WO2023190721A1 - 弾性波装置 - Google Patents

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WO2023190721A1
WO2023190721A1 PCT/JP2023/012885 JP2023012885W WO2023190721A1 WO 2023190721 A1 WO2023190721 A1 WO 2023190721A1 JP 2023012885 W JP2023012885 W JP 2023012885W WO 2023190721 A1 WO2023190721 A1 WO 2023190721A1
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WO
WIPO (PCT)
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electrode
wave device
piezoelectric layer
elastic wave
region
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/012885
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
和則 井上
昌和 三村
Original Assignee
株式会社村田製作所
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Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves

Definitions

  • the present disclosure relates to an acoustic wave device including a piezoelectric layer (piezoelectric layer).
  • Patent Document 1 discloses an elastic wave device that uses plate waves.
  • the elastic wave device described in Patent Document 1 includes a support, a piezoelectric substrate, and an IDT electrode.
  • the support body is provided with a cavity.
  • the piezoelectric substrate is provided on the support body so as to overlap with the cavity.
  • the IDT electrode is provided on the piezoelectric substrate so as to overlap with the cavity.
  • a plate wave is excited by an IDT electrode.
  • the edge portion of the cavity does not include a straight portion extending parallel to the propagation direction of the plate wave excited by the IDT electrode.
  • An object of the present disclosure is to provide an elastic wave device that can easily detect cracks generated in a membrane portion.
  • An elastic wave device includes: a support substrate having a cavity on its main surface; a piezoelectric layer provided on one main surface of the support substrate; a functional electrode provided on the piezoelectric layer, at least a portion of which overlaps with the cavity in a plan view viewed along the stacking direction of the support substrate and the piezoelectric layer; at least one structure provided on the piezoelectric layer and having a coefficient of linear thermal expansion smaller than that of the piezoelectric layer, The structure includes a region of the piezoelectric layer other than the region where the functional electrode is provided, and which is located in a region that does not overlap with the cavity in the plan view.
  • an elastic wave device that can easily detect cracks generated in a membrane portion.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view showing the appearance of elastic wave devices of first and second embodiments.
  • FIG. 3 is a plan view showing an electrode structure on a piezoelectric layer.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view of a portion taken along line AA in FIG. 1A.
  • FIG. 3 is a schematic front cross-sectional view for explaining Lamb waves propagating through a piezoelectric film of a conventional acoustic wave device.
  • FIG. 2 is a schematic front sectional view for explaining waves of the elastic wave device of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a bulk wave when a voltage is applied between a first electrode and a second electrode such that the second electrode has a higher potential than the first electrode.
  • FIG. 3 is a diagram showing resonance characteristics of an elastic wave device according to an embodiment of the present disclosure. The figure which shows the relationship between d/2p and the fractional band as a resonator of an elastic wave device.
  • FIG. 3 is a plan view of another elastic wave device according to an embodiment of the present disclosure. A reference diagram showing an example of resonance characteristics of an elastic wave device.
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the fractional band 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. 3 is a diagram showing the relationship between d/2p, metallization ratio MR, and fractional band.
  • FIG. 3 is a diagram showing a map of fractional bands with respect to Euler angles (0°, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO3 when d/p is brought as close to 0 as possible.
  • FIG. 1 is a partially cutaway perspective view for explaining an elastic wave device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a plan view showing an elastic wave device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line XIV-XIV in FIG. 13.
  • FIG. 2 is a plan view of an elastic wave device without a structure.
  • FIG. 14 is a plan view showing a first modification of the elastic wave device shown in FIG. 13;
  • FIG. 14 is a plan view showing a second modification of the elastic wave device shown in FIG. 13;
  • the acoustic wave devices of the first, second, and third aspects of the present disclosure include, for example, a piezoelectric layer made of lithium niobate or lithium tantalate, a first electrode that faces in a direction crossing the thickness direction of the piezoelectric layer, and and a second electrode.
  • the first electrode and the second electrode are adjacent electrodes, the thickness of the piezoelectric layer is d, and the distance between the centers of the first electrode and the second electrode is p.
  • d/p is 0.5 or less.
  • Lamb waves are used as plate waves. Then, resonance characteristics due to the Lamb wave described above can be obtained.
  • An acoustic wave device includes a piezoelectric layer made of lithium niobate or lithium tantalate, and an upper electrode and a lower electrode that face each other in the thickness direction of the piezoelectric layer with the piezoelectric layer interposed therebetween.
  • FIG. 1A is a schematic perspective view showing the appearance of an acoustic wave device according to an embodiment of the first and second aspects
  • FIG. 1B is a plan view showing an electrode structure on a piezoelectric layer
  • 2 is a cross-sectional view of a portion taken along line AA in FIG. 1A.
  • 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 in this embodiment, it 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 first and second main surfaces 2a and 2b that face 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 plurality of electrodes 3 are a plurality of 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.
  • the electrode 3 and the 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.
  • These plurality of electrodes 3 and 4, the first bus bar 5, and the second bus bar 6 constitute an IDT (Interdigital Transducer) electrode.
  • 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 the thickness direction of the piezoelectric layer 2. Therefore, it can be said that the electrode 3 and the adjacent electrode 4 face each other in the direction intersecting the thickness direction of the piezoelectric layer 2.
  • the length direction of the electrodes 3 and 4 may be replaced with the direction perpendicular to the length direction of the electrodes 3 and 4 shown in FIGS. 1A and 1B. That is, in FIGS. 1A and 1B, the electrodes 3 and 4 may extend in the direction in which the first 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. 1A and 1B.
  • Electrode 3 and electrode 4 are adjacent to each other are provided in a direction perpendicular to the length direction of the electrodes 3 and 4.
  • electrode 3 and electrode 4 are adjacent to each other 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
  • 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 center-to-center distance between the electrodes 3 and 4 refers to the center of the width dimension of the electrode 3 in the direction orthogonal to the length direction of the electrode 3, and the width dimension of the electrode 4 in the direction orthogonal to the length direction of the electrode 4.
  • the distance between the center of is 1 It refers to the average value of the distance between the centers of adjacent electrodes 3 and 4 among 5 or more pairs of electrodes 3 and 4.
  • 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 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°) But that's fine.
  • 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 openings 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). Preferably, Si has a high resistivity of 4 k ⁇ 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 bulk wave of the thickness shear primary mode excited in the piezoelectric layer 2.
  • d/p 0. It is considered to be 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 electrodes 3 and 4 when there is a plurality of at least one of the electrodes 3 and 4 as in this embodiment, that is, when the electrodes 3 and 4 are one pair of electrodes and there are 1.5 or more pairs of electrodes 3 and 4, adjacent
  • the distance p between the centers of the electrodes 3 and 4 is the average distance between the centers of the adjacent electrodes 3 and 4.
  • the elastic wave device 1 of this embodiment has the above configuration, even if the logarithm of the electrodes 3 and 4 is reduced 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 front sectional view for explaining Lamb waves propagating through a piezoelectric film of a conventional acoustic wave device.
  • a conventional elastic wave device is described in, for example, Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-257019).
  • FIG. 3A in the conventional acoustic wave device, waves propagate in 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 wave propagates in the X direction as shown. Since it is a plate wave, 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 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 electrode pairs consisting of electrodes 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 determined by the first region 451 included in the excitation region C of the piezoelectric layer 2 and the second region 452 included in the excitation region C. It will be the opposite.
  • FIG. 4 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 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 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. 5 is a diagram showing resonance characteristics of an elastic wave device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the design parameters of the elastic wave device 1 that obtained this resonance characteristic are as follows.
  • the logarithm of electrodes consisting of electrodes 3 and 4 21 pairs
  • center distance between electrodes 3 ⁇ m
  • width of electrodes 3 and 4 500 nm
  • d/p 0.133.
  • Insulating layer 7 silicon oxide film with a thickness of 1 ⁇ m.
  • Support member 8 Si.
  • the length of the excitation region C is a dimension along the length direction of the electrodes 3 and 4 of the excitation region C.
  • the inter-electrode distances of the electrode pairs consisting of the electrodes 3 and 4 were all made equal in multiple pairs. That is, the electrodes 3 and 4 were arranged at equal pitches.
  • d/p is preferably 0.5 or less, as described above. is 0.24 or less. This will be explained with reference to FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between d/2p and the fractional band of the resonator of the elastic wave device.
  • a resonator having a high coupling coefficient that utilizes the bulk wave of the first-order thickness shear mode can be constructed as follows.
  • the 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 electrodes 3 and 4. Furthermore, in the case of 1.5 or more pairs of electrodes, the average distance between the centers of adjacent electrodes 3 and 4 may be set to p.
  • the thickness d of the piezoelectric layer if the piezoelectric layer 2 has thickness variations, a value obtained by averaging the thicknesses may be adopted.
  • FIG. 7 is a plan view of another elastic wave device according to an embodiment of the present disclosure.
  • 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. 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.
  • the above-mentioned adjacent it is desirable that the metallization ratio MR of the electrodes 3 and 4 satisfies MR ⁇ 1.75(d/p)+0.075.
