WO2023210524A1 - 弾性波素子及び通信装置 - Google Patents

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WO2023210524A1
WO2023210524A1 PCT/JP2023/015898 JP2023015898W WO2023210524A1 WO 2023210524 A1 WO2023210524 A1 WO 2023210524A1 JP 2023015898 W JP2023015898 W JP 2023015898W WO 2023210524 A1 WO2023210524 A1 WO 2023210524A1
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layer
thickness
idt electrode
piezoelectric
electrode
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PCT/JP2023/015898
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Inventor
直史 笠松
Original Assignee
京セラ株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
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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
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves

Definitions

  • the present disclosure relates to an acoustic wave device and a communication device including the elastic wave device.
  • An acoustic wave element that includes a piezoelectric layer and an IDT (Interdigital Transducer) electrode that overlaps the piezoelectric layer, and utilizes elastic waves propagating through the piezoelectric layer (for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 proposes a thickness of the IDT electrode that can reduce spurious waves occurring on the low frequency side of the resonance frequency.
  • An acoustic wave element includes a support substrate, a piezoelectric layer located on the support substrate, and an IDT electrode located on the piezoelectric layer.
  • the IDT electrode has a first layer made of a first electrically conductive material.
  • the first layer has a thickness of more than 100 ⁇ , and directly overlaps the piezoelectric layer, or has a thickness of 100 ⁇ or less that is in contact with the first layer and the piezoelectric layer. They overlap.
  • Let the pitch of the electrode fingers of the IDT electrode be p ( ⁇ m), and let the value obtained by dividing the thickness ( ⁇ m) of the first layer by 2p 0.101 be the normalized thickness t1.
  • the normalized thickness t1 and the sound velocity V1 (m/s) of the bulk longitudinal wave propagating through the first material are expressed by the following formula: 2.14 ⁇ 10 -6 V1-1.16 ⁇ 10 -2 ⁇ t1 ⁇ 1.17 ⁇ 10 -5 V1-1.63 ⁇ 10 -2 satisfy.
  • An acoustic wave element includes a support substrate, a piezoelectric layer located on the support substrate, and an IDT electrode located on the piezoelectric layer.
  • the IDT electrode includes a first layer made of a first conductive material, and an upper structure overlapping the top surface of the first layer and made of one or more materials different from the first material. ,have.
  • the first layer has a thickness of more than 100 ⁇ , and directly overlaps the piezoelectric layer, or has a metal layer of 100 ⁇ or less in contact with the first layer and the piezoelectric layer. They overlap.
  • the upper structure When the upper structure has an insulating layer having a thickness of 150 ⁇ or less that constitutes the upper surface of the IDT electrode, a portion between the upper surface of the first layer and the lower surface of the insulating layer is covered with a second layer. If the upper structure does not include the insulating layer, a portion between the upper surface of the first layer and the upper surface of the IDT electrode is a second layer. At this time, the second layer has a thickness greater than 150 ⁇ .
  • the pitch of the electrode fingers of the IDT electrode be p ( ⁇ m), and let the value obtained by dividing the thickness ( ⁇ m) of the second layer by 2p 0.101 be the normalized thickness t2.
  • the normalized thickness t2 and the sound velocity V1 (m/s) of the bulk longitudinal wave propagating through the first material are expressed by the following formula: 4.77 ⁇ 10 -6 V1-1.18 ⁇ 10 -2 ⁇ t2 ⁇ 2.52 ⁇ 10 -6 V1+4.09 ⁇ 10 -2 satisfy.
  • An acoustic wave element includes a support substrate, a piezoelectric layer located on the support substrate, and an IDT electrode located on the piezoelectric layer.
  • the IDT electrode includes a first layer made of a first conductive material, and an upper structure overlapping the top surface of the first layer and made of one or more materials different from the first material. ,have.
  • the first layer has a thickness of more than 100 ⁇ , and directly overlaps the piezoelectric layer, or has a metal layer of 100 ⁇ or less in contact with the first layer and the piezoelectric layer. They overlap.
  • the upper structure When the upper structure has an insulating layer having a thickness of 150 ⁇ or less that constitutes the upper surface of the IDT electrode, a portion between the upper surface of the first layer and the lower surface of the insulating layer is covered with a second layer. If the upper structure does not include the insulating layer, a portion between the upper surface of the first layer and the upper surface of the IDT electrode is a second layer. At this time, the second layer has a thickness greater than 150 ⁇ .
  • the average density ⁇ (g/cm 3 ) of the second layer and the average sound velocity V2 (m/s) of the bulk longitudinal waves propagating in the second layer are expressed by the following formula, -135.64 ⁇ +4155.6 ⁇ V2 ⁇ -2470.1 ⁇ +16872 satisfy.
  • a communication device includes a filter including any of the above elastic wave elements, an antenna connected to the filter, and an integrated circuit element connected to the filter. are doing.
  • FIG. 1 is a plan view showing the configuration of an acoustic wave element according to an embodiment. A sectional view taken along the line II-II in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration conditions of the electrode in terms of the relationship between the bulk longitudinal sound velocity of the first layer of the electrode and the thickness of the first layer.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration conditions of the electrode in relation to the bulk longitudinal sound velocity of the first layer of the electrode and the thickness of the second layer of the electrode.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration conditions of the electrode in terms of the relationship between the bulk longitudinal sound velocity of the first layer of the electrode and the total thickness of the electrode.
  • FIG. 7 is a diagram showing the configuration conditions of the electrode in terms of the relationship between the density of the second layer of the electrode and the bulk longitudinal sound velocity of the second layer.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing another example of a composite substrate of an acoustic wave element.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing still another example of a composite substrate of an acoustic wave element. The figure which shows the example of a simulation result.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of simulation results in which the material of the piezoelectric layer is different from that of FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of simulation results in which the configuration below the piezoelectric layer is different from that of FIG. FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a simulation result in which the pitch of electrode fingers is different from that of FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of characteristics of an acoustic wave element.
  • 12A is a diagram showing an example of the characteristics of the acoustic wave device in which the material of the first layer and the material of the second layer are reversed in the elastic wave device according to FIG. 12A.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing another example of a laminated structure related to an electrode. It is a schematic diagram which shows yet another example of the laminated structure concerning an electrode. It is a schematic diagram which shows yet another example of the laminated structure concerning an electrode. It is a schematic diagram which shows yet another example of the laminated structure concerning an electrode.
  • FIG. 1 is a circuit diagram schematically showing the configuration of a duplexer including an acoustic wave element according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a communication device including an acoustic wave element according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of the configuration of an acoustic wave device 1 according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1.
  • an orthogonal coordinate system D1D2D3 is attached to these figures.
  • the D3 direction is the normal direction of the upper surface of the composite substrate 3.
  • the D1 direction is the propagation direction of elastic waves propagating along the upper surface of the composite substrate 3.
  • the D2 direction is a direction orthogonal to the D1 direction and the D3 direction.
  • the acoustic wave element 1 may be oriented either upward or downward.
  • terms such as an upper surface or a lower surface may be used with the +D3 side as the upper side for convenience.
  • the acoustic wave element 1 includes, for example, a composite substrate 3 having piezoelectricity on at least the upper surface, and an IDT electrode 19 located on the composite substrate 3.
  • the composite substrate 3 has, for example, a piezoelectric layer 11 that constitutes the upper surface of the composite substrate 3. For example, as shown in FIG. example).
  • the electrical signal input to the IDT electrode 19 is converted into an elastic wave that propagates through the piezoelectric layer 11. Further, the elastic wave propagating through the piezoelectric layer 11 is converted into an electric signal output from the IDT electrode 19. Then, for example, resonance and/or filtering of the electric signal is realized using the resonance of the elastic waves.
  • FIGS. 3 to 6 are diagrams showing the configuration conditions of the first layer and the second layer (for example, the first conductor layer 35 and the second conductor layer 37).
  • the first layer and the second layer have a combination of at least two of their normalized thickness (t1, t2, and t3), sound velocity (V1 and V2), and density ( ⁇ ) as indicated by hatching in FIGS. 3 to 6. configured to fit within the specified range. This improves the characteristics of the acoustic wave element 1. For example, spurious on the frequency side higher than the anti-resonance frequency is reduced.
