる。すなわち貫通孔2Hは、複数の空間部91と連通する。これにより、貫通孔2Hを複数の空間部91で共有できるので、貫通孔2Hの数を少なくすることができ、貫通孔2Hに起因する圧電層2のクラック発生を抑制できる。また、図13の例では、Z方向に平面視して、隣接する空間部91同士が、引き出し通路92の接続位置で方向を転換したジグザグの経路によって繋がることとなるので、弾性波装置1Aの製造で空間部91をエッチングで形成する工程において、エッチング液が流れやすくなり、空間部91内に残渣が残りにくくなる。
 貫通孔2Hは、非空間領域EのY方向に設けられる。ここで、非空間領域Eとは、隣り合う空間部91のX方向の間にある、Z方向に平面視して空間部91と重ならない領域を指す。すなわち、貫通孔2HのX方向及びY方向には、空間部91がない。これにより、貫通孔2Hと空間部91とがX方向及びY方向で隣接しないので、Z方向に平面視して空間部91と重なる位置の圧電層2の変位が、貫通孔2H周辺の圧電層2の変位に干渉することをより抑制でき、圧電層2にクラックが生じることをより抑制できる。
 機能電極30は、電極指3、4と、バスバー5、6とを有するIDT電極である。図13の例では、機能電極30は、圧電層2の第1の主面2aに設けられる。図13の例では、機能電極30は複数設けられ、バスバー5、6を共有している。すなわち、複数の共振子R1~R3は、互いに並列な共振子であるといえる。
 補強膜14は、圧電層2に対して第1の主面2a側に設けられる。補強膜14は、電極指3、4より厚みが大きい。補強膜14は、Z方向に平面視して、貫通孔2Hと空間部91とのY方向の間の領域にあって、圧電層2と引き出し通路92とが、重なる領域の少なくとも一部に重なるように設けられる。第1実施形態では、補強膜14は、Z方向に平面視して、それぞれの貫通孔2Hを囲むように設けられる。これにより、貫通孔2Hと空間部91との間が補強膜14によって補強されるので、Z方向に平面視して空間部91と重なる位置の圧電層2の変位が、貫通孔2H周辺の圧電層2の変位に干渉することを抑制でき、圧電層2にクラックが生じることを抑制できる。
 第1実施形態では、補強膜14は、金属層であり、例えばAlとCuの合金からなる。また、補強膜14は、機能電極30のバスバー5、6の一部に積層される。これにより、補強膜14は、バスバー5、6と電気的に接続でき、補強膜14をバンプ等に接続することで、機能電極30への導線を弾性波装置1Aの外部に引き出すことができる。
 補強膜14は、Z方向に平面視して、空間部91の角91aと重なるように設けられる。図13の例では、補強膜14は、Z方向に平面視して、空間部91のY方向の縁と重なるように設けられる。これにより、圧電層2への応力の集中がより緩和され、圧電層2のクラックをより抑制できる。
 保護膜19は、機能電極30に設けられる膜である。保護膜19は、例えば、酸化ケイ素からなる。図14の例では、保護膜19は、圧電層2の第1の主面2aと、機能電極30と、補強膜14とに設けられる。
 以上説明したように、第1実施形態に係る弾性波装置1Aは、支持基板8を有する支持部材80と、支持部材80の、支持基板8の厚み方向である第1方向(Z方向)に、設けられた圧電層2と、圧電層2の第1方向に設けられる少なくとも1つの機能電極30と、圧電層2の第1方向に設けられた補強膜14と、を備える。支持部材80に、第1方向の圧電層2側に開口している空間部91と、空間部91における、第1方向に交差する第2方向(Y方向)の縁よりも外側に延びる引き出し通路92と、がある。第1方向に平面視して、機能電極30とは重ならない位置に配置され、引き出し通路92と連通し、圧電層2を貫通する少なくとも1つの貫通孔2Hがある。補強膜14は、第1方向に平面視して、貫通孔2Hと空間部91の間の領域にあって、圧電層2と引き出し通路92とが重なる領域の少なくとも一部に重なるように設けられている。これにより、貫通孔2Hと空間部91との間が補強膜14によって補強されるので、Z方向に平面視して空間部91と重なる位置の圧電層2の変位が、貫通孔2H周辺の圧電層2の変位に干渉することを抑制でき、圧電層2にクラックが生じることを抑制できる。