  • the region where the plurality of first electrode fingers and the plurality of second electrode fingers overlap is excited. area (intersection area), and when the metallization ratio of the plurality of first electrode fingers and the plurality of second electrode fingers with respect to the excitation area is MR, MR ⁇ 1.75 (d/p) + 0.075. It is preferable to meet the requirements. In that case, spurious can be effectively reduced.
  • FIG. 8 is a reference diagram showing an example of the resonance characteristics of the elastic wave device 1.
  • 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.
  • the area surrounded by the dashed line C becomes the excitation region.
  • This excitation region is the region where the electrode 3 overlaps the electrode 4 when the electrode 3 and the electrode 4 are viewed in a direction perpendicular to the length direction of the electrodes 3 and 4, that is, in a direction in which they face each other. and a region between electrodes 3 and 4 where electrodes 3 and 4 overlap.
  • the metallization ratio MR is the ratio of the area of the metallized portion to the area of the excitation region.
  • MR may be the ratio of the metallized portion included in all the excitation regions to the total area of the excitation regions.
  • FIG. 9 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 when a large number of elastic wave resonators are configured according to the present embodiment. be. Note that the specific band was adjusted by variously changing the thickness of the piezoelectric layer and the dimensions of the electrode. Further, although FIG. 9 shows the results when a Z-cut piezoelectric layer made of LiNbO 3 is used, the same tendency is obtained when piezoelectric layers with other cut angles are used.
  • the spurious is as large as 1.0.
  • the fractional band exceeds 0.17, that is, exceeds 17%, a large spurious with a spurious level of 1 or more 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 electrodes 3 and 4, etc., the spurious can be reduced.
  • FIG. 10 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. 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 a diagram showing a map of the fractional band 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 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.
  • FIG. 12 is a partially cutaway perspective view for explaining an elastic wave device according to a modification of an embodiment of the present disclosure.
  • the elastic wave device 81 has a support substrate 82 .
  • the support substrate 82 is provided with an open recess on the upper surface.
  • a piezoelectric layer 83 is laminated on the support substrate 82 . Thereby, a cavity 9 is formed.
  • An IDT electrode 84 is provided on the piezoelectric layer 83 above the cavity 9 .
  • Reflectors 85 and 86 are provided on both sides of the IDT electrode 84 in the elastic wave propagation direction. In FIG. 12, the outer periphery of the cavity 9 is indicated by a broken line.
  • the IDT electrode 84 includes first and second bus bars 84a and 84b, an electrode 84c as a plurality of first electrode fingers, and an electrode 84d as a plurality of second electrode fingers.
  • the plurality of electrodes 84c are connected to the first bus bar 84a.
  • the plurality of electrodes 84d are connected to the second bus bar 84b.
  • the plurality of electrodes 84c and the plurality of electrodes 84d are interposed with each other.
  • the elastic wave device 81 by applying an alternating current electric field to the IDT electrode 84 on the cavity 9, a Lamb wave as a plate wave is excited. Since the reflectors 85 and 86 are provided on both sides, the resonance characteristic due to the Lamb wave described above can be obtained.
  • the elastic wave device of the present disclosure may utilize plate waves.
  • an elastic wave device 1 according to an embodiment of the present disclosure will be described.
  • descriptions of contents that overlap with those of the elastic wave devices of the first to fourth aspects will be omitted as appropriate.
  • the contents described regarding the elastic wave devices of the first to fourth aspects can be applied.
  • the acoustic wave device 1 includes a support substrate 110, a piezoelectric layer 2, a functional electrode 120, and at least one structure 140.
  • the elastic wave device 1 includes two structures (a first structure 141 and a second structure 142).
  • the support substrate 110 has a cavity 9 inside.
  • the cavity 9 is provided on one main surface 111 of the support substrate 110 facing the piezoelectric layer 2 .
  • the support substrate 110 includes a support member 8 and an insulating layer (an example of a bonding layer) 7 provided on the support member 8, and a cavity 9 is provided in the insulating layer 7.
  • the cavity 9 has a substantially rectangular shape when viewed in plan along the stacking direction Z.
  • the piezoelectric layer 2 is provided on one main surface 111 of the support substrate 110.
  • the piezoelectric layer 2 is provided on the insulating layer 7 in the lamination direction (for example, the Z direction) of the support substrate 110 and the piezoelectric layer 2.
  • the piezoelectric layer 2 has a membrane portion 21 .
  • the membrane portion 21 constitutes, for example, a part of the piezoelectric layer 2 that at least partially overlaps the cavity portion 9 in the stacking direction Z.
  • a functional electrode 120 is located in the membrane portion 21, and a functional electrode region (intersection region) 150 is formed.
  • the functional electrode 120 is provided on the piezoelectric layer 2 in the stacking direction Z.
  • the functional electrode 120 is configured such that at least a portion thereof overlaps with the cavity 9 in a plan view viewed along the stacking direction Z.
  • the functional electrodes 120 are, for example, IDT electrodes having a plurality of electrode fingers, and are arranged on the piezoelectric layer 2 at intervals in a first direction (for example, the Y direction) intersecting the stacking direction Z. It is located between two wiring electrodes 131 and 132.
  • the plurality of electrode fingers of the functional electrode 120 each extend along the first direction (electrode finger extension direction) Y, and are spaced apart along the lamination direction Z and the second direction X that intersects the first direction Y. positioned. That is, the functional electrode 120 includes a first electrode finger 121 and a second electrode finger 122 that face each other in the second direction (electrode finger opposing direction) X.
  • the first electrode finger 121 and the second electrode finger 122 are adjacent electrodes, and the area where the first electrode finger 121 and the second electrode finger 122 overlap when viewed along the second direction is the functional electrode.
  • a region 150 is configured.
  • the first electrode finger 121 is connected to a wiring electrode 131
  • the second electrode finger 122 is connected to a wiring electrode 132.
  • Each of the first structure 141 and the second structure 142 is provided on the piezoelectric layer 2 and is configured to have a smaller linear thermal expansion coefficient than the piezoelectric layer 2.
  • Each of the first structure 141 and the second structure can pull the membrane part 21 toward the outside of the membrane part 21 (in other words, in the direction in which the membrane part 21 spreads) in a plan view along the stacking direction Z. It is composed of
  • each of the first structure 141 and the second structure 142 is made of a material having a smaller thermal linear expansion coefficient than the material constituting the piezoelectric layer 2, a heat-shrinkable resin material such as an epoxy resin, or a material that reacts with water. Contains materials that shrink.
  • the first structure 141 and the second structure 142 are regions of the piezoelectric layer 2 other than the region where the functional electrodes 120 are provided, and regions that do not overlap with the cavity 9 in a plan view along the stacking direction Z. including areas located in
  • the first structure 141 and the second structure 142 have, for example, a substantially rectangular parallelepiped shape, and the functional electrode 120 is positioned between the first structure 141 and the second structure 142 in the second direction X. It is arranged so that
  • the first structure 141 is located at one end 91 of the cavity 9 in the second direction X, and includes the following area.
  • the following regions do not overlap with the functional electrode region 150 in a plan view along the stacking direction Z.
  • -A region 1411 located in a region overlapping with the cavity 9 of the piezoelectric layer 2 in a plan view along the stacking direction Z
  • -A region 1412 located in a region that does not overlap with the cavity 9 of the piezoelectric layer 2 in a plan view along the stacking direction Z
  • -A region 1413 located at the boundary between the region of the piezoelectric layer 2 that overlaps with the cavity 9 and the region that does not overlap with the cavity 9 in a plan view along the stacking direction Z.
  • the second structure 142 is located at the other end 92 of the cavity 9 in the second direction X, and includes the following area.
  • the following regions do not overlap with the functional electrode region 150 in a plan view along the stacking direction Z.
  • -A region 1421 located in a region overlapping with the cavity 9 of the piezoelectric layer 2 in a plan view along the stacking direction Z
  • -A region 1422 located in a region that does not overlap with the cavity 9 of the piezoelectric layer 2 in a plan view along the stacking direction Z
  • -A region 1423 located at the boundary between the region of the piezoelectric layer 2 that overlaps with the cavity 9 and the region that does not overlap with the cavity 9 in a plan view along the stacking direction Z.
  • the structure 140 includes the following region and is located in a region that does not overlap with the functional electrode region 150 when viewed in plan along the stacking direction Z.
  • - A region on at least one side (in this embodiment, both sides) of the IDT electrode 120 of the piezoelectric layer 2 in the electrode finger opposing direction
  • Areas 1412, 1422 located in - A region on at least one side (in this embodiment, both sides) of the IDT electrode 120 of the piezoelectric layer 2 in the electrode finger opposing direction
  • Regions 1413 and 1423 located at the boundaries of regions that do not overlap with the cavity 9
  • regions 1412 and 1422 located in a region that does not overlap with the cavity 9 of the piezoelectric layer 2 are located in a region that overlaps with the cavity 9 of the piezoelectric layer 2. It is configured to be larger than the regions 1411 and 1421.
  • a crack 200 occurs in an area where the functional electrode 120 is absent in the acoustic wave device 100 that does not include the structure 140 as shown in FIG.
  • the cracks 200 may not be detected from the main characteristics.