  • the elastic wave element 1 shown in FIG. 1 includes a so-called one-port elastic wave resonator (resonator 15).
  • the resonator 15 generates resonance when an electrical signal of a predetermined frequency is input from one of the terminals 17A and 17B shown conceptually and schematically, and transmits the signal that caused the resonance from the other terminal 17A and 17B. It is possible to output.
  • the elastic wave element 1 and the resonator 15 may not be distinguished.
  • the acoustic wave element 1 (resonator 15) has the composite substrate 3 and the IDT electrode 19, as described above. Furthermore, the acoustic wave element 1 includes a pair of reflectors 21 located on both sides of the IDT electrode 19. From another point of view, the acoustic wave element 1 includes a composite substrate 3 and an electrode layer 5 overlapping the composite substrate 3. The electrode layer 5 includes an IDT electrode 19 and a pair of reflectors 21 . In addition, from another point of view, the electrode layer 5 includes the first conductor layer 35 and the second conductor layer 37 described above.
  • a region of the composite substrate 3 and the electrode layer 5 where the IDT electrode 19 and the pair of reflectors 21 are located constitutes a resonator 15.
  • the resonator 15 includes not only the IDT electrode 19 and the pair of reflectors 21 but also at least a portion of the upper surface side of the composite substrate 3.
  • it may be expressed as if only the IDT electrode 19 and the pair of reflectors 21 (the configuration excluding the composite substrate 3) are the resonator 15.
  • the region of the resonator 15 where the IDT electrode 19 is arranged is also a resonator. This resonator may be referred to as a resonator 16.
  • the elastic waves used by the elastic wave element 1 may be of any appropriate type.
  • the elastic wave may be a SAW (Surface Acoustic Wave), a BAW (Bulk Acoustic Wave), a boundary acoustic wave, or a plate wave (although these elastic waves are not necessarily clearly distinguishable).
  • a mode in which a relatively fast plate wave is used as the elastic wave may be taken as an example. From another perspective, an example may be taken of a mode in which the resonance frequency is relatively high (for example, 4 GHz or higher).
  • the plate waves may be, for example, Lamb waves or SH (Shear Horizontal) type plate waves.
  • the Lamb wave is a wave whose main components are a displacement component in the propagation direction (D1 direction) and a displacement component in the thickness direction of the piezoelectric body (D3 direction).
  • the Lamb wave may be, for example, A mode (asymmetric mode) or S mode (symmetric mode).
  • the order of A mode or S mode is also arbitrary.
  • the A-mode Lamb wave may be an A1-mode Lamb wave having one node in the thickness direction.
  • the elastic wave may be a thickness-shear mode (which may be considered a type of Lamb wave).
  • the piezoelectric layer 11 vibrates so that the upper surface and the lower surface of the piezoelectric layer 11 move parallel to each other in a direction parallel to these surfaces.
  • the order of this mode is also arbitrary.
  • the order of the thickness shear mode may be first order in which the number of nodes in the thickness direction is one.
  • the thickness sliding mode may be such that in the piezoelectric layer 11, approximately half on the upper surface side and approximately half on the lower surface side are displaced to opposite sides in the direction along the plane.
  • the composite substrate 3 may have various configurations as long as it has the piezoelectric layer 11 forming the upper surface thereof. Note that in the description of the embodiments, the terms “layer” and “film” have the same meaning.
  • the composite substrate 3 illustrated in FIG. 2 includes a support substrate 7, an intermediate layer 9 (an example of an acoustic membrane) located on the support substrate 7, and a piezoelectric layer 11 located on the intermediate layer 9. . Examples of other configurations of the composite substrate 3 will be described with reference to FIGS. 7A and 7B in "2.3. Derivation process of configuration conditions" described later.
  • the piezoelectric layer 11, together with the IDT electrode 19, contributes to the conversion of electrical signals to elastic waves and the conversion of elastic waves to electrical signals.
  • the elastic waves intended for use mainly propagate through the piezoelectric layer 11.
  • the support substrate 7 contributes to reinforcing the composite substrate 3, for example.
  • the intermediate layer 9 contributes to, for example, bonding the piezoelectric layer 11 and the support substrate 7 and/or confining the elastic waves propagating through the piezoelectric layer 11.
  • the piezoelectric layer 11 is made of, for example, a piezoelectric single crystal.
  • materials constituting such a single crystal include lithium tantalate (LiTaO 3 , hereinafter sometimes abbreviated as LT), lithium niobate (LiNbO 3 , hereinafter sometimes abbreviated as LN), and Quartz (SiO 2 ) can be mentioned.
  • the cut angle of these single crystals is arbitrary.
  • the piezoelectric layer 11 may be made of polycrystal.
  • the thickness of the piezoelectric layer 11 is arbitrary.
  • the thickness of the piezoelectric layer 11 may be 0.05 ⁇ or more or 0.1 ⁇ or more.
  • elastic waves propagating through the piezoelectric layer 11 can be used.
  • the thickness of the piezoelectric layer 11 may be 1.0 ⁇ or less. In this case, for example, it is possible to reduce insertion loss or to use elastic waves in a relatively fast mode.
  • the material of the intermediate layer 9 may be any material depending on its purpose.
  • the intermediate layer 9 may be made of a material having a lower sound velocity than the piezoelectric layer 11. That is, the intermediate layer 9 may be a low sonic velocity film. This makes it easier for the elastic waves intended for use to be confined in the piezoelectric layer 11.
  • the speed of sound here may be, for example, the speed of sound in a bulk longitudinal wave, similar to the speed of sound in an electrode described later, or may be the speed of sound calculated by ⁇ (Young's modulus/density).
  • the material of the low sound velocity film examples include silicon dioxide (SiO 2 ), tantalum oxide (Ta 2 O 3 ), silicon oxynitride (Si 2 N 2 O), and glass. Further, a compound in which fluorine, carbon, boron, or the like is added to SiO 2 may be used.
  • the thickness of the intermediate layer 9 may be arbitrary depending on the purpose.
  • the thickness of the intermediate layer 9 may be thinner than the thickness of the piezoelectric layer 11 (as in the illustrated example), the same, or thicker.
  • the thickness of the intermediate layer 9 may be 0.01 ⁇ or more, 0.1 ⁇ or more, or 1 ⁇ or less, 0.5 ⁇ or less, or 0.2 ⁇ or less.
  • the above lower limit and upper limit may be arbitrarily combined. When such a thickness is adopted, insertion loss is reduced, for example, in embodiments where the intermediate layer 9 is a low sound velocity film.
  • the thickness of the intermediate layer 9 may be outside the above range.
  • the material and dimensions of the support substrate 7 are arbitrary.
  • the material of the support substrate 7 may have a coefficient of thermal expansion lower than that of the piezoelectric layer 11 and the like. In this case, for example, the probability that the frequency characteristics of the resonator 15 will change due to temperature changes can be reduced.
  • Examples of such materials include semiconductors such as silicon (Si), single crystals such as sapphire, and ceramics such as aluminum oxide sintered bodies.
  • the support substrate 7 may be configured by laminating a plurality of layers made of mutually different materials. The thickness of the support substrate 7 is thicker than the piezoelectric layer 11, for example.
  • Electrode layer (IDT electrode) The configuration (material, thickness, etc.) of the electrode layer 5 is common to, for example, the IDT electrode 19 and the reflector 21 (and the wiring connected thereto). However, the configuration may differ depending on the part.
  • the first conductor layer 35 (an example of a first layer) is entirely made of the same material (sometimes referred to as the first material).
  • the second conductor layer 37 may be made of one or more materials.
  • An example of a mode in which the second conductor layer 37 is made of two or more materials includes a mode in which the second conductor layer 37 is formed by laminating two or more layers made of mutually different materials.
  • it is assumed that the second conductor layer 37 is entirely made of the same material unless otherwise specified.
  • the material of the first conductor layer 35 and the second conductor layer 37 is, for example, metal.
  • the specific type of metal is arbitrary as long as it satisfies the structural conditions described later with reference to FIGS. 3 to 6.
  • the metal may be aluminum (Al), copper (Cu), tungsten (W), iridium (Ir), or tantalum (Ta), or an alloy containing two or more of these.