 望ましい態様として、機能電極30は、第2方向に延びる複数の第1の電極指3と、第2方向に直交する第3方向(X方向)に複数の第1の電極指3のいずれかと対向し、第2方向に延びる複数の第2の電極指4と、を有するIDT電極であり、補強膜14は、第1の電極指3及び第2の電極指4の第1方向の厚みよりも厚い金属層である。これにより、貫通孔2Hと空間部91との間が補強膜14によってより補強されるので、Z方向に平面視して空間部91と重なる位置の圧電層2の変位が、貫通孔2H周辺の圧電層2の変位に干渉することをより抑制でき、圧電層2にクラックが生じることをより抑制できる。
 また、IDT電極は、複数の第1の電極指3を電気的に接続する第1のバスバー5と、複数の第2の電極指4を電気的に接続する第2のバスバー6と、をさらに有し、補強膜14は、第1のバスバー5及び第2のバスバー6の一部に重なるように設けられている金属層であってもよい。この場合でも、Z方向に平面視して空間部91と重なる位置の圧電層2の変位が、貫通孔2H周辺の圧電層2の変位に干渉することを抑制でき、圧電層2にクラックが生じることを抑制できる。
 望ましい態様として、複数のIDT電極と、IDT電極のそれぞれに重なる複数の空間部91と、をさらに備え、隣り合う空間部91は、2つの引き出し通路92が接続されることにより連通し、貫通孔2Hは、第1方向に平面視して、2つの引き出し通路92が接続される接続位置にある。
 望ましい態様として、複数のIDT電極と、IDT電極のそれぞれに重なる複数の空間部91と、をさらに備え、貫通孔2Hは、隣り合う空間部91間の非空間領域Eの第2方向に配置されている。これにより、貫通孔2Hと空間部91とがX方向及びY方向で隣接しないので、Z方向に平面視して空間部91と重なる位置の圧電層2の変位が、貫通孔2H周辺の圧電層2の変位に干渉することをより抑制でき、圧電層2にクラックが生じることをより抑制できる。
 望ましい態様として、空間部91は、第1方向に平面視して、矩形であり、補強膜14は、第1方向に平面視して、空間部91の角91aと重なるように設けられる。これにより、圧電層2への応力の集中がより緩和され、圧電層2のクラックをより抑制できる。
 望ましい態様として、圧電層2の膜厚をd、隣り合う第1の電極指3及び第2の電極指4の中心間距離をpとした場合、d/pが0.5以下である。これにより、厚み滑り1次モードのバルク波を効果的に励振することができる。
 望ましい態様として、d/pが0.24以下である。これにより、厚み滑り1次モードのバルク波をより効果的に励振することができる。
 望ましい態様として、厚み滑りモードのバルク波を利用可能に構成されている。これにより、結合係数が高まり、良好な共振特性が得られる弾性波装置を提供することができる。
 望ましい態様として、隣り合う第1の電極指3及び第2の電極指4が対向している方向に視たときに重なっている領域が励振領域であり、励振領域に対する、複数の第1の電極指3及び第2の電極指4のメタライゼーション比をMRとしたときに、MR≦1.75(d/p)+0.075を満たす。これにより、スプリアスを効果的に小さくすることができる。
 望ましい態様として、圧電層2は、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムを含み、圧電層2を構成しているニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムのオイラー角(φ、θ、ψ)が、以下の式(1)、式(2)または式(3)の範囲にある。この場合、比帯域を確実に17%以下にすることができる。
 (0°±10°、0°~20°、任意のψ)  …式(1)
 (0°±10°、20°~80°、0°~60°(1-(θ-50)/900)1/2) または (0°±10°、20°~80°、{180°-60°(1-(θ-50)/900)1/2}~180°)  …式(2)
 (0°±10°、{180°-30°(1-(ψ-90)/8100)1/2}~180°、任意のψ)  …式(3)
 (第2実施形態)
 図15は、第2実施形態に係る弾性波装置の一例を示す模式的な平面図である。図15に示すように、第2実施形態に係る弾性波装置1Bでは、補強膜14が、突出部14aを有する点で第1実施形態と異なる。以下、図面を用いて第2実施形態に係る弾性波装置について説明するが、第1実施形態と同じ箇所については、符号を付して説明を省略する。