  • the elastic wave device 100 becomes easily broken due to mechanical impact or the like.
  • vibrations will not propagate acoustically, and a peak waveform will appear in a frequency band that is not the main characteristic. It may be small and difficult to detect.
  • the acoustic wave device 1 includes a support substrate 110 having a cavity 9 therein, a piezoelectric layer 2 provided on the support substrate 110, and a piezoelectric layer 2 provided on the piezoelectric layer 2, at least a portion of which extends along the stacking direction Z. It includes a functional electrode 120 that overlaps the cavity 9 in a plan view, and at least one structure 140 that is provided on the piezoelectric layer 2 and has a coefficient of linear thermal expansion smaller than that of the piezoelectric layer 2.
  • the structure 140 includes regions 1412 and 1422 located in a region other than the region where the functional electrode 120 of the piezoelectric layer 2 is provided and which does not overlap with the cavity 9 in a plan view along the stacking direction Z. include.
  • the elastic wave device 1 can arbitrarily adopt any one or more of the following configurations.
  • any one or more of the following configurations can be arbitrarily deleted if included in the above embodiment, and can be arbitrarily added if not included in the above embodiment. can.
  • By employing such a configuration it is possible to more reliably realize the elastic wave device 1 in which cracks occurring in the membrane portion 21 can be easily detected.
  • the functional electrode 120 is an IDT electrode.
  • the structure 140 is a region on at least one side of the IDT electrode 120 of the piezoelectric layer 2 in the electrode finger opposing direction It includes regions 1413 and 1423 located at the boundaries of non-overlapping regions.
  • the functional electrode 120 is an IDT electrode and has a first electrode finger 121 and a second electrode finger 122 facing each other in the second direction X. If the area where the first electrode finger 121 and the second electrode finger 122 overlap when viewed along the second direction X is the functional electrode area 150, the structure 140 is located in an area other than the functional electrode area 150. There is.
  • the elastic wave device 1 of this embodiment can also be configured as follows.
  • the elastic wave device 1 is not limited to the case where the structure 140 includes the first structure 141 and the second structure 142.
  • the elastic wave device 1 may include only one of the first structure 141 and the second structure 142, or may include one or more other structures in addition to the first structure 141 and the second structure 142.
  • the structure 140 may be provided.
  • each of the first structure 141 and the second structure 142 does not have to include three regions.
  • each of the first structure 141 and the second structure 142 has a region 1412 located in a region that does not overlap with the cavity 9 of the piezoelectric layer 2 in a plan view along the stacking direction Z. , 1422 may be included.
  • the elastic wave device 1 includes a plurality of structures 140, and is configured such that at least one structure 140 among the plurality of structures 140 is located in the following region. - A region of the piezoelectric layer 2 on one side of the electrode finger opposing direction A region on the other side of X and which does not overlap with the cavity 9 in a plan view along the stacking direction Z
  • the functional electrode 120 is not limited to an IDT electrode having multiple electrode fingers.
  • the configuration includes an upper electrode 123 provided on one main surface 202 of the piezoelectric layer 2 and a lower electrode 124 provided on the other main surface 203 of the piezoelectric layer 2. may be done.
  • the acoustic wave device 1 in FIGS. 17 and 18 is, for example, a BAW element using a single crystal piezoelectric film (lithium niobate or lithium tantalate), and uses a sacrificial layer method (forming a cavity 9 using a sacrificial layer). method).
  • the upper electrode 123 includes, for example, a first portion 1231 that has a substantially circular shape in a plan view along the stacking direction Z, and a second portion 1232 that connects the first portion 1231 and the wiring portion 132.
  • the lower electrode 124 includes, for example, a first portion 1241 that has a substantially circular shape in a plan view along the stacking direction Z, and a second portion 1242 that connects the first portion 1241 and the wiring portion 131.
  • the lower electrode 124 is located in the cavity 9.
  • the first portion 1231 of the upper electrode 123 and the first portion 1241 of the lower electrode 124 overlap in a plan view viewed along the stacking direction Z, and form a functional electrode region 150.
  • the two structures 141 and 142 are located in a region other than the functional electrode region 150.
  • the acoustic wave device 1 can be manufactured using any method such as forming the cavity 9 using a sacrificial layer or etching the support substrate 110 from the back surface.
  • the support substrate 110 is not limited to the case where it is configured to include the support member 8 and the insulating layer 7 provided on the support member 8, but may be configured only with the support member 8.
  • At least a part of the configuration of the elastic wave device 1 of the present disclosure may be added to the elastic wave devices of the first to fourth aspects, or the elastic wave device 1 of the present disclosure may be added to the elastic wave devices of the first to fourth aspects. At least a part of the configuration of the elastic wave device may be added.
  • the elastic wave device of the first aspect is a support substrate having a cavity on its main surface; a piezoelectric layer provided on one main surface of the support substrate; a functional electrode provided on the piezoelectric layer, at least a portion of which overlaps with the cavity in a plan view viewed along the stacking direction of the support substrate and the piezoelectric layer; at least one structure provided on the piezoelectric layer and having a coefficient of linear thermal expansion smaller than that of the piezoelectric layer, The structure includes a region of the piezoelectric layer other than the region where the functional electrode is provided, and which is located in a region that does not overlap with the cavity in the plan view.
  • the elastic wave device of the second aspect is the elastic wave device of the first aspect
  • the functional electrode is an IDT electrode.
  • the structure in the acoustic wave device of a third aspect, is located in a region on at least one side of the piezoelectric layer in a direction in which electrode fingers of the IDT electrode face, and in the planar view, It includes an area located in an area that does not overlap with the cavity.
  • the elastic wave device of the fourth aspect is the elastic wave device of the second aspect or the third aspect,
  • the structure is located in a region on at least one side of the piezoelectric layer in a direction in which the electrode fingers of the IDT electrode face, and at a boundary between a region that overlaps with the cavity and a region that does not overlap with the cavity in the plan view. Contains the area to
  • the elastic wave device of the fifth aspect is the elastic wave device of any of the second to fourth aspects, Equipped with multiple structures,
  • the structure includes a region of the piezoelectric layer on one side in the electrode finger facing direction of the IDT electrode and a region that does not overlap with the cavity in the plan view, and a region on the other side in the electrode finger facing direction of the IDT electrode. They are respectively located in side regions and in regions that do not overlap with the cavity in the plan view.
  • the elastic wave device of the sixth aspect is the elastic wave device of any of the second to fifth aspects,
  • the IDT electrode has a first electrode finger and a second electrode finger facing each other in an electrode finger opposing direction, If the area where the first electrode finger and the second electrode finger overlap when viewed along the electrode finger opposing direction is defined as a functional electrode area, then the structure body overlaps with the functional electrode area in the plan view. They are located in non-overlapping areas.
  • the elastic wave device of the seventh aspect is the elastic wave device of any of the second to sixth aspects,
  • the piezoelectric layer contains lithium niobate or lithium tantalate,
  • the IDT electrode has a first electrode finger and a second electrode finger facing each other in a direction intersecting the lamination direction, The first electrode finger and the second electrode finger are adjacent electrodes, When the thickness of the piezoelectric layer is d, and the center-to-center distance between the first electrode finger and the second electrode finger is p, d/p is 0.5 or less.
  • the elastic wave device of the eighth aspect is the elastic wave device of the seventh aspect, d/p is 0.24 or less.
  • the elastic wave device of the ninth aspect is the elastic wave device of any of the second to sixth aspects, In the direction intersecting the lamination direction, the area of the first electrode finger and the second electrode finger in the excitation area is relative to the excitation area that is the area where the first electrode finger and the second electrode finger overlap.
  • the metallization ratio MR which is a ratio, satisfies MR ⁇ 1.75(d/p)+0.075.
  • the elastic wave device of the tenth aspect is the elastic wave device of any of the second to sixth aspects,
  • the piezoelectric layer contains lithium niobate or lithium tantalate,
  • the Euler angles ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) of the lithium niobate or lithium tantalate are within the range of the following formula (1), formula (2), or formula (3).
  • An elastic wave device is the elastic wave device according to any one of the first to tenth aspects,
  • the piezoelectric layer contains lithium niobate or lithium tantalate, It is configured to utilize bulk waves in thickness-shear mode.
  • An elastic wave device is the elastic wave device according to any one of the first to sixth aspects,
  • the piezoelectric layer contains lithium niobate or lithium tantalate, It is configured to use plate waves.
  • the elastic wave device of the thirteenth aspect is the elastic wave device of the first aspect,
  • the functional electrode includes an upper electrode provided on one main surface of the piezoelectric layer, and a lower electrode provided on the other main surface of the piezoelectric layer.
  • the elastic wave device according to the fourteenth aspect is the elastic wave device according to the thirteenth aspect,
  • the piezoelectric layer includes single crystal lithium niobate or lithium tantalate.
  • An elastic wave device is the elastic wave device according to any one of the first to fourteenth aspects,
  • the structure includes a heat-shrinkable resin material.
  • the elastic wave device of the sixteenth aspect is the elastic wave device of any of the first to fifteenth aspects,
  • the structure includes a material that shrinks upon reaction with water.