  • the thicknesses of the first conductor layer 35 and the second conductor layer 37 are also arbitrary as long as they satisfy the structural conditions described below.
  • the IDT electrode 19 includes a pair of comb-teeth electrodes 23. Note that in FIG. 1, one comb-teeth electrode 23 is hatched for better visibility. Each comb-teeth electrode 23 includes, for example, a busbar 25, a plurality of electrode fingers 27 extending in parallel from the busbar 25, and a dummy electrode 29 protruding from the busbar 25 between the plurality of electrode fingers 27. The pair of comb-teeth electrodes 23 are arranged so that the plurality of electrode fingers 27 interlock with each other (cross each other).
  • the bus bar 25 has, for example, a shape that generally has a constant width and extends linearly in the elastic wave propagation direction (D1 direction). A pair of bus bars 25 are opposed to each other in a direction (D2 direction) that intersects the propagation direction of elastic waves. Unlike the illustrated example, the bus bar 25 may have a varying width or may be inclined with respect to the propagation direction of the elastic wave.
  • Each electrode finger 27 has, for example, a shape that generally has a constant width and extends linearly in the direction (D2 direction) orthogonal to the propagation direction of the elastic wave. However, the width of the electrode finger 27 may change depending on the position in the length direction (D2 direction).
  • An example of such an electrode finger 27 is one that utilizes a so-called piston mode.
  • the plurality of electrode fingers 27 are arranged in the propagation direction of the elastic wave (direction D1). Moreover, the plurality of electrode fingers 27 of one comb-teeth electrode 23 and the plurality of electrode fingers 27 of the other comb-teeth electrode 23 are basically arranged alternately.
  • the pitch p of the plurality of electrode fingers 27 (for example, the distance between the centers of two adjacent electrode fingers 27) is basically constant within the IDT electrode 19. However, a part of the IDT electrode 19 may be provided with a narrow pitch part in which the pitch p is narrower than in most other parts, or a wide pitch part in which the pitch p is wider than in most other parts. Further, a thinned out portion where the electrode fingers 27 are substantially thinned out may exist in a part of the IDT electrode 19.
  • pitch p refers to a portion excluding special portions such as the narrow pitch portion, wide pitch portion, or thinned-out portion (of the plurality of electrode fingers 27). (most part) pitch.
  • the pitch of most electrode fingers 27 except for a peculiar part is changing, the pitch of most of the electrode fingers 27 (for example, 80% of the total number selected to minimize the dispersion) is The average value of the pitches of the electrode fingers 27 may be used as the value of the pitch p.
  • the pitch p may be set according to the intended resonance frequency.
  • the pitch p may be 0.1 ⁇ m or more, 0.3 ⁇ m or more, or 0.5 ⁇ m or more, and may be 10 ⁇ m or less, 5 ⁇ m or less, or 2 ⁇ m or less.
  • the above lower limit and upper limit may be arbitrarily combined.
  • the number of electrode fingers 27 may be appropriately set depending on the electrical characteristics required of the resonator 15. Since FIG. 1 is a schematic diagram, the number of electrode fingers 27 is shown to be small. In reality, more electrode fingers 27 than shown may be arranged. The same applies to the strip electrode 33 of the reflector 21, which will be described later.
  • the lengths of the plurality of electrode fingers 27 are, for example, equal to each other.
  • the IDT electrode 19 has a so-called apodized structure in which the length of the plurality of electrode fingers 27 (from another point of view, the so-called crossing width) changes depending on the position in the propagation direction of the elastic wave (D1 direction). may be applied.
  • the length and width of the electrode fingers 27 may be set as appropriate depending on required electrical characteristics and the like.
  • the dummy electrode 29 has, for example, a shape that approximately has a constant width and protrudes in a direction perpendicular to the propagation direction of the elastic wave. Its width is, for example, equivalent to the width of the electrode finger 27.
  • the plurality of dummy electrodes 29 are arranged at the same pitch as the plurality of electrode fingers 27, and the tip of the dummy electrode 29 of one comb-teeth electrode 23 is in a gap with the tip of the electrode finger 27 of the other comb-teeth electrode 23. are facing each other through. Note that the IDT electrode 19 may not include the dummy electrode 29.
  • the pair of reflectors 21 are located on both sides of the IDT electrode 19 in the propagation direction of the elastic wave.
  • each reflector 21 may be electrically floating or may be provided with a reference potential.
  • Each reflector 21 is formed, for example, in a lattice shape. That is, the reflector 21 includes a pair of bus bars 31 facing each other and a plurality of strip electrodes 33 extending between the pair of bus bars 31.
  • the pitch between the plurality of strip electrodes 33 and the pitch between the electrode fingers 27 and the strip electrodes 33 that are adjacent to each other are, for example, equivalent to the pitch between the plurality of electrode fingers 27.
  • the voltage is applied to the piezoelectric layer 11 by the plurality of electrode fingers 27, and the piezoelectric layer 11 vibrates. That is, elastic waves are excited.
  • the elastic waves propagating in the arrangement direction of the plurality of electrode fingers 27 with the pitch p of the plurality of electrode fingers 27 approximately half a wavelength ( ⁇ /2) are Since the plurality of waves excited by the electrode fingers 27 overlap in the same phase, the amplitude tends to become large. Furthermore, the elastic waves propagating through the piezoelectric layer 11 are converted into electrical signals by the plurality of electrode fingers 27 .
  • the pitch p of the plurality of electrode fingers 27 is approximately half a wavelength ( ⁇ /2), and the elastic waves propagating in the arrangement direction of the plurality of electrode fingers 27 are converted into electricity.
  • the signal strength tends to be strong. Due to the above-mentioned actions (and other actions whose description will be omitted here), the elastic wave element 1 functions as a resonator whose resonant frequency is, for example, the frequency of an elastic wave whose pitch p is a half wavelength.
  • the acoustic wave device 1 may be packaged as appropriate.
  • the packaging may be such that the illustrated configuration is mounted on a substrate (not shown) so that the upper surfaces of the piezoelectric layers 11 face each other with a gap therebetween, and the piezoelectric layer 11 is sealed with resin from above.
  • a wafer level package type in which a box-shaped cover is provided on the body layer 11 may be used.
  • the acoustic wave device 1 may satisfy only one, two or three of the four ranges shown in FIGS. 3 to 6, or may satisfy all of the ranges. may be satisfied.
  • the second layer is not limited to the second conductor layer 37.
  • first conductor layer 35 and second conductor layer 37 may be used instead of the terms first layer and second layer, unless otherwise specified.
  • the combination of the first layer and the second layer may be referred to as a third layer.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration conditions of the first layer in relation to the normalized thickness t1 of the first layer (for example, the first conductor layer 35) and the sound velocity V1 of the first layer.
  • the horizontal axis indicates the speed of sound V1 (m/s).
  • the vertical axis indicates the normalized thickness t1.
  • the hatched area indicates the range of the sound velocity V1 and the normalized thickness t1 of the acoustic wave element 1 according to the embodiment.
  • the line L1 indicates the lower limit of the normalized thickness t1 in the above range.
  • Line L2 indicates the upper limit of the normalized thickness t1 in the above range.
  • the normalized thickness t1 that falls within the hatched area is expressed as an inequality using the equations representing lines L1 and L2 as follows. 2.14 ⁇ 10 -6 V1-1.16 ⁇ 10 -2 ⁇ t1 ⁇ 1.17 ⁇ 10 -5 V1-1.63 ⁇ 10 -2
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration conditions of the electrode layer 5 in relation to the normalized thickness t2 of the second layer (for example, the second conductor layer 37) and the sound velocity V1 of the first layer.
  • the horizontal axis indicates the speed of sound V1 (m/s).
  • the vertical axis indicates the normalized thickness t2.
  • the hatched area indicates the range of the sound velocity V1 and the normalized thickness t2 of the acoustic wave element 1 according to the embodiment.
  • the line L3 indicates the lower limit of the normalized thickness t2 in the above range.
  • Line L4 indicates the upper limit of the normalized thickness t2 in the above range.
  • the normalized thickness t2 that falls within the hatched area is expressed as an inequality using the equations representing lines L3 and L4 as follows. 4.77 ⁇ 10 -6 V1-1.18 ⁇ 10 -2 ⁇ t2 ⁇ 2.52 ⁇ 10 -6 V1+4.09 ⁇ 10 -2
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration conditions of the electrode layer 5 in relation to the above.