 突出部14aは、Z方向に平面視して、非空間領域Eに突出する部分である。すなわち、突出部14aは、Y方向について、補強膜14の機能電極30側の部分である。突出部14aは、Z方向に平面視して、空間部91の角91aと重なる。これにより、圧電層2への応力の集中が緩和され、圧電層2のクラックを抑制できる。
 突出部14aの形状は、一部が湾曲した形状である。より詳しくは、突出部14aの外形は、一部がY方向について機能電極30と反対側に凸となる曲線を有する形状である。図15の例では、突出部14aの外形は、釣鐘状の曲線(ベルカーブ)となっている。より詳しくは、突出部14aの外形は、X方向の中央がY方向について機能電極30側に凸となる曲線であって、該曲線のX方向の両側がY方向について機能電極30と反対側に凸となる曲線となっている。これにより、補強膜14の外形と空間部9の縁とが直交しないので、圧電層2への応力の集中がより緩和され、圧電層2のクラックをより抑制できる。
 以上説明したように、第2実施形態に係る弾性波装置1Bでは、空間部91は、第1方向に平面視して、矩形であり、補強膜14は、非空間領域Eへ突出する突出部を有し、突出部14aは、第1方向に平面視して、空間部91の角91aと重なる。この場合でも、圧電層2への応力の集中が緩和され、圧電層2のクラックを抑制できる。
 望ましい態様として、突出部14aは、第1方向に平面視して、一部が湾曲している。これにより、補強膜14の外形と空間部9の縁とが直交しないので、圧電層2への応力の集中がより緩和され、圧電層2のクラックをより抑制できる。
 (第3実施形態)
 図16は、第3実施形態に係る弾性波装置の一例を示す模式的な平面図である。図16に示すように、第3実施形態に係る弾性波装置1Cでは、機能電極30Aが、ミアンダ状の電極指3A、4Aを有する点で第1実施形態と異なる。以下、図面を用いて第3実施形態に係る弾性波装置1Cについて説明するが、第1実施形態と同じ箇所については、符号を付して説明を省略する。以下、電極指3A、4AのY方向の端部のうち、バスバー5、6に接続されている方の端部を基端、電極指3A、4Aの基端と反対側のY方向の端部を先端として説明することがある。また、Z方向に垂直であって、X方向及びY方向と交差する方向を第4方向U1、第4方向U1とX方向のベクトルの成分が反対である方向を第5方向U2として説明することがある。
 電極指3Aは、ミアンダ状である第1の電極指である。電極指4Aは、ミアンダ状である第2の電極指である。ミアンダ状であるとは、基端と先端との間で、基端と先端とを通る直線と交差する方向について、一方と他方で交互に曲がるように延びることを指す。第3実施形態では、電極指3A、4Aは、基端と先端との間で、少なくとも1回、X方向について一方から他方に曲がり、少なくとも1回、X方向について他方から一方に曲がっている。換言すれば、電極指3A、4Aは、基端から先端までの間に、少なくとも1回、第4方向U1に延びた先で方向転換して第5方向U2に延び、少なくとも1回、第5方向U2に延びた先で方向転換して第4方向U1に延びている。これにより、圧電層2の電極指3、4の側面に沿ってクラックが発生しても、クラックがバスバー5、6に達するまでの経路が長いので、クラックがバスバー5、6に達してX方向に広がり、電極指3A、4Aの基端とバスバー5、6が切断されて断線することを抑制できる。
 第3実施形態では、電極指3A、4Aの長さ方向とは、基端と先端とを通る直線に沿った方向、すなわちY方向を指す。したがって、図16に係る機能電極30Aにおいて励振領域Cとは、電極指3Aと電極指4Aとを、電極指3A、4Aの長さ方向であるY方向と直交するX方向に視たときに、電極指4Aと重なっている電極指3Aの領域、電極指3Aと重なっている電極指4Aの領域及び電極指3Aと電極指4Aとが重なり合っている電極指3Aと電極指4Aとの間の領域を指す。
 図16の例では、電極指3A、4Aの形状は、ジグザグである。すなわち、図16に係る電極指3A、4Aでは、第4方向U1と第5方向U2とで方向転換する点の間が直線である。
 以上、第3実施形態に係る弾性波装置1Cを説明したが、第3実施形態に係る弾性波装置は図16に示すものに限られない。以下、図面により変形例を説明する。