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Abstract

弾性波装置が、内部に空洞部を有する支持基板と、支持基板上に設けられた圧電体層と、圧電体層上に設けられ、その少なくとも一部が支持基板および圧電体層の積層方向に沿って見た平面視において空洞部と重なる機能電極と、圧電体層上に設けられ、圧電体層よりも熱線膨張係数が小さい、少なくとも１つの構造体とを備える。構造体が、圧電体層の機能電極が設けられた領域以外の領域で、かつ、積層方向に沿って見た平面視において空洞部と重ならない領域に位置する領域を含む。

Description

弾性波装置
　本開示は、圧電層（圧電体層）を備える弾性波装置に関する。
　例えば、特許文献１には、板波を利用する弾性波装置が開示されている。特許文献１に記載の弾性波装置は、支持体と、圧電基板と、ＩＤＴ電極とを備えている。支持体には、空洞部が設けられている。圧電基板は、支持体の上に空洞部と重なるように設けられている。ＩＤＴ電極は、圧電基板の上に空洞部と重なるように設けられている。弾性波装置では、ＩＤＴ電極により板波が励振される。空洞部の端縁部は、ＩＤＴ電極により励振される板波の伝搬方向と平行に延びる直線部を含まない。
特開２０１２－２５７０１９号公報
　近年、メンブレン部を有する弾性波装置において、メンブレン部に発生したクラックを容易に検出可能な弾性波装置が求められている。
　本開示は、メンブレン部に発生したクラックを容易に検出可能な弾性波装置を提供することを目的とする。
　本開示の一態様の弾性波装置は、
　一方主面に空洞部を有する支持基板と、
　前記支持基板の一方主面上に設けられた圧電体層と、
　前記圧電体層上に設けられ、その少なくとも一部が前記支持基板および前記圧電体層の積層方向に沿って見た平面視で前記空洞部と重なる機能電極と、
　前記圧電体層上に設けられ、前記圧電体層よりも熱線膨張係数が小さい、少なくとも１つの構造体と
を備え、
　前記構造体が、前記圧電体層の前記機能電極が設けられた領域以外の領域で、かつ、前記平面視において前記空洞部と重ならない領域に位置する領域を含む。
　本開示によれば、メンブレン部に発生したクラックを容易に検出可能な弾性波装置を提供できる。
第１，第２の態様の弾性波装置の外観を示す略図的斜視図。 圧電層上の電極構造を示す平面図。 図１Ａ中のＡ－Ａ線に沿う部分の断面図。 従来の弾性波装置の圧電膜を伝搬するラム波を説明するための模式的正面断面図。 本開示の弾性波装置の波を説明するための模式的正面断面図。 第１の電極と第２の電極との間に、第２の電極が第１の電極よりも高電位となる電圧が印加された場合のバルク波を示す模式図。 本開示の一実施形態に係る弾性波装置の共振特性を示す図。 ｄ／２ｐと、弾性波装置の共振子としての比帯域との関係を示す図。 本開示の一実施形態に係る別の弾性波装置の平面図。 弾性波装置の共振特性の一例を示す参考図。 多数の弾性波共振子を構成した場合の比帯域と、スプリアスの大きさとしての１８０度で規格化されたスプリアスのインピーダンスの位相回転量との関係を示す図。 ｄ／２ｐと、メタライゼーション比ＭＲと、比帯域との関係を示す図。 ｄ／ｐを限りなく０に近づけた場合のＬｉＮｂＯ３のオイラー角（０°，θ，ψ）に対する比帯域のマップを示す図。 本開示の一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。 本開示の一実施形態の弾性波装置を示す平面図。 図１３のXIV-XIV線に沿った断面図。 構造体を備えていない弾性波装置の平面図。 図１３の弾性波装置の第１の変形例を示す平面図。 図１３の弾性波装置の第２の変形例を示す平面図。 図１７のXVIII-XVIII線に沿った断面図。
　以下、本開示の一例を添付図面に従って説明する。以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、本開示の適用物、または、本開示の用途を制限することを意図するものではない。図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは必ずしも合致していない。
　図１Ａ～図１２を参照して、本開示の基礎となる第１～第４の態様の弾性波装置について説明する。
　本開示における第１，第２，第３の態様の弾性波装置は、例えば、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムからなる圧電層と、圧電層の厚み方向に交差する方向において対向する第１電極及び第２電極とを備える。
　第１の態様の弾性波装置では、厚み滑り１次モードのバルク波が利用されている。
　また、第２の態様の弾性波装置では、第１電極及び前記第２電極は隣り合う電極同士であり、圧電層の厚みをｄ、第１電極及び第２電極の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐが０．５以下とされている。それによって、第１，第２の態様では、小型化を進めた場合であっても、Ｑ値を高めることができる。
　また、第３の態様の弾性波装置では、板波としてのラム波が利用される。そして、上記ラム波による共振特性を得ることができる。
　本開示における第４の態様の弾性波装置は、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムからなる圧電層と、圧電層を挟んで圧電層の厚み方向に対向する上部電極及び下部電極とを備え、バルク波を利用する。
　以下、図面を参照しつつ、第１～第４の態様の弾性波装置の具体的な実施形態を説明することにより、本開示を明らかにする。
　なお、本明細書に記載の各実施形態は、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１Ａは、第１，第２の態様についての一実施形態に係る弾性波装置の外観を示す略図的斜視図であり、図１Ｂは、圧電層上の電極構造を示す平面図であり、図２は、図１Ａ中のＡ－Ａ線に沿う部分の断面図である。
　弾性波装置１は、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、本実施形態では、Ｚカットであるが、回転ＹカットやＸカットであってもよい。好ましくは、Ｙ伝搬及びＸ伝搬±３０°の伝搬方位が好ましい。圧電層２の厚みは、特に限定されないが、厚み滑り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、対向し合う第１，第２の主面２ａ，２ｂを有する。第１の主面２ａ上に、電極３及び電極４が設けられている。ここで電極３が「第１電極」の一例であり、電極４が「第２電極」の一例である。図１Ａ及び図１Ｂでは、複数の電極３が、第１のバスバー５に接続されている複数の第１の電極指である。複数の電極４は、第２のバスバー６に接続されている複数の第２の電極指である。複数の電極３及び複数の電極４は、互いに間挿し合っている。
　電極３及び電極４は、矩形形状を有し、長さ方向を有する。この長さ方向と直交する方向において、電極３と、隣りの電極４とが対向している。これら複数の電極３，４、及び第１のバスバー５，第２のバスバー６によりＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ　Ｔｒａｎｓｕｄｕｃｅｒ）電極が構成されている。電極３，４の長さ方向、及び、電極３，４の長さ方向と直交する方向はいずれも、圧電層２の厚み方向に交差する方向である。このため、電極３と、隣りの電極４とは、圧電層２の厚み方向に交差する方向において対向しているともいえる。
　また、電極３，４の長さ方向が図１Ａ及び図１Ｂに示す電極３，４の長さ方向に直交する方向と入れ替わってもよい。すなわち、図１Ａ及び図１Ｂにおいて、第１のバスバー５及び第２のバスバー６が延びている方向に電極３，４を延ばしてもよい。その場合、第１のバスバー５及び第２のバスバー６は、図１Ａ及び図１Ｂにおいて電極３，４が延びている方向に延びることとなる。
　そして、一方電位に接続される電極３と、他方電位に接続される電極４とが隣り合う１対の構造が、上記電極３，４の長さ方向と直交する方向に、複数対設けられている。ここで電極３と電極４とが隣り合うとは、電極３と電極４とが直接接触するように配置されている場合ではなく、電極３と電極４とが間隔を介して配置されている場合を指す。
　また、電極３と電極４とが隣り合う場合、電極３と電極４との間には、他の電極３，４を含む、ホット電極やグランド電極に接続される電極は配置されない。この対数は、整数対である必要はなく、１．５対や２．５対などであってもよい。電極３，４間の中心間距離すなわちピッチは、１μｍ以上、１０μｍ以下の範囲が好ましい。また、電極３，４間の中心間距離とは、電極３の長さ方向と直交する方向における電極３の幅寸法の中心と、電極４の長さ方向と直交する方向における電極４の幅寸法の中心とを結んだ距離となる。さらに、電極３，４の少なくとも一方が複数本ある場合（電極３，４を一対の電極組とし、１．５対以上の電極組がある場合）、電極３，４の中心間距離は、１．５対以上の電極３，４のうち隣り合う電極３，４それぞれの中心間距離の平均値を指す。また、電極３，４の幅、すなわち電極３，４の対向方向の寸法は、１５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下の範囲が好ましい。なお、電極３，４間の中心間距離とは、電極３の長さ方向と直交する方向における電極３の寸法（幅寸法）の中心と、電極４の長さ方向と直交する方向における電極４の寸法（幅寸法）の中心とを結んだ距離となる。