  • the horizontal axis indicates the speed of sound V1 (m/s).
  • the vertical axis indicates the normalized thickness t3.
  • the hatched area indicates the range of the sound velocity V1 and the normalized thickness t3 of the acoustic wave element 1 according to the embodiment.
  • Line L5 indicates the lower limit of the normalized thickness t3 in the above range.
  • Line L6 indicates the upper limit of the normalized thickness t3 in the above range.
  • the normalized thickness t3 that falls within the hatched area is expressed as an inequality using the equations representing lines L5 and L6 as follows. 6.91 ⁇ 10 -6 V1-2.34 ⁇ 10 -2 ⁇ t3 ⁇ 1.42 ⁇ 10 -5 V1+2.45 ⁇ 10 -2
  • FIG. 6 is a diagram showing the configuration conditions of the second layer in relation to the density ⁇ (g/cm 3 ) of the second layer (for example, the second conductor layer 37) and the sound velocity V2 (m/s) of the second layer. It is.
  • the horizontal axis indicates density ⁇ (g/cm 3 ). Note that to avoid confusion with the density of other layers, the density ⁇ of the second layer is sometimes referred to as the density ⁇ 2.
  • the vertical axis indicates the sound velocity V2 (m/s).
  • the hatched area indicates the range of density ⁇ and sound velocity V2 of the acoustic wave element 1 according to the embodiment.
  • Line L7 indicates the lower limit of sound velocity V2 in the above range.
  • Line L8 indicates the upper limit of the sound velocity V2 in the above range.
  • the values of various parameters of the acoustic wave device 1 according to the embodiment may be set to values that fall within a narrower range of the ranges (hatched areas) shown in FIGS. 3 to 6.
  • the width in the direction parallel to the vertical axis is 1/2 or 1/3 of the width in the direction parallel to the vertical axis of the range shown in FIGS. 3 to 6, and the center line is in the range shown in FIGS. 3 to 6.
  • the value of the parameter may be set to fall within a range that coincides with the center line of the range shown in .
  • Simulation calculations were performed to determine the characteristics of the resonator 15 for a plurality of cases in which the values of the parameters (t1, t2, t3, V1, V2, and ⁇ ) related to the configuration conditions were made different from each other. For example, when determining the configuration conditions based on the relationship between the sound velocity V1 and the normalized thickness t1 as shown in FIG. We performed simulation calculations on the following.
  • V1 3300m/s ⁇ 13300m/s
  • V2 3300m/s ⁇ 13300m/s t1:0.0035-0.164 t2: 0.0070-0.087 t3: 0.0105-0.251 ⁇ 2: 2.0g/cm 3 ⁇ 5.0g/cm 3
  • the parameter values of the extracted cases can be plotted on a graph having a horizontal axis and a vertical axis similar to those in FIGS. 3 to 6. Then, a case with the smallest value on the vertical axis and a case with the largest value on the vertical axis can be extracted from a plurality of cases where the values on the horizontal axis are the same. For example, in the case of a graph similar to that in FIG. 3, a case in which the normalized thickness t1 is the smallest and a case in which the normalized thickness t1 is the largest can be extracted from a plurality of cases in which the value of the sound velocity V1 is the same.
  • the lower limit value and upper limit value of the vertical axis at which the characteristics of the resonator 15 satisfy predetermined requirements were determined for the various values of the horizontal axis. Note that, in reality, it is not necessary to create a graph plotted as described above, and it is sufficient to perform substantially the procedure described above.
  • FIG. 12A is a diagram showing an example of the characteristics of the resonator 15.
  • the horizontal axis indicates frequency (MHz).
  • the left vertical axis indicates the absolute value of impedance
  • the vertical axis on the right side indicates the impedance phase ⁇ (°).
  • Line LN1 indicates
  • Line LN2 indicates ⁇ of the resonator 15.
  • the closer ⁇ is to 90° in the first range the better the characteristics of the resonator 15 are. Further, it is said that the closer ⁇ is to ⁇ 90° outside the first range, the better the characteristics of the resonator 15 are. When spurious occurs outside the first range, ⁇ moves away from ⁇ 90° ( ⁇ becomes larger).
  • the above predetermined requirement is that ⁇ of the resonator 15 is -60 in the range from fa to 1.5fa, where fa is the antiresonance frequency. ° or less.
  • the predetermined requirement is that the spurious on the frequency side higher than the anti-resonance frequency be small.
  • the value of 1.5 for 1.5fa and the value of ⁇ 60° for ⁇ are set based on empirical rules.
  • 5 GHz as fa is a design value determined by a relatively simple calculation formula based on the pitch p, the velocity of the elastic wave in the piezoelectric layer 11, the capacitance of the resonator 15, etc. Therefore, the anti-resonance frequency determined by simulation calculations taking into account the effects of the parameters shown in FIGS. 3 to 6 may deviate from 5 GHz, as illustrated in FIG. 12A.
  • the configuration conditions of the IDT electrode 19 shown in FIGS. 3 to 6 are derived based on simulation results for four different configurations of the composite substrate 3. Specifically, it is as follows.
  • the first embodiment is one in which the piezoelectric layer 11 is made of LT.
  • the second embodiment was obtained by replacing LT with LN in the first embodiment.
  • a third embodiment is one in which a multilayer film 39 (see FIG. 7A) is provided in place of the intermediate layer 9 (low sound velocity film) in the first embodiment.
  • a fourth embodiment is one in which a cavity 7a (see FIG. 7B) is provided in place of the intermediate layer 9 in the first embodiment.
  • FIG. 7A is a cross-sectional view schematically showing the structure of a composite substrate 3A having a multilayer film 39 of the third embodiment.
  • the multilayer film 39 is configured by, for example, first acoustic films 39a and second acoustic films 39b having mutually different sound velocities and/or acoustic impedances stacked alternately.
  • the sound speed here may be, for example, the bulk longitudinal sound speed, similar to the sound speeds V1 and V2, or may be determined by ⁇ (Young's modulus/density).
  • the material of the first acoustic membrane 39a, the material of the second acoustic membrane 39b, the thickness of these membranes, and the number of layers may be set as appropriate.
  • silicon dioxide can be used as a material for the first acoustic membrane 39a.
  • materials for the second acoustic membrane 39b include tantalum pentoxide (Ta2O5), hafnium oxide (HfO2), zirconium oxide (ZrO2), and titanium oxide (TiO2).
  • Ta2O5 tantalum pentoxide
  • HfO2 hafnium oxide
  • ZrO2 zirconium oxide
  • TiO2 titanium oxide
  • a layer in contact with the piezoelectric layer 11 in the illustrated example, the first acoustic membrane 39a
  • FIG. 7B is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a composite substrate 3B having a cavity 7a of the fourth embodiment.
  • a cavity 7a is realized by forming a recess on the upper surface of the support substrate 7.
  • the cavity 7a overlaps the entire resonator 15 (or 16) in plan view.
  • the wall portion of the cavity 7a and the layer forming the bottom surface of the cavity 7a may be made of the same material or may be made of different materials.
  • the reference numeral 3 is used to represent various composite substrates such as composite substrates 3, 3A, and 3B.
  • the configuration of the composite substrate 3 may be the configuration of another composite substrate.
  • FIG. 8 to 11 are plots of the upper and lower limits of the normalized thickness t1 at various values of the sound velocity V1, and correspond to FIG. 3.
  • FIG. 8 relates to the first aspect described above.
  • FIG. 9 relates to the second aspect described above.
  • FIG. 10 relates to the third aspect described above.
  • FIG. 11 shows three types of results in which the values of pitch p are different from each other in the first aspect described above. As can be understood from a comparison of these figures, even if the structure of the composite substrate 3 is changed or the pitch is changed, in the relationship between the sound velocity V1 and the normalized thickness t1, the difference on the high frequency side of the anti-resonance frequency The range in which the phase ⁇ is ⁇ 60° or less is approximately the same.