 図17は、第3実施形態に係る弾性波装置の第1変形例を示す模式的な平面図である。図17に示すように、第1変形例に係る第1の電極指3B及び第2の電極指4Bの形状は、波状である。すなわち、第1変形例に係る電極指3B、4Bでは、第4方向U1と第5方向U2とで方向転換する点の間に曲線を含む。これにより、圧電層2の電極指3、4の第4方向U1と第5方向U2とで方向転換する点に応力が集中することを抑制できる。また、クラックがバスバー5、6に達するまでの経路がより長いので、クラックがバスバー5、6に達してX方向に広がり、電極指3A、4Aの基端とバスバー5、6が切断されて断線することをより抑制できる。
 図18は、第3実施形態に係る弾性波装置の第2変形例を示す模式的な平面図である。図18に示すように、第2変形例に係る第1の電極指3C及び第2の電極指4Cは、基端を含む部分及び先端を含む部分が、第2方向に延びており、基部と端部のY方向の間の部分がミアンダ状となっている。換言すれば、電極指3C、4Cは、基端からY方向に直線に延び、ミアンダ状に延び、先端までY方向に直線に延びた形状となっている。これにより、電極指3C、4Cの形状は、Z方向に平面視して、空間部91のY方向の中央部と重なる部分のみがミアンダ状となるので、圧電層2のクラックが、クラックが発生しやすい空間部91のY方向の中央部と重なる部分で発生した際に、クラックがバスバー5、6に達するまでの経路が長いので、クラックがバスバー5、6に達してX方向に広がることで、電極指3A、4Aが断線することを抑制できる。
 また、空間部91のX方向の長さは、Y方向の長さより大きくてもよい。この場合、圧電層2のうち、Z方向に平面視して、空間部91のY方向の中央部と重なる部分でクラックが発生しやすくなるが、機能電極がミアンダ状の電極指を含むことで、電極指が断線することを抑制できる。
 以上説明したように、第3実施形態に係る弾性波装置1Cでは、機能電極30Aは、第1のバスバー5と、第2方向について第1のバスバー5と対向する第2のバスバー6と、第1のバスバー5に基端が接続され、第1のバスバー5に対して第2方向に先端が設けられる複数の第1の電極指3と、第2のバスバー6に基端が接続され、第2のバスバー6に対して第2方向に先端が設けられる複数の第2の電極指4と、を有するIDT電極であり、複数の第1の電極指3及び複数の第2の電極指4のうち、少なくとも1本は、第2方向に交差する第3方向(X方向)について、一方と他方とで交互に曲がるように延びたミアンダ状の電極指3A、4Aであり、ミアンダ状の電極指3A,4Aは、基端と先端との間で、少なくとも1回、第3方向について一方から他方に曲がり、少なくとも1回、他方から一方に曲がっている。これにより、電極指3A、4AのX方向の端で圧電層2にクラックが発生した際に、クラックが電極指3A、4Aの延びている方向に広がっても、電極指3A、4AのX方向について方向転換する点でクラックの広がりが止まるため、クラックが電極指3A、4Aの基端でY方向に広がることで、電極指3A、4Aが断線することを抑制できる。
 また、ミアンダ状の電極指3A,4Aの形状は、ジグザグであってもよい。この場合でも、クラックが広がることを抑制できるので、電極指3A、4Aが断線することを抑制できる。
 望ましい態様として、ミアンダ状の電極指3B、4Bの形状は、波形である。これにより、圧電層2の電極指3、4の第4方向U1と第5方向U2とで方向転換する点に応力が集中することを抑制できる。また、クラックがバスバー5、6に達するまでの経路がより長いので、クラックがバスバー5、6に達してX方向に広がり、電極指3A、4Aの基端とバスバー5、6が切断されて断線することをより抑制できる。
 また、ミアンダ状の電極指3C、4Cは、基端を含む部分及び先端を含む部分が、第2方向に延びていてもよい。この場合でも、クラックが広がることを抑制できるので、電極指3A、4Aが断線することを抑制できる。
 また、空間部91の第3方向についての長さは、第2方向についての長さより大きくてもよい。この場合でも、クラックが広がることを抑制できるので、電極指3A、4Aが断線することを抑制できる。
 (第4実施形態)