　また、本実施形態では、Ｚカットの圧電層を用いているため、電極３，４の長さ方向と直交する方向は、圧電層２の分極方向に直交する方向となる。圧電層２として他のカット角の圧電体を用いた場合には、この限りでない。ここにおいて、「直交」とは、厳密に直交する場合のみに限定されず、略直交（電極３，４の長さ方向と直交する方向と分極方向とのなす角度が例えば９０°±１０°）でもよい。
　圧電層２の第２の主面２ｂ側には、絶縁層７を介して支持部材８が積層されている。絶縁層７及び支持部材８は、枠状の形状を有し、図２に示すように、開口部７ａ，８ａを有する。それによって、空洞部９が形成されている。空洞部９は、圧電層２の励振領域Ｃの振動を妨げないために設けられている。従って、上記支持部材８は、少なくとも１対の電極３，４が設けられている部分と重ならない位置において、第２の主面２ｂに絶縁層７を介して積層されている。なお、絶縁層７は設けられずともよい。従って、支持部材８は、圧電層２の第２の主面２ｂに直接または間接に積層され得る。
　絶縁層７は、酸化ケイ素からなる。もっとも、酸化ケイ素の他、酸窒化ケイ素、アルミナなどの適宜の絶縁性材料を用いることができる。支持部材８は、Ｓｉからなる。Ｓｉの圧電層２側の面における面方位は（１００）や（１１０）であってもよく、（１１１）であってもよい。好ましくは、抵抗率４ｋΩ以上の高抵抗のＳｉが望ましい。もっとも、支持部材８についても適宜の絶縁性材料や半導体材料を用いて構成することができる。支持部材８の材料としては、例えば、酸化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶などの圧電体、アルミナ、マグネシア、サファイア、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライトなどの各種セラミック、ダイヤモンド、ガラスなどの誘電体、窒化ガリウムなどの半導体などを用いることができる。
　上記複数の電極３，４及び第１，第２のバスバー５，６は、Ａｌ、ＡｌＣｕ合金などの適宜の金属もしくは合金からなる。本実施形態では、電極３，４及び第１，第２のバスバー５，６は、Ｔｉ膜上にＡｌ膜を積層した構造を有する。なお、Ｔｉ膜以外の密着層を用いてもよい。
　駆動に際しては、複数の電極３と、複数の電極４との間に交流電圧を印加する。より具体的には、第１のバスバー５と第２のバスバー６との間に交流電圧を印加する。それによって、圧電層２において励振される厚み滑り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、本実施形態のように電極３，４の少なくとも一方が複数本ある場合、すなわち、電極３，４を１対の電極組とし、電極３，４が１．５対以上ある場合、隣り合う電極３，４の中心間距離ｐは、各隣り合う電極３，４の中心間距離の平均距離となる。
　本実施形態の弾性波装置１では、上記構成を備えるため、小型化を図ろうとして、電極３，４の対数を小さくしたとしても、Ｑ値の低下が生じ難い。これは、両側に反射器を必要としない共振器であり、伝搬ロスが少ないためである。また、上記反射器を必要としないのは、厚み滑り１次モードのバルク波を利用していることによる。
　従来の弾性波装置で利用したラム波と、上記厚み滑り１次モードのバルク波の相違を、図３Ａ及び図３Ｂを参照して説明する。
　図３Ａは、従来の弾性波装置の圧電膜を伝搬するラム波を説明するための模式的正面断面図である。従来の弾性波装置については、例えば、特許文献１（特開２０１２－２５７０１９号公報）に記載されている。図３Ａに示すように、従来の弾性波装置においては、圧電膜２０１中を矢印で示すように波が伝搬する。ここで、圧電膜２０１では、第１の主面２０１ａと、第２の主面２０１ｂとが対向しており、第１の主面２０１ａと第２の主面２０１ｂとを結ぶ厚み方向がＺ方向である。Ｘ方向は、ＩＤＴ電極の電極指が並んでいる方向である。図３Ａに示すように、ラム波では、波が図示のように、Ｘ方向に伝搬していく。板波であるため、圧電膜２０１が全体として振動するものの、波はＸ方向に伝搬するため、両側に反射器を配置して、共振特性を得ている。そのため、波の伝搬ロスが生じ、小型化を図った場合、すなわち電極指の対数を少なくした場合、Ｑ値が低下する。
　これに対して、図３Ｂに示すように、本実施形態の弾性波装置１では、振動変位は厚み滑り方向であるから、波は、圧電層２の第１の主面２ａと第２の主面２ｂとを結ぶ方向、すなわちＺ方向にほぼ伝搬し、共振する。すなわち、波のＸ方向成分がＺ方向成分に比べて著しく小さい。そして、このＺ方向の波の伝搬により共振特性が得られるため、反射器を必要としない。よって、反射器に伝搬する際の伝搬損失は生じない。従って、小型化を進めようとして、電極３，４からなる電極対の対数を減らしたとしても、Ｑ値の低下が生じ難い。
　なお、厚み滑り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に含まれる第１領域４５１と、励振領域Ｃに含まれる第２領域４５２とで逆になる。図４は、電極３と電極４との間に、電極４が電極３よりも高電位となる電圧が印加された場合のバルク波を模式的に示している。第１領域４５１は、励振領域Ｃのうち、圧電層２の厚み方向に直交し圧電層２を２分する仮想平面ＶＰ１と、第１の主面２ａとの間の領域である。第２領域４５２は、励振領域Ｃのうち、仮想平面ＶＰ１と、第２の主面２ｂとの間の領域である。
　上記のように、弾性波装置１では、電極３と電極４とからなる少なくとも１対の電極が配置されているが、Ｘ方向に波を伝搬させるものではないため、この電極３，４からなる電極対の対数は複数対ある必要は必ずしもない。すなわち、少なくとも１対の電極が設けられてさえおればよい。
　例えば、上記電極３がホット電位に接続される電極であり、電極４がグラウンド電位に接続される電極である。もっとも、電極３がグラウンド電位に、電極４がホット電位に接続されてもよい。本実施形態では、少なくとも１対の電極は、上記のように、ホット電位に接続される電極またはグラウンド電位に接続される電極であり、浮き電極は設けられていない。
　図５は、本開示の一実施形態の弾性波装置の共振特性を示す図である。なお、この共振特性を得た弾性波装置１の設計パラメータは以下の通りである。
　圧電層２：オイラー角（０°，０°，９０°）のＬｉＮｂＯ３、厚み＝４００ｎｍ。
　電極３と電極４の長さ方向と直交する方向に視たときに、電極３と電極４とが重なっている領域、すなわち励振領域Ｃの長さ＝４０μｍ、電極３，４からなる電極の対数＝２１対、電極間中心距離＝３μｍ、電極３，４の幅＝５００ｎｍ、ｄ／ｐ＝０．１３３。
　絶縁層７：１μｍの厚みの酸化ケイ素膜。
　支持部材８：Ｓｉ。
　なお、励振領域Ｃの長さとは、励振領域Ｃの電極３，４の長さ方向に沿う寸法である。
　本実施形態では、電極３，４からなる電極対の電極間距離は、複数対において全て等しくした。すなわち、電極３と電極４とを等ピッチで配置した。
　図５から明らかなように、反射器を有しないにもかかわらず、比帯域が１２．５％である良好な共振特性が得られている。
　ところで、上記圧電層２の厚みをｄ、電極３と電極４との電極の中心間距離をｐとした場合、前述したように、本実施形態では、ｄ／ｐは０．５以下、より好ましくは０．２４以下である。これを、図６を参照して説明する。
　図５に示した共振特性を得た弾性波装置と同様に、但しｄ／２ｐを変化させ、複数の弾性波装置を得た。図６は、このｄ／２ｐと、弾性波装置の共振子としての比帯域との関係を示す図である。
　図６から明らかなように、ｄ／２ｐが０．２５を超えると、すなわちｄ／ｐ＞０．５では、ｄ／ｐを調整しても、比帯域は５％未満である。これに対して、ｄ／２ｐ≦０．２５、すなわちｄ／ｐ≦０．５の場合には、その範囲内でｄ／ｐを変化させれば、比帯域を５％以上とすることができ、すなわち高い結合係数を有する共振子を構成することができる。また、ｄ／２ｐが０．１２以下の場合、すなわちｄ／ｐが０．２４以下の場合には、比帯域を７％以上と高めることができる。加えて、ｄ／ｐをこの範囲内で調整すれば、より一層比帯域の広い共振子を得ることができ、より一層高い結合係数を有する共振子を実現することができる。従って、本開示の第２の態様の弾性波装置のように、ｄ／ｐを０．５以下とすることにより、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、前述したように、少なくとも１対の電極は、１対でもよく、上記ｐは、１対の電極の場合、隣り合う電極３，４の中心間距離とする。また、１．５対以上の電極の場合には、隣り合う電極３，４の中心間距離の平均距離をｐとすればよい。
　また、圧電層の厚みｄについても、圧電層２が厚みばらつきを有する場合、その厚みを平均化した値を採用すればよい。
　図７は、本開示の一実施形態に係る別の弾性波装置の平面図である。弾性波装置３１では、圧電層２の第１の主面２ａ上において、電極３と電極４とを有する１対の電極が設けられている。なお、図７中のＫが交差幅となる。前述したように、本開示の弾性波装置３１では、電極の対数は１対であってもよい。この場合においても、上記ｄ／ｐが０．５以下であれば、厚み滑り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３，４において、いずれかの隣り合う電極３，４が対向している方向に視たときに重なっている領域である励振領域に対する、上記隣り合う電極３，４のメタライゼーション比ＭＲが、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５を満たすことが望ましい。つまり、隣り合う複数の第１電極指と複数の第２電極指とが対向している方向に視たときに複数の第１電極指と複数の第２電極指とが重なっている領域が励振領域（交叉領域）であり、励振領域に対する、複数の第１電極指及び複数の第２電極指のメタライゼーション比をＭＲとしたときに、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５を満たすことが好ましい。その場合には、スプリアスを効果的に小さくすることができる。