  • FIG. 12A is a diagram showing an example of the characteristics of the resonator 15, as described above. More specifically, the characteristics shown in FIG. 12A were obtained by simulation calculation. In this simulation calculation, the first conductor layer 35 is made of CuAl 2 with a thickness of 0.1 ⁇ m, and the second conductor layer 37 is made of Al with a thickness of 0.1 ⁇ m.
  • FIG. 12B is a diagram showing the characteristics of the resonator 15 obtained by simulation calculation.
  • the simulation conditions in FIG. 12B are the same as the simulation conditions in FIG. 12A, except that the materials of the first conductor layer 35 and the second conductor layer 37 are opposite to those in FIG. 12A.
  • the first conductor layer 35 is made of Al with a thickness of 0.1 ⁇ m
  • the second conductor layer 37 is made of CuAl 2 with a thickness of 0.1 ⁇ m.
  • the configuration conditions of the IDT electrode 19 are defined based on the total thickness of the first conductor layer 35 and the second conductor layer 37 and/or the average sound velocity of the first conductor layer 35 and the second conductor layer 37 as a whole.
  • the probability that spurious noise can be reduced increases.
  • Electrodes 13A to 13E are diagrams showing other examples of the laminated structure of the electrode layer 5 (IDT electrode 19).
  • the acoustic wave element 1 includes an insulating protection layer that covers the top surface of the piezoelectric layer 11 from above one or more metal layers (in the illustrated example, the first conductor layer 35 and the second conductor layer 37). It may also have a membrane 41.
  • the protective film 41 does not cover the side surfaces of the metal layer, but may cover the side surfaces of the metal layer.
  • the protective film 41 contributes to reducing corrosion of the metal layer, for example.
  • Examples of the material for the protective film 41 include SiO 2 and Si 3 N 4 .
  • the thickness of the protective film 41 is made relatively thin.
  • the thickness of the protective film 41 may be 150 ⁇ or less.
  • the thickness of the protective film 41 may be made thinner than the respective thicknesses of the first layer (first conductor layer 35) and the second layer (second conductor layer 37).
  • the thickness of each of the first layer and the second layer may be greater than 150 ⁇ , for example.
  • the thickness of the protective film 41 may be, for example, 1/3 or less or 1/5 or less of the thickness of the first layer or the thickness of the second layer.
  • the thickness of the protective film 41 on the metal layer is not considered with respect to the thickness of the IDT electrode 19. It's fine. This is because the influence of the protective film 41 on spurious signals is small. Therefore, for example, the normalized thickness t1 of the first layer may be the normalized thickness t01 from the top surface of the piezoelectric layer 11 to the top surface of the first layer.
  • the normalized thickness t2 of the second layer may be the normalized thickness t02 from the top surface of the first layer to the top surface of the second layer (bottom surface of the protective film 41).
  • a protective film 41 is provided similarly to the example of FIG. 13A.
  • the protective film 41 is relatively thick.
  • the material of the second layer overlapping the first layer is the same material as the material of the protective film 41. In the description here, for convenience, it is assumed that the protective film 41 overlaps the first layer.
  • a relatively thick protective film 41 may contribute to compensating for changes in the characteristics of the resonator 15 due to temperature changes.
  • the thickness of the relatively thick protective film 41 goes against the description of the thickness of the relatively thin protective film 41, it may have a thickness greater than 150 ⁇ , for example. Further, the thickness may be, for example, more than 1/3, more than 1/2, or more than 1 times the thickness of the first layer.
  • a relatively thick protective film 41 may affect spurious signals. Therefore, the relatively thick protective film 41 may be considered as all (in the illustrated example) or part of the second layer overlapping the first layer.
  • the standardized thickness t2 of the second layer is the thickness t02 (thickness t02 of the protective film 41) from the top surface of the first layer to the top surface of the IDT electrode 19 (top surface of the protective film 41). It may be assumed that
  • an adhesive layer 43 is interposed between the piezoelectric layer 11 and the first conductor layer 35.
  • the adhesion layer 43 contributes to improving the bonding strength between the piezoelectric layer 11 and the first conductor layer 35, for example.
  • the adhesive layer 43 is, for example, a conductor layer (metal layer).
  • the adhesive layer 43 is made relatively thin.
  • the thickness of the adhesive layer 43 may be 100 ⁇ or less. From another point of view, the thickness of the adhesive layer 43 may be made thinner than the thickness of the first conductor layer 35.
  • the thickness of the first conductor layer 35 may be made thicker than 100 ⁇ , for example.
  • the thickness of the adhesive layer 43 may be, for example, 1/3 or less or 1/5 or less of the thickness of the first conductor layer 35.
  • the material of the adhesive layer 43 is arbitrary, and may be Ti, for example.
  • the thickness of the adhesion layer 43 may not be considered with respect to the thickness of the IDT electrode 19.
  • the adhesive layer 43 is not an example of a first layer, but the first conductor layer 35 overlapping the adhesive layer 43 is an example of the first layer. This is because the influence of the adhesion layer 43 on spurious signals is small. Therefore, for example, the normalized thickness t1 of the first layer may be the normalized thickness t01 from the top surface of the adhesive layer 43 (the bottom surface of the first conductor layer 35) to the top surface of the first conductor layer 35.
  • two or more layers are formed on the first layer (the first conductor layer 35) and are made of different materials.
  • the two or more layers may be regarded as the second layer.
  • the relatively thin protective film 41 is not included in the second layer.
  • the normalized thickness t2 of the second layer may be the normalized thickness t02 from the upper surface of the first layer to the lower surface of the protective film 41 (the upper surface of the second constituent layer 37B).
  • the material of the first constituent layer 37A and the second constituent layer 37B may be a conductor (for example, metal) or an insulator. Furthermore, if the materials of the first layer (first conductor layer 35) and two or more layers (first constituent layer 37A and second constituent layer 37B) included in the second layer are different between adjacent layers, they are the same. There may be a layer made of the same material. For example, in the illustrated example, the material of the first conductor layer 35 and the material of the second constituent layer 37B may be the same.
  • the average sound speed may be used as the sound speed V2 of the second layer.
  • the average sound speed may be calculated, for example, by adding up the sound speed of each layer multiplied by the ratio of the thickness of that layer to the thickness of the second layer.
  • the volume ratio of each layer may be used instead of the thickness ratio of each layer.
  • the sound velocity V2 has been described, the same applies to the density ⁇ of the second layer. That is, the average density may be used as the density ⁇ of the second layer, and the thickness ratio or volume ratio may be used in its calculation.
  • the entire IDT electrode 19 is constituted by the first conductor layer 35, except for the relatively thin protective film 41.
  • the normalized thickness t1 of the first layer may be the normalized thickness t01 of the first layer.
  • the third layer is described as being a combination of the first layer and the second layer, but if the second layer is not provided, the first layer may be considered as the third layer. good. That is, the standardized thickness t1 and the standardized thickness t3 may be the same.
  • the IDT electrode 19 has at least a first layer (first conductor layer 35) made of a first conductive material. In other words, the IDT electrode 19 does not need to have the second layer (FIG. 13E).
  • the first layer has a thickness greater than 100 ⁇ .
  • the first layer directly overlaps the piezoelectric layer 11 (FIGS. 2, 13A to 13C, and 13E).
  • the first layer overlaps the piezoelectric layer 11 via a metal layer (adhesion layer 43) of 100 ⁇ or less that is in contact with the piezoelectric layer 11 and the first layer (FIG. 13D).
  • the IDT electrode 19 may have an upper structure that overlaps the upper surface of the first layer (first conductor layer 35) and is made of one or more materials different from the first material (see FIGS. 2 and 13A). ⁇ Figure 13E).
  • the above upper structure has an insulating layer (thin protective film 41) of 150 ⁇ or less that constitutes the upper surface of the IDT electrode 19 (FIGS. 13A, 13D, and 13E), it is insulated from the upper surface of the first layer.
  • the portion between the layers and the lower surface may be the second layer. Note that in FIG. 13E, since such a second layer cannot be defined, the second layer is not provided.
  • the above upper structure does not have the above insulating layer (thin protective film 41) (FIGS. 2, 13B and 13C)
  • the portion between the top surface of the first layer and the top surface of the IDT electrode 19 is may be used as the second layer.
  • the second layer may have a thickness greater than 150 ⁇ .