 図19は、第4実施形態に係る弾性波装置の一例を示す模式的な平面図である。図20は、図19のXX-XX線に沿った断面図である。第4実施形態に係る弾性波装置1Fは、バルク波を利用する装置、すなわちBAW(Bulk Acoustic Wave)素子である点で第1実施形態と異なる。以下、図面を用いて第4実施形態に係る弾性波装置1Fについて説明するが、第1実施形態と同じ箇所については、符号を付して説明を省略する。
 第4実施形態において、圧電層2は、単結晶のニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムを含む。これにより、バルク波を良好に利用可能となる。
 第4実施形態において、図19及び図20に示すように、機能電極30Dは、上部電極31と、下部電極32とを有する。上部電極31は、圧電層2の第1の主面2aに設けられる板状の電極である。下部電極32は、圧電層2の第2の主面2bに設けられる板状の電極である。第4実施形態において、励振領域とは、Z方向に平面視して上部電極31と、下部電極32とが重畳する領域を指す。図20の例では、上部電極31は、圧電層2の第1の主面2aと補強膜14との間に設けられる。下部電極32は、圧電層2の第2の主面2bと支持部材80との間に設けられる。
 第4実施形態では、補強膜14は、圧電層2に対して第1の主面2a側であって、上部電極31の圧電層2と反対側に設けられる。補強膜14は、上部電極31及び下部電極32より厚みが大きい。これにより、圧電層2にクラックが生じることを抑制できる。
 以上説明したように、第4実施形態に係る弾性波装置1Fにおいて、機能電極30Dは、圧電層2の一方主面(第1の主面2a)に設けられた上部電極31と、圧電層2の他方主面(第2の主面2b)に設けられた下部電極32とを含む。圧電層2は、単結晶のニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムを含む。補強膜14は、上部電極31及び下部電極32の第1方向の厚みよりも厚い金属層である。これにより、圧電層2のクラックの発生を抑制することができる。
 なお、上記した実施の形態は、本開示の理解を容易にするためのものであり、本開示を限定して解釈するためのものではない。本開示は、その趣旨を逸脱することなく、変更/改良され得るとともに、本開示にはその等価物も含まれる。
1、1A~1F、101、301 弾性波装置
2 圧電層
2a 第1の主面
2b 第2の主面
2H 貫通孔
3 電極指(第1の電極指)
3A~3C 電極指(ミアンダ状の電極指)
4 電極指(第2の電極指)
4A~4C 電極指(ミアンダ状の電極指)
5 第1のバスバー
6 第2のバスバー
7 中間層
7a 開口部
8 支持基板
8a 開口部
80 支持部材
9、91 空間部
92 引き出し通路
91a 角
14 補強膜
14a 突出部
19 保護膜
30、30A~30D 機能電極
31 上部電極
32 下部電極
201 圧電層
201a 第1の主面
201b 第2の主面
251 第1領域
252 第2領域
310、311 反射器
C 励振領域(交差領域)
E 非空間領域
R1~R3 共振子
VP1 仮想平面

Claims (14)

  1.  支持基板を有する支持部材と、
     前記支持部材の、前記支持基板の厚み方向である第1方向に、設けられた圧電層と、
     前記圧電層の前記第1方向に設けられる少なくとも1つの機能電極と、
     前記圧電層の前記第1方向に設けられた補強膜と、
     を備え、
     前記支持部材に、前記第1方向の前記圧電層側に開口している空間部と、前記空間部における、前記第1方向に交差する第2方向の縁よりも外側に延びる引き出し通路と、があり、
     前記第1方向に平面視して、前記機能電極とは重ならない位置に配置され、前記引き出し通路と連通し、前記圧電層を貫通する少なくとも1つの貫通孔があり、
     前記補強膜は、前記第1方向に平面視して、前記貫通孔と前記空間部の間の領域にあって、前記圧電層と前記引き出し通路とが重なる領域の少なくとも一部に重なるように設けられている、弾性波装置。
  2.  前記機能電極は、前記第2方向に延びる複数の第1の電極指と、前記第2方向に交差する第3方向に複数の前記第1の電極指のいずれかと対向し、前記第2方向に延びる複数の第2の電極指と、を有するIDT電極であり、