　これを、図８及び図９を参照して説明する。図８は、上記弾性波装置１の共振特性の一例を示す参考図である。矢印Ｂで示すスプリアスが、共振周波数と反共振周波数との間に現れている。なお、ｄ／ｐ＝０．０８として、かつＬｉＮｂＯ３のオイラー角（０°，０°，９０°）とした。また、上記メタライゼーション比ＭＲ＝０．３５とした。
　メタライゼーション比ＭＲを、図１Ｂを参照して説明する。図１Ｂの電極構造において、１対の電極３，４に着目した場合、この１対の電極３，４のみが設けられるとする。この場合、一点鎖線Ｃで囲まれた部分が励振領域となる。この励振領域とは、電極３と電極４とを、電極３，４の長さ方向と直交する方向すなわち対向方向に視たときに電極３における電極４と重なり合っている領域、電極４における電極３と重なり合っている領域、及び、電極３と電極４との間の領域における電極３と電極４とが重なり合っている領域である。そして、この励振領域の面積に対する、励振領域Ｃ内の電極３，４の面積が、メタライゼーション比ＭＲとなる。すなわち、メタライゼーション比ＭＲは、メタライゼーション部分の面積の励振領域の面積に対する比である。
　なお、複数対の電極が設けられている場合、励振領域の面積の合計に対する全励振領域に含まれているメタライゼーション部分の割合をＭＲとすればよい。
　図９は本実施形態に従って、多数の弾性波共振子を構成した場合の比帯域と、スプリアスの大きさとしての１８０度で規格化されたスプリアスのインピーダンスの位相回転量との関係を示す図である。なお、比帯域については、圧電層の膜厚や電極の寸法を種々変更し、調整した。また、図９は、ＺカットのＬｉＮｂＯ３からなる圧電層を用いた場合の結果であるが、他のカット角の圧電層を用いた場合においても、同様の傾向となる。
　図９中の楕円Ｊで囲まれている領域では、スプリアスが１．０と大きくなっている。図９から明らかなように、比帯域が０．１７を超えると、すなわち１７％を超えると、スプリアスレベルが１以上の大きなスプリアスが、比帯域を構成するパラメータを変化させたとしても、通過帯域内に現れる。すなわち、図８に示す共振特性のように、矢印Ｂで示す大きなスプリアスが帯域内に現れる。よって、比帯域は１７％以下であることが好ましい。この場合には、圧電層２の膜厚や電極３，４の寸法などを調整することにより、スプリアスを小さくすることができる。
　図１０は、ｄ／２ｐと、メタライゼーション比ＭＲと、比帯域との関係を示す図である。上記弾性波装置において、ｄ／２ｐと、ＭＲが異なる様々な弾性波装置を構成し、比帯域を測定した。図１０の破線Ｄの右側のハッチングを付して示した部分が、比帯域が１７％以下の領域である。このハッチングを付した領域と、付していない領域との境界は、ＭＲ＝３．５（ｄ／２ｐ）＋０．０７５で表される。すなわち、ＭＲ＝１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５である。従って、好ましくは、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５である。その場合には、比帯域を１７％以下としやすい。より好ましくは、図１０中の一点鎖線Ｄ１で示すＭＲ＝３．５（ｄ／２ｐ）＋０．０５の右側の領域である。すなわち、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０５であれば、比帯域を確実に１７％以下にすることができる。
　図１１は、ｄ／ｐを限りなく０に近づけた場合のＬｉＮｂＯ３のオイラー角（０°，θ，ψ）に対する比帯域のマップを示す図である。図１１のハッチングを付して示した部分が、少なくとも５％以上の比帯域が得られる領域であり、当該領域の範囲を近似すると、下記の式（１）、式（２）及び式（３）で表される範囲となる。
　（０°±１０°，０°～２０°，任意のψ）　　…式（１）
　（０°±１０°，２０°～８０°，０°～６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２）　または　（０°±１０°，２０°～８０°，［１８０°－６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２］～１８０°）　　…式（２）
　（０°±１０°，［１８０°－３０°（１－（ψ－９０）２／８１００）１／２］～１８０°，任意のψ）　　…式（３）
　従って、上記式（１）、式（２）または式（３）のオイラー角範囲の場合、比帯域を十分に広くすることができ、好ましい。
　図１２は、本開示の一実施形態の変形例に係る弾性波装置を説明するための部分切り欠き斜視図である。弾性波装置８１は、支持基板８２を有する。支持基板８２には、上面に開いた凹部が設けられている。支持基板８２上に圧電層８３が積層されている。それによって、空洞部９が構成されている。この空洞部９の上方において圧電層８３上に、ＩＤＴ電極８４が設けられている。ＩＤＴ電極８４の弾性波伝搬方向両側に、反射器８５，８６が設けられている。図１２において、空洞部９の外周縁を破線で示す。ここでは、ＩＤＴ電極８４は、第１，第２のバスバー８４ａ，８４ｂと、複数本の第１の電極指としての電極８４ｃ及び複数本の第２の電極指としての電極８４ｄとを有する。複数本の電極８４ｃは、第１のバスバー８４ａに接続されている。複数本の電極８４ｄは、第２のバスバー８４ｂに接続されている。複数本の電極８４ｃと、複数本の電極８４ｄとは間挿し合っている。
　弾性波装置８１では、上記空洞部９上のＩＤＴ電極８４に、交流電界を印加することにより、板波としてのラム波が励振される。そして、反射器８５，８６が両側に設けられているため、上記ラム波による共振特性を得ることができる。
　このように、本開示の弾性波装置は、板波を利用するものであってもよい。
　図１３および図１４を参照して、本開示の一実施形態の弾性波装置１について説明する。本実施形態においては、第１～第４の態様の弾性波装置と重複する内容については適宜、説明を省略する。以下、第１～第４の態様の弾性波装置について説明した内容を適用することができる。
　図１３および図１４に示すように、弾性波装置１は、支持基板１１０と、圧電層２と、機能電極１２０と、少なくとも１つの構造体１４０とを備える。本実施形態では、弾性波装置１は、２つの構造体（第１構造体１４１および第２構造体１４２）を備えている。
　支持基板１１０は、内部に空洞部９を有している。空洞部９は、支持基板１１０の圧電層２に対向する一方主面１１１に設けられている。本実施形態では、支持基板１１０は、支持部材８と、支持部材８上に設けられた絶縁層（接合層の一例）７とを含み、絶縁層７に空洞部９が設けられている。空洞部９は、積層方向Ｚに沿って見た平面視において、略矩形状を有している。
　圧電層２は、支持基板１１０の一方主面１１１上に設けられている。本実施形態では、圧電層２は、支持基板１１０および圧電層２の積層方向（例えば、Ｚ方向）における絶縁層７上に設けられている。圧電層２は、メンブレン部２１を有している。メンブレン部２１は、例えば、積層方向Ｚにおいて少なくとも部分的に空洞部９を重なる圧電層２の一部を構成している。メンブレン部２１には、機能電極１２０が位置しており、機能電極領域（交叉領域）１５０が形成されている。
　機能電極１２０は、積層方向Ｚにおける圧電層２上に設けられている。機能電極１２０は、その少なくとも一部が積層方向Ｚに沿って見た平面視において空洞部９と重なるように構成されている。
　本実施形態では、機能電極１２０は、例えば、複数の電極指を有するＩＤＴ電極であり、積層方向Ｚに交差する第１方向（例えば、Ｙ方向）において間隔を空けて圧電層２上に配置された２つの配線電極１３１、１３２の間に位置している。機能電極１２０の複数の電極指は、それぞれ第１方向（電極指延伸方向）Ｙに沿って延びており、積層方向Ｚおよび第１方向Ｙに交差する第２方向Ｘに沿って隙間を空けて位置している。つまり、機能電極１２０は、第２方向（電極指対向方向）Ｘにおいて対向する第１電極指１２１および第２電極指１２２を含む。第１電極指１２１および第２電極指１２２は、隣り合う電極同士であり、第２方向に沿って見た場合に第１電極指１２１および第２電極指１２２が重なっている領域が、機能電極領域１５０を構成する。一例として、第１電極指１２１は、配線電極１３１に接続され、第２電極指１２２は、配線電極１３２に接続されている。
　第１構造体１４１および第２構造体１４２の各々は、圧電層２上に設けられ、圧電層２よりも熱線膨張係数が小さくなるように構成されている。第１構造体１４１および第２構造体の各々は、積層方向Ｚに沿った平面視において、メンブレン部２１をメンブレン部２１の外側に向かって（言い換えると、メンブレン部２１が広がる方向に）引っ張り可能に構成されている。例えば、第１構造体１４１および第２構造体１４２の各々は、圧電層２を構成する材料よりも熱線形膨張係数が小さい材料、または、エポキシ樹脂等の熱収縮樹脂材料、または、水と反応して収縮する材料を含む。第１構造体１４１および第２構造体１４２は、圧電層２の機能電極１２０が設けられた領域以外の領域で、かつ、積層方向Ｚに沿って見た平面視において空洞部９と重ならない領域に位置する領域を含む。
　本実施形態では、第１構造体１４１および第２構造体１４２は、一例として、略直方体形状で、第２方向Ｘにおける第１構造体１４１および第２構造体１４２の間に機能電極１２０が位置するように配置されている。
　第１構造体１４１は、空洞部９の第２方向Ｘの一端９１に位置し、下記の領域を含む。下記の領域は、積層方向Ｚに沿った平面視において、機能電極領域１５０と重なっていない。