  • the first layer (for example, the first The third layer may be a portion between the lower surface of the conductor layer 35) and the lower surface of the thin protective film 41.
  • the portion between the lower surface of the first conductor layer 35 and the upper surface of the IDT electrode 19 is used as a third layer. good.
  • the third layer may consist of a combination of the first layer and the second layer (FIGS. 2, 3A to 3D), or may consist of only the first layer (FIG. 13E). .
  • first layer and the second layer may be specified based on the above description of the first layer and the second layer.
  • FIG. 14 is a circuit diagram schematically showing the configuration of a duplexer 101 as an example of the use of the elastic wave element 1.
  • the comb-teeth electrode 23 is schematically shown in the form of a two-pronged fork, and the reflector 21 is a single line with bent ends. It is expressed as.
  • the duplexer 101 includes, for example, a transmission filter 109 that filters the transmission signal from the transmission terminal 105 and outputs it to the antenna terminal 103, and a transmission filter 109 that filters the reception signal from the antenna terminal 103 and outputs it to a pair of reception terminals 107. It has a reception filter 111. That is, the branching filter 101 is configured as a duplexer.
  • the transmission filter 109 is configured by, for example, a ladder type filter in which a plurality of resonators 15 are connected in a ladder type. That is, the transmission filter 109 includes a plurality of (or one) resonators 15 (series resonators) connected in series between the transmission terminal 105 and the antenna terminal 103, and a line in series (series arm). It has a plurality (or even one) of resonators 15 (parallel arms, parallel resonators) connected to a reference potential. Note that the plurality of resonators 15 forming the transmission filter 109 are provided on the same composite substrate 3, for example.
  • the reception filter 111 includes, for example, a resonator 15 and a multimode filter (including a double mode filter) 113.
  • the multimode filter 113 includes a plurality of (three in the illustrated example) IDT electrodes 19 (from another point of view, a resonator 16; reference numerals are omitted here) arranged in the propagation direction of elastic waves, and arranged on both sides thereof. and a pair of reflectors 21. Note that the resonator 15 and the multimode filter 113 that constitute the reception filter 111 are provided on the same composite substrate 3, for example.
  • the transmission filter 109 and the reception filter 111 may be provided on the same composite substrate 3 or may be provided on mutually different composite substrates 3.
  • FIG. 14 is just an example of the configuration of the duplexer 101, and for example, the reception filter 111 may be configured by a ladder filter like the transmission filter 109. Furthermore, a series resonator and a parallel resonator constituting one ladder type filter may be provided on separate composite substrates 3.
  • the branching filter 101 (multiplexer) is not limited to a duplexer.
  • the duplexer may be a diplexer, or may include three or more filters (for example, a triplexer or a quadplexer). Different from the above explanation, various filters or duplexers 101 may be regarded as elastic wave elements 1.
  • FIG. 15 is a block diagram showing main parts of a communication device 151 as an example of using the elastic wave element 1 (brancher 101).
  • the communication device 151 includes a module 171 and a housing 173 that accommodates the module 171.
  • the module 171 performs wireless communication using radio waves, and includes a duplexer 101.
  • the transmission information signal TIS containing the information to be transmitted is modulated and frequency increased (converted to a high frequency signal having a carrier frequency) by an RF-IC (Radio Frequency Integrated Circuit) 153 (an example of an integrated circuit element). is made into a transmission signal TS.
  • the transmission signal TS has unnecessary components outside the transmission passband removed by a bandpass filter 155, is amplified by an amplifier 157, and is input to the duplexer 101 (transmission terminal 105). Then, the duplexer 101 (transmission filter 109) removes unnecessary components other than the transmission passband from the input transmission signal TS, and outputs the removed transmission signal TS from the antenna terminal 103 to the antenna 159.
  • the antenna 159 converts the input electric signal (transmission signal TS) into a wireless signal (radio wave) and transmits the signal.
  • the wireless signal (radio wave) received by the antenna 159 is converted into an electric signal (received signal RS) by the antenna 159, and is input to the duplexer 101 (antenna terminal 103).
  • the duplexer 101 (reception filter 111) removes unnecessary components outside the reception passband from the input reception signal RS, and outputs the result from the reception terminal 107 to the amplifier 161.
  • the output reception signal RS is amplified by an amplifier 161, and a bandpass filter 163 removes unnecessary components outside the reception passband.
  • the received signal RS is then lowered in frequency and demodulated by the RF-IC 153 to become a received information signal RIS.
  • the transmission information signal TIS and the reception information signal RIS may be low frequency signals (baseband signals) containing appropriate information, such as analog audio signals or digitized audio signals.
  • the passband of the wireless signal may be set as appropriate, and in this embodiment, a relatively high frequency passband (for example, 3 GHz or higher or 5 GHz or higher) is also possible.
  • the modulation method may be phase modulation, amplitude modulation, frequency modulation, or a combination of two or more of these.
  • the circuit system although a direct conversion system is illustrated in FIG. 15, any other suitable circuit system may be used, for example, a double superheterodyne system may be used. Further, FIG. 15 schematically shows only the main parts, and a low-pass filter, an isolator, etc. may be added at an appropriate position, or the position of an amplifier, etc. may be changed.
  • the module 171 has, for example, components from the RF-IC 153 to the antenna 159 on the same circuit board. That is, the elastic wave element 1 (part or all of the duplexer 101) is modularized by being combined with other components. Note that the acoustic wave element 1 may be included in the communication device 151 without being modularized. Further, the components illustrated as the components of the module 171 may be located outside the module or may not be housed in the housing 173. For example, the antenna 159 may be exposed outside the housing 173.
  • the acoustic wave element 1 includes the support substrate 7, the piezoelectric layer 11 located on the support substrate 7, and the IDT electrode 19 located on the piezoelectric layer 11. are doing.
  • the IDT electrode 19 has a first layer (first conductor layer 35) made of a first conductive material.
  • the first conductor layer 35 has a thickness greater than 100 ⁇ . Further, the first conductor layer 35 overlaps the piezoelectric layer 11 directly, or overlaps the piezoelectric layer 11 and the first conductor layer 35 via a metal layer (adhesion layer 43) with a thickness of 100 ⁇ or less. ing.
  • the normalized thickness t1 is,
  • the sound velocity V1 (m/s) of the bulk longitudinal wave propagating through the first material is expressed by the following formula: 2.14 ⁇ 10 ⁇ 6 V1 ⁇ 1.16 ⁇ 10 ⁇ 2 ⁇ t1 ⁇ 1.17 ⁇ 10 ⁇ 5 V1 ⁇ 1.63 ⁇ 10 ⁇ 2 is satisfied. That is, the normalized thickness t1 and the sound velocity V1 fall within the hatched area in FIG.
  • the acoustic wave element 1 includes a support substrate 7, a piezoelectric layer 11 located on the support substrate 7, and an IDT electrode 19 located on the piezoelectric layer 11.
  • the IDT electrode 19 has a first layer (first conductor layer 35) made of a first conductive material, overlaps the upper surface of the first conductor layer 35, and is made of one or more kinds of materials different from the first material.
  • the upper structure (for example, the second conductor layer 37) is configured.
  • the first conductor layer 35 has a thickness greater than 100 ⁇ .
  • the first conductor layer 35 directly overlaps the piezoelectric layer 11 or is connected to the piezoelectric layer 11 and the first conductor layer 35 through a metal layer (adhesion layer 43) having a thickness of 100 ⁇ or less. They overlap. If the above upper structure has an insulating layer (thin protective film 41) with a thickness of 150 ⁇ or less that constitutes the upper surface of the IDT electrode 19, the upper surface of the first conductor layer 35 and the lower surface of the thin protective film 41 If the above upper structure does not have the thin protective film 41, the portion between the upper surface of the first conductor layer 35 and the upper surface of the IDT electrode 19 is referred to as the second layer.
  • the second layer When formed into a layer, the second layer (eg, second conductor layer 37) has a thickness greater than 150 ⁇ .