     前記補強膜は、前記第1の電極指及び前記第2の電極指の前記第1方向の厚みよりも厚い金属層である、請求項1に記載の弾性波装置。
  3.  前記IDT電極は、複数の前記第1の電極指を電気的に接続する第1のバスバーと、複数の前記第2の電極指を電気的に接続する第2のバスバーと、をさらに有し、
     前記補強膜は、前記第1のバスバー及び前記第2のバスバーの一部に重なるように設けられている金属層である、請求項2に記載の弾性波装置。
  4.  複数の前記IDT電極と、
     前記IDT電極のそれぞれに重なる複数の前記空間部と、をさらに備え、
     隣り合う前記空間部は、2つの前記引き出し通路が接続されることにより連通し、
     前記貫通孔は、前記第1方向に平面視して、2つの前記引き出し通路が接続される接続位置にある、請求項2または3に記載の弾性波装置。
  5.  複数の前記IDT電極と、
     前記IDT電極のそれぞれに重なる複数の前記空間部と、をさらに備え、
     前記貫通孔は、隣り合う空間部間の非空間領域の前記第2方向に配置されている、
     請求項2または3に記載の弾性波装置。
  6.  前記空間部は、前記第1方向に平面視して、矩形であり、
     前記補強膜は、前記第1方向に平面視して、前記空間部の角と重なるように設けられる、請求項5に記載の弾性波装置。
  7.  前記空間部は、前記第1方向に平面視して、矩形であり、
     前記補強膜は、前記非空間領域へ突出する突出部を有し、
     前記突出部は、前記第1方向に平面視して、前記空間部の角と重なる、請求項5に記載の弾性波装置。
  8.  前記突出部は、前記第1方向に平面視して、一部が湾曲している、請求項7に記載の弾性波装置。
  9.  前記圧電層の膜厚を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以下である、請求項2から8のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  10.  前記d/pが0.24以下である、請求項9に記載の弾性波装置。
  11.  厚み滑りモードのバルク波を利用可能に構成されている、請求項2から10のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  12.  隣り合う前記第1の電極指及び前記第2の電極指が対向している方向に視たときに重なっている領域が励振領域であり、前記励振領域に対する、複数の前記第1の電極指及び前記第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2から11のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  13.  前記機能電極は、前記圧電層の一方主面に設けられた上部電極と、前記圧電層の他方主面に設けられた下部電極とを有し、
     前記圧電層は、単結晶のニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムを含み、
     前記補強膜は、前記上部電極及び前記下部電極の前記第1方向の厚みよりも厚い金属層である、請求項1に記載の弾性波装置。
  14.  前記圧電層は、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムを含み、
     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2から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)/900)1/2) または (0°±10°、20°~80°、{180°-60°(1-(θ-50)/900)1/2}~180°)  …式(2)
     (0°±10°、{180°-30°(1-(ψ-90)/8100)1/2}~180°、任意のψ)  …式(3)
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