　　・積層方向Ｚに沿った平面視において、圧電層２の空洞部９と重なる領域に位置する領域１４１１
　　・積層方向Ｚに沿った平面視において、圧電層２の空洞部９と重ならない領域に位置する領域１４１２
　　・積層方向Ｚに沿った平面視において、圧電層２の空洞部９と重なる領域および空洞部９と重ならない領域の境界に位置する領域１４１３
　第２構造体１４２は、空洞部９の第２方向Ｘの他端９２に位置し、下記の領域を含む。下記の領域は、積層方向Ｚに沿った平面視において、機能電極領域１５０と重なっていない。
　　・積層方向Ｚに沿った平面視において、圧電層２の空洞部９と重なる領域に位置する領域１４２１
　　・積層方向Ｚに沿った平面視において、圧電層２の空洞部９と重ならない領域に位置する領域１４２２
　　・積層方向Ｚに沿った平面視において、圧電層２の空洞部９と重なる領域および空洞部９と重ならない領域の境界に位置する領域１４２３
　つまり、構造体１４０は、下記の領域を含み、積層方向Ｚに沿った平面視において、機能電極領域１５０と重ならない領域に位置している。
　　・圧電層２のＩＤＴ電極１２０の電極指対向方向Ｘの少なくとも一方側（本実施形態では、両側）の領域で、かつ、積層方向Ｚに沿って見た平面視において空洞部９と重ならない領域に位置する領域１４１２、１４２２
　　・圧電層２のＩＤＴ電極１２０の電極指対向方向Ｘの少なくとも一方側（本実施形態では、両側）の領域で、かつ、積層方向Ｚに沿って見た平面視において空洞部９と重なる領域および空洞部９と重ならない領域の境界に位置する領域１４１３、１４２３
　第１構造体１４１および第２構造体１４２の各々は、圧電層２の空洞部９と重ならない領域に位置する領域１４１２、１４２２の方が、圧電層２の空洞部９と重なる領域に位置する領域１４１１、１４２１よりも大きくなるように構成されている。
　例えば、図１５に示すような構造体１４０を備えていない弾性波装置１００において、機能電極１２０が無い領域で、クラック２００が発生したとする。この場合、クラック２００がフィルターとしての主たる特性に影響を与えないため、主たる特性からクラック２００を検出できない場合がある。クラック２００があると、機械的な衝撃等で弾性波装置１００が壊れ易くなる。また、弾性波装置１００にクラック２００による空隙があると、音響的に振動が伝搬しないため、主たる特性では無い周波数帯域にピーク波形が出ることが判明しているものの、初期のクラック２００は空隙が小さく検出が難しい場合がある。
　弾性波装置１は、内部に空洞部９を有する支持基板１１０と、支持基板１１０上に設けられた圧電層２と、圧電層２上に設けられ、その少なくとも一部が積層方向Ｚに沿って見た平面視において空洞部９と重なる機能電極１２０と、圧電層２上に設けられ、圧電層２よりも熱線膨張係数が小さい、少なくとも１つの構造体１４０とを備える。構造体１４０が、圧電層２の機能電極１２０が設けられた領域以外の領域で、かつ、積層方向Ｚに沿って見た平面視において空洞部９と重ならない領域に位置する領域１４１２、１４２２を含む。このような構成により、例えば、メンブレン部２１の機能電極１２０のない領域にクラックが発生した場合、構造体１４０によりメンブレン部２１がメンブレン部２１の外側に向かって引っ張られて、クラックの隙間が広がり、音響的な影響を顕在化させることができる。その結果、フィルタ特性から、メンブレン部２１に発生したクラックを容易に検出可能な弾性波装置１を実現できる。
　弾性波装置１は、次に示す複数の構成のいずれか１つまたは複数の構成を任意に採用できる。つまり、次に示す複数の構成のいずれか１つまたは複数の構成は、前記実施形態に含まれていた場合は任意に削除でき、前記実施形態に含まれていない場合は任意に付加することができる。このような構成を採用することにより、メンブレン部２１に発生したクラックを容易に検出可能な弾性波装置１をより確実に実現できる。
　機能電極１２０がＩＤＴ電極である。
　構造体１４０が、圧電層２のＩＤＴ電極１２０の電極指対向方向Ｘの少なくとも一方側の領域で、かつ、積層方向Ｚに沿って見た平面視において空洞部９と重ならない領域に位置する領域１４１２、１４２２を含む。
　構造体１４０が、圧電層２のＩＤＴ電極１２０の電極指対向方向Ｘの少なくとも一方側の領域で、かつ、積層方向Ｚに沿って見た平面視において空洞部９と重なる領域および空洞部９と重ならない領域の境界に位置する領域１４１３、１４２３を含む。
　機能電極１２０が、ＩＤＴ電極であり、第２方向Ｘにおいて対向する第１電極指１２１および第２電極指１２２を有する。第２方向Ｘに沿って見た場合に第１電極指１２１および第２電極指１２２が重なっている領域を機能電極領域１５０とすると、構造体１４０が機能電極領域１５０以外の領域に位置している。
　本実施形態の弾性波装置１は、次のように構成することもできる。
　弾性波装置１は、構造体１４０として、第１構造体１４１および第２構造体１４２を備える場合に限らない。例えば、弾性波装置１は、第１構造体１４１および第２構造体１４２のいずれか一方のみを備えていてもよいし、第１構造体１４１および第２構造体１４２に加えて１以上の他の構造体１４０を備えていてもよい。
　第１構造体１４１および第２構造体１４２の各々は、３つの領域を含む場合に限らない。例えば、図１６に示すように、第１構造体１４１および第２構造体１４２の各々が、積層方向Ｚに沿った平面視において、圧電層２の空洞部９と重ならない領域に位置する領域１４１２、１４２２のみを含んでいてもよい。この場合、弾性波装置１は、複数の構造体１４０を備え、複数の構造体１４０のうちの少なくとも１つの構造体１４０が下記の領域に位置するように構成される。
　　・圧電層２のＩＤＴ電極１２０の電極指対向方向Ｘの一方側の領域で、かつ、積層方向Ｚに沿って見た平面視において空洞部９と重ならない領域
　　・ＩＤＴ電極１２０の電極指対向方向Ｘの他方側の領域で、かつ、積層方向Ｚに沿って見た平面視において空洞部９と重ならない領域
　機能電極１２０は、複数の電極指を有するＩＤＴ電極である場合に限らない。例えば、図１７および図１８に示すように、圧電層２の一方主面２０２に設けられた上部電極１２３と、圧電層２の他方主面２０３に設けられた下部電極１２４とを含むように構成されてもよい。図１７および図１８の弾性波装置１は、例えば、単結晶圧電膜（ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウム）を用いたＢＡＷ素子であり、犠牲層方式（犠牲層を用いて空洞部９を形成する方法）を用いて形成できる。上部電極１２３は、例えば、積層方向Ｚに沿って見た平面視において略円形状の第１部分１２３１と、第１部分１２３１および配線部１３２を接続する第２部分１２３２とで構成されている。下部電極１２４は、例えば、積層方向Ｚに沿って見た平面視において略円形状の第１部分１２４１と、第１部分１２４１および配線部１３１を接続する第２部分１２４２とで構成されている。下部電極１２４は、空洞部９に位置している。上部電極１２３の第１部分１２３１および下部電極１２４の第１部分１２４１は、積層方向Ｚに沿って見た平面視において重なっており、機能電極領域１５０を形成している。２つの構造体１４１、１４２は、機能電極領域１５０以外の領域に位置している。
　第１構造体１４１および第２構造体１４２の各々における圧電層２の空洞部９と重なる領域に位置する領域１４１１、１４２１は、積層方向Ｚに沿った平面視において、機能電極領域１５０と重なってもよいし、重ならなくてもよい。
　弾性波装置１は、犠牲層を用いて空洞部９を形成する方法、または、支持基板１１０を裏面からエッチングする方法等の任意の方法を用いて製造できる。
　支持基板１１０は、支持部材８と、支持部材８上に設けられた絶縁層７とを含むように構成されている場合に限らず、支持部材８のみで構成されていてもよい。
　第１～第４の態様の弾性波装置に、本開示の弾性波装置１の構成の少なくとも一部を追加してもよいし、本開示の弾性波装置１に、第１～第４態様の弾性波装置の構成の少なくとも一部を追加してもよい。
　以上、図面を参照して本開示における種々の実施形態を詳細に説明したが、最後に、本開示の種々の態様について説明する。
　第１態様の弾性波装置は、
　一方主面に空洞部を有する支持基板と、
　前記支持基板の一方主面上に設けられた圧電体層と、
　前記圧電体層上に設けられ、その少なくとも一部が前記支持基板および前記圧電体層の積層方向に沿って見た平面視で前記空洞部と重なる機能電極と、
　前記圧電体層上に設けられ、前記圧電体層よりも熱線膨張係数が小さい、少なくとも１つの構造体と
を備え、
　前記構造体が、前記圧電体層の前記機能電極が設けられた領域以外の領域で、かつ、前記平面視において前記空洞部と重ならない領域に位置する領域を含む。
　第２態様の弾性波装置は、第１態様の弾性波装置において、
　前記機能電極がＩＤＴ電極である。
　第３態様の弾性波装置は、第２態様の弾性波装置において
　前記構造体が、前記圧電体層の前記ＩＤＴ電極の電極指対向方向の少なくとも一方側の領域で、かつ、前記平面視において前記空洞部と重ならない領域に位置する領域を含む。
　第４態様の弾性波装置は、第２態様または第３態様の弾性波装置において、
　前記構造体が、前記圧電体層の前記ＩＤＴ電極の電極指対向方向の少なくとも一方側の領域で、かつ、前記平面視において前記空洞部と重なる領域および前記空洞部と重ならない領域の境界に位置する領域を含む。
　第５態様の弾性波装置は、第２態様～第４態様のいずれかの弾性波装置において、
　複数の構造体を備え、
　前記構造体が、前記圧電体層の前記ＩＤＴ電極の電極指対向方向の一方側の領域で、かつ、前記平面視において前記空洞部と重ならない領域と、前記ＩＤＴ電極の電極指対向方向の他方側の領域で、かつ、前記平面視において前記空洞部と重ならない領域とにそれぞれ位置している。