  • the pitch of the electrode fingers 27 of the IDT electrode 19 is p ( ⁇ m)
  • the value obtained by dividing the thickness ( ⁇ m) of the second layer by 2p 0.101 is the normalized thickness t2
  • the sound velocity V1 (m/s) of the bulk longitudinal wave propagating through the material is expressed by the following formula: 4.77 ⁇ 10 ⁇ 6 V1 ⁇ 1.18 ⁇ 10 ⁇ 2 ⁇ t2 ⁇ 2.52 ⁇ 10 ⁇ 6 V1+4.09 ⁇ 10 ⁇ 2 is satisfied. That is, the normalized thickness t2 and the sound velocity V1 fall within the hatched area in FIG. 4.
  • the acoustic wave device 1 includes a support substrate 7, a piezoelectric layer 11 located on the support substrate 7, an IDT electrode 19 located on the piezoelectric layer 11, have.
  • the IDT electrode 19 has a first layer (first conductor layer 35) made of a first conductive material, overlaps the upper surface of the first conductor layer 35, and is made of one or more kinds of materials different from the first material.
  • the upper structure (for example, the second conductor layer 37) is configured.
  • the first conductor layer 35 has a thickness greater than 100 ⁇ .
  • the first conductor layer 35 directly overlaps the piezoelectric layer 11 or is connected to the piezoelectric layer 11 and the first conductor layer 35 through a metal layer (adhesion layer 43) having a thickness of 100 ⁇ or less. They overlap. If the above upper structure has an insulating layer (thin protective film 41) with a thickness of 150 ⁇ or less that constitutes the upper surface of the IDT electrode 19, the upper surface of the first conductor layer 35 and the lower surface of the thin protective film 41 If the above upper structure does not have the thin protective film 41, the portion between the upper surface of the first conductor layer 35 and the upper surface of the IDT electrode 19 is referred to as the second layer.
  • the second layer When formed into a layer, the second layer (eg, second conductor layer 37) has a thickness greater than 150 ⁇ .
  • the average density ⁇ (g/cm 3 ) of the second layer and the average sound velocity V2 (m/s) of the bulk longitudinal waves propagating in the second layer are calculated by the following formula: -135.64 ⁇ +4155.6 ⁇ V2 ⁇ -2470.1 ⁇ +16872 satisfy. That is, the density ⁇ and the sound velocity V2 fall within the hatched area in FIG.
  • the IDT electrode 19 has an insulating layer (thin protective film 41) of 150 ⁇ or less forming the upper surface of the IDT electrode 19, the first layer (for example, the first conductor layer 35) ) and the lower surface of the thin protective film 41 is the third layer (for example, a combination of the first layer and the second layer), and when the IDT electrode 19 does not have the thin protective film 41,
  • the third layer may have a thickness greater than 150 ⁇ .
  • the normalized thickness t3 When the value obtained by dividing the thickness ( ⁇ m) of the third layer by 2p 0.101 is the normalized thickness t3, the following formula, 6.91 ⁇ 10 ⁇ 6 V1 ⁇ 2.34 ⁇ 10 ⁇ 2 ⁇ t3 ⁇ 1.42 ⁇ 10 ⁇ 5 V1+2.45 ⁇ 10 ⁇ 2 may be satisfied. That is, the normalized thickness t3 and the sound velocity V1 may fall within the hatched area in FIG.
  • the thickness of the piezoelectric layer 11 may be 2p or less.
  • the acoustic wave element 1 having a high resonant frequency.
  • a resonance frequency of 3 GHz or more or 5 GHz or more can be achieved.
  • simulations were performed assuming such an ultra-high frequency elastic wave device 1, so the values of various parameters may fall within the ranges shown in FIGS. 3 to 6. The effect of fitting in is likely to be produced.
  • the material of the piezoelectric layer 11 may be lithium tantalate or lithium niobate. Between the piezoelectric layer 11 and the support substrate 7, there is one or more acoustic membrane layers having a sound velocity different from the sound velocity (and/or acoustic impedance) of the piezoelectric layer 11 in a region overlapping with the IDT electrode 19 in plan view.
  • an intermediate layer 9 or a multilayer film 39 first acoustic film 39a and second acoustic film 39b
  • a cavity 7a may be present.
  • the composite substrate may have two layers between the support substrate and the piezoelectric layer: a high sonic speed film that overlaps the support substrate and a low sonic speed film that overlaps the high sonic speed film.
  • the composite substrate may have one layer of high sound velocity film between the support substrate and the piezoelectric layer.
  • the composite substrate may have a configuration in which the piezoelectric layer and the support substrate are directly joined in a region where the IDT electrode is accommodated when seen in plan view.
  • the composite substrate has only a bonding layer between the piezoelectric layer and the support substrate, which has a thickness that has almost no acoustic effect on the acoustic waves propagating through the piezoelectric layer.