　第６態様の弾性波装置は、第２態様～第５態様のいずれかの弾性波装置において、
　前記ＩＤＴ電極が、電極指対向方向において対向する第１電極指および第２電極指を有し、
　前記電極指対向方向に沿って見た場合に前記第１電極指および前記第２電極指が重なっている領域を機能電極領域とすると、前記構造体が、前記平面視において、前記機能電極領域と重ならない領域に位置している。
　第７態様の弾性波装置は、第２態様～第６態様のいずれかの弾性波装置において、
　前記圧電体層が、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ＩＤＴ電極が、前記積層方向に交差する方向において対向する第１電極指および第２電極指を有し、
　前記第１電極指および前記第２電極指は隣り合う電極同士であり、
　前記圧電体層の厚みをｄ、前記第１電極指および前記第２電極指との中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐが０．５以下である。
　第８態様の弾性波装置は、第７態様の弾性波装置において、
　ｄ／ｐが０．２４以下である。
　第９態様の弾性波装置は、第２態様～第６態様のいずれかの弾性波装置において、
　前記積層方向に交差する方向において、前記第１電極指および前記第２電極指が重なり合っている領域である励振領域に対する、前記励振領域内の前記第１電極指および前記第２電極指の面積の割合であるメタライゼーション比ＭＲが、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５を満たす。
　第１０態様の弾性波装置は、第２態様～第６態様のいずれかの弾性波装置において、
　前記圧電体層が、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムを含み、
　前記ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムのオイラー角（φ，θ，ψ）が、以下の式（１）、式（２）または式（３）の範囲にある。
　（０°±１０°，０°～２０°，任意のψ）　　…式（１）
　（０°±１０°，２０°～８０°，０°～６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２）　または　（０°±１０°，２０°～８０°，［１８０°－６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２］～１８０°）　　…式（２）
　（０°±１０°，［１８０°－３０°（１－（ψ－９０）２／８１００）１／２］～１８０°，任意のψ）　　…式（３）
　第１１態様の弾性波装置は、第１態様～第１０態様のいずれかの弾性波装置において、
　前記圧電体層が、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムを含み、
　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。
　第１２態様の弾性波装置は、第１態様～第６態様のいずれかの弾性波装置において、
　前記圧電体層が、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムを含み、
　板波を利用可能に構成されている。
　第１３態様の弾性波装置は、第１態様の弾性波装置において、
　前記機能電極が、前記圧電体層の一方主面に設けられた上部電極と、前記圧電体層の他方主面に設けられた下部電極とを含む。
　第１４態様の弾性波装置は、第１３態様の弾性波装置において、
　前記圧電層が、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。
　第１５態様の弾性波装置は、第１態様～第１４態様のいずれかの弾性波装置において、
　前記構造体が、熱収縮樹脂材料を含む。
　第１６様の弾性波装置は、第１態様～第１５態様のいずれかの弾性波装置において、
　前記構造体が水と反応して収縮する材料を含む。
　前記様々な実施形態または変形例のうちの任意の実施形態または変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせまたは実施例同士の組み合わせまたは実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態または実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。
　本開示は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本開示の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

Claims (16)

  1. 　一方主面に空洞部を有する支持基板と、
    　前記支持基板の一方主面上に設けられた圧電体層と、
    　前記圧電体層上に設けられ、その少なくとも一部が前記支持基板および前記圧電体層の積層方向に沿って見た平面視で前記空洞部と重なる機能電極と、
    　前記圧電体層上に設けられ、前記圧電体層よりも熱線膨張係数が小さい、少なくとも１つの構造体と
    を備え、
    　前記構造体が、前記圧電体層の前記機能電極が設けられた領域以外の領域で、かつ、前記平面視において前記空洞部と重ならない領域に位置する領域を含む、弾性波装置。
  2. 　前記機能電極がＩＤＴ電極である、請求項１に記載の弾性波装置。
  3. 　前記構造体が、前記圧電体層の前記ＩＤＴ電極の電極指対向方向の少なくとも一方側の領域で、かつ、前記平面視において前記空洞部と重ならない領域に位置する領域を含む、請求項２に記載の弾性波装置。
  4. 　前記構造体が、前記圧電体層の前記ＩＤＴ電極の電極指対向方向の少なくとも一方側の領域で、かつ、前記平面視において前記空洞部と重なる領域および前記空洞部と重ならない領域の境界に位置する領域を含む、請求項２または３に記載の弾性波装置。
  5. 　複数の構造体を備え、
    　前記構造体が、前記圧電体層の前記ＩＤＴ電極の電極指対向方向の一方側の領域で、かつ、前記平面視において前記空洞部と重ならない領域と、前記ＩＤＴ電極の電極指対向方向の他方側の領域で、かつ、前記平面視において前記空洞部と重ならない領域とにそれぞれ位置している、請求項２～４のいずれかに記載の弾性波装置。
  6. 　前記ＩＤＴ電極が、電極指対向方向において対向する第１電極指および第２電極指を有し、
    　前記電極指対向方向に沿って見た場合に前記第１電極指および前記第２電極指が重なっている領域を機能電極領域とすると、前記構造体が、前記平面視において、前記機能電極領域と重ならない領域に位置している、請求項２～５のいずれかに記載の弾性波装置。
  7. 　前記圧電体層が、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ＩＤＴ電極が、前記積層方向に交差する方向において対向する第１電極指および第２電極指を有し、
    　前記第１電極指および前記第２電極指は隣り合う電極同士であり、
    　前記圧電体層の厚みをｄ、前記第１電極指および前記第２電極指との中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐが０．５以下である、請求項２～６のいずれかに記載の弾性波装置。
  8. 　ｄ／ｐが０．２４以下である、請求項７に記載の弾性波装置。
  9. 　前記積層方向に交差する方向において、前記第１電極指および前記第２電極指が重なり合っている領域である励振領域に対する、前記励振領域内の前記第１電極指および前記第２電極指の面積の割合であるメタライゼーション比ＭＲが、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５を満たす、請求項２～６のいずれかに記載の弾性波装置。
  10. 　前記圧電体層が、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２～６のいずれか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）
  11. 　前記圧電体層が、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムを含み、
    　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１～１０のいずれかに記載の弾性波装置。
  12. 　前記圧電体層が、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムを含み、
    　板波を利用可能に構成されている、請求項１～６のいずれかに記載の弾性波装置。
  13. 　前記機能電極が、前記圧電体層の一方主面に設けられた上部電極と、前記圧電体層の他方主面に設けられた下部電極とを含む、請求項１に記載の弾性波装置。
  14. 　前記圧電層が、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、請求項１３に記載の弾性波装置。
  15. 　前記構造体が、熱収縮樹脂材料を含む、請求項１～１４のいずれかに記載の弾性波装置。
  16. 　前記構造体が水と反応して収縮する材料を含む、請求項１～１５のいずれかに記載の弾性波装置。
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