  • Such a bonding layer may be regarded as a layer different from the intermediate layer having a sound speed different from the sound speed (and/or acoustic impedance) of the piezoelectric layer described above.
  • the thickness of the bonding layer may be, for example, 0.005 ⁇ or less or 0.001 ⁇ or less.

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Abstract

弾性波素子において、ＩＤＴ電極は、導電性の第１材料によって構成されている第１層を有している。第１層は、１００Åよりも大きい厚みを有している。また、第１層は、圧電体層に対して、直接に重なっており、又は１００Å以下の金属層を介して重なっている。ＩＤＴ電極の電極指のピッチをｐ（μｍ）とし、第１層の厚み（μｍ）を２×ｐ０．１０１で割った値を規格化厚みｔ１としたとき、規格化厚みｔ１と、第１材料を伝搬するバルク縦波の音速Ｖ１（ｍ／ｓ）とが、下記式、　２．１４×１０－６Ｖ１－１．１６×１０－２　＜　ｔ１　＜　１．１７×１０－５Ｖ１－１．６３×１０－２ を満たす。

Description

弾性波素子及び通信装置
　本開示は、弾性波素子及び当該弾性波素子を含む通信装置に関する。
　圧電体層と、圧電体層に重なるＩＤＴ（Interdigital Transducer）電極とを有し、圧電体層を伝搬する弾性波を利用する弾性波素子が知られている（例えば特許文献１）。特許文献１では、共振周波数の低周波数側に生じるスプリアスを低減できるＩＤＴ電極の厚みが提案されている。
特開２０１８－８８６０１号公報
　本開示の一態様に係る弾性波素子は、支持基板と、前記支持基板の上に位置する圧電体層と、前記圧電体層の上に位置するＩＤＴ電極と、を有している。前記ＩＤＴ電極は、導電性の第１材料によって構成されている第１層を有している。前記第１層は、１００Åよりも大きい厚みを有しており、前記圧電体層に対して、直接に重なっており、又は当該第１層及び前記圧電体層に接する１００Å以下の金属層を介して重なっている。前記ＩＤＴ電極の電極指のピッチをｐ（μｍ）とし、前記第１層の厚み（μｍ）を２ｐ０．１０１で割った値を規格化厚みｔ１とする。このとき、前記規格化厚みｔ１と、前記第１材料を伝搬するバルク縦波の音速Ｖ１（ｍ／ｓ）とが、下記式、
　２．１４×１０－６Ｖ１－１．１６×１０－２＜ｔ１＜１．１７×１０－５Ｖ１－１．６３×１０－２
を満たす。
　本開示の一態様に係る弾性波素子は、支持基板と、前記支持基板の上に位置する圧電体層と、前記圧電体層の上に位置するＩＤＴ電極と、を有している。前記ＩＤＴ電極は、導電性の第１材料によって構成されている第１層と、前記第１層の上面に重なり、前記第１材料とは異なる１種以上の材料によって構成されている上部構造と、を有している。前記第１層は、１００Åよりも厚い厚みを有しており、前記圧電体層に対して、直接に重なっており、又は当該第１層及び前記圧電体層に接する１００Å以下の金属層を介して重なっている。前記上部構造が、前記ＩＤＴ電極の上面を構成する１５０Å以下の厚さの絶縁層を有している場合は、前記第１層の上面と前記絶縁層の下面との間の部分を第２層とし、前記上部構造が、前記絶縁層を有していない場合は、前記第１層の上面と前記ＩＤＴ電極の上面との間の部分を第２層とする。このとき、前記第２層は１５０Åよりも大きい厚みを有している。前記ＩＤＴ電極の電極指のピッチをｐ（μｍ）とし、前記第２層の厚み（μｍ）を２ｐ０．１０１で割った値を規格化厚みｔ２とする。このとき、前記規格化厚みｔ２と、前記第１材料を伝搬するバルク縦波の音速Ｖ１（ｍ／ｓ）とが、下記式、
　４．７７×１０－６Ｖ１－１．１８×１０－２＜ｔ２＜２．５２×１０－６Ｖ１＋４．０９×１０－２
を満たす。
　本開示の一態様に係る弾性波素子は、支持基板と、前記支持基板の上に位置する圧電体層と、前記圧電体層の上に位置するＩＤＴ電極と、を有している。前記ＩＤＴ電極は、導電性の第１材料によって構成されている第１層と、前記第１層の上面に重なり、前記第１材料とは異なる１種以上の材料によって構成されている上部構造と、を有している。前記第１層は、１００Åよりも厚い厚みを有しており、前記圧電体層に対して、直接に重なっており、又は当該第１層及び前記圧電体層に接する１００Å以下の金属層を介して重なっている。前記上部構造が、前記ＩＤＴ電極の上面を構成する１５０Å以下の厚さの絶縁層を有している場合は、前記第１層の上面と前記絶縁層の下面との間の部分を第２層とし、前記上部構造が、前記絶縁層を有していない場合は、前記第１層の上面と前記ＩＤＴ電極の上面との間の部分を第２層とする。このとき、前記第２層は１５０Åよりも大きい厚みを有している。前記第２層の平均の密度ρ（ｇ／ｃｍ３）と、前記第２層を伝搬するバルク縦波の平均の音速Ｖ２（ｍ／ｓ）とが、下記式、
　－１３５．６４ρ＋４１５５．６＜Ｖ２＜－２４７０．１ρ＋１６８７２
を満たす。
　本開示の一態様に係る通信装置は、上記いずれかの弾性波素子を有しているフィルタと、前記フィルタに接続されているアンテナと、前記フィルタに接続されている集積回路素子と、を有している。
実施形態に係る弾性波素子の構成を示す平面図。 図１のII－II線における断面図。 電極の第１層のバルク縦波音速と第１層の厚みとの関係において電極の構成条件を示す図。 電極の第１層のバルク縦波音速と電極の第２層の厚みとの関係において電極の構成条件を示す図。 電極の第１層のバルク縦波音速と電極の総厚みとの関係において電極の構成条件を示す図。 電極の第２層の密度と第２層のバルク縦波音速との関係において電極の構成条件を示す図。 弾性波素子の複合基板の他の例を示す断面図。 弾性波素子の複合基板の更に他の例を示す断面図。 シミュレーション結果の例を示す図。 図８とは圧電体層の材料を異ならせたシミュレーション結果の例を示す図。 図８とは圧電体層よりも下方の構成を異ならせたシミュレーション結果の例を示す図。 図８とは電極指のピッチを異ならせたシミュレーション結果の例を示す図。 弾性波素子の特性の例を示す図。 図１２Ａに係る弾性波素子において第１層の材料と第２層の材料とを逆にした弾性波素子の特性の例を示す図。 電極に係る積層構造の他の例を示す模式図である。 電極に係る積層構造の更に他の例を示す模式図である。 電極に係る積層構造の更に他の例を示す模式図である。 電極に係る積層構造の更に他の例を示す模式図である。 電極に係る積層構造の更に他の例を示す模式図である。 実施形態に係る弾性波素子を含む分波器の構成を模式的に示す回路図。 実施形態に係る弾性波素子を含む通信装置の構成を示すブロック図。
　以下、本開示に係る実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものである。従って、例えば、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。また、寸法比率等が図面同士で一致しないこともある。特定の形状及び／又は寸法等が誇張されたり、細部が省略されたりすることがある。ただし、上記は、実際の形状及び／又は寸法が図面の通りとされたり、図面から形状及び／又は寸法の特徴が抽出されたりしてもよいことを否定するものではない。
（実施形態の概要）
　図１は、実施形態に係る弾性波素子１の構成の一例を示す模式的な平面図である。図２は、図１のII－II線における断面図である。
　これらの図には、便宜上、直交座標系Ｄ１Ｄ２Ｄ３を付している。後述する説明から理解されるように、Ｄ３方向は、複合基板３の上面の法線方向である。Ｄ１方向は、複合基板３の上面に沿って伝搬する弾性波の伝搬方向である。Ｄ２方向は、Ｄ１方向及びＤ３方向に直交する方向である。弾性波素子１は、いずれの方向が上方又は下方とされてもよい。ただし、実施形態の説明では、便宜的に、＋Ｄ３側を上方として、上面又は下面等の用語を用いることがある。
　弾性波素子１は、例えば、少なくとも上面に圧電性を有している複合基板３と、複合基板３上に位置するＩＤＴ電極１９とを有している。複合基板３は、例えば、当該複合基板３の上面を構成する圧電体層１１を有している。ＩＤＴ電極１９は、例えば、図２に示すように、圧電体層１１に重なる第１導体層３５（第１層の一例）と、第１導体層３５に重なる第２導体層３７（第２層の一例）とを有している。
　ＩＤＴ電極１９に入力された電気信号は圧電体層１１を伝搬する弾性波に変換される。また、圧電体層１１を伝搬する弾性波はＩＤＴ電極１９から出力される電気信号に変換される。そして、例えば、弾性波の共振を利用して、電気信号の共振及び／又はフィルタリングが実現される。
　図３～図６は、第１層及び第２層（例えば第１導体層３５及び第２導体層３７）の構成条件を示す図である。第１層及び第２層は、その正規化厚み（ｔ１、ｔ２及びｔ３）、音速（Ｖ１及びＶ２）及び密度（ρ）のうちの少なくとも２つの組み合わせが、図３～図６においてハッチングによって示された範囲に収まるように構成される。これにより、弾性波素子１の特性が向上する。例えば、反共振周波数よりも高周波数側のスプリアスが低減される。
　以上が実施形態に係る弾性波素子１の概要である。以下では、概略、下記の順に実施形態に係る説明を行う。
　１．弾性波素子１の基本構成（図１及び図２）
　　１．１．複合基板３
　　１．２．電極層（ＩＤＴ電極１９）
　　１．３．その他の構成
　２．ＩＤＴ電極に係る構成条件
　　２．１．音速及び規格化厚みの定義
　　２．２．パラメータの値の範囲（図３～図６）
　　２．３．構成条件の導出過程（図７Ａ～図１２Ｂ）
　　　２．３．１．導出過程の概要
　　　２．３．２．満たされるべき特性
　　　２．３．３．複合基板の条件
　　　２．３．４．第１層の音速
　３．電極の他の例（図１３）
　４．分波器１０１（図１４）
　５．通信装置（図１５）
　６．実施形態のまとめ
（１．弾性波素子の基本構成）
　図１に示す弾性波素子１は、いわゆる１ポート弾性波共振子（共振子１５）を含んでいる。共振子１５は、例えば、概念的かつ模式的に示す端子１７Ａ及び１７Ｂの一方から所定の周波数の電気信号が入力されると共振を生じ、その共振を生じた信号を端子１７Ａ及び１７Ｂの他方から出力可能である。なお、以下の説明では、便宜上、弾性波素子１と共振子１５とを区別しないことがある。
　弾性波素子１（共振子１５）は、既述のとおり、複合基板３と、ＩＤＴ電極１９とを有している。また、弾性波素子１は、ＩＤＴ電極１９の両側に位置する１対の反射器２１を有している。別の観点では、弾性波素子１は、複合基板３と、複合基板３に重なる電極層５とを有している。電極層５は、ＩＤＴ電極１９及び１対の反射器２１を含んでいる。また、別の観点では、電極層５は、既述の第１導体層３５及び第２導体層３７を有している。
　複合基板３及び電極層５のうち、ＩＤＴ電極１９及び１対の反射器２１が位置している領域は、共振子１５を構成している。なお、共振子１５は、上記のように、ＩＤＴ電極１９及び１対の反射器２１だけでなく、複合基板３の上面側の少なくとも一部を含む。ただし、実施形態の説明では、便宜上、ＩＤＴ電極１９及び１対の反射器２１のみ（複合基板３を除いた構成）が共振子１５であるかのように表現することがある。共振子１５のうち、ＩＤＴ電極１９が配置される領域（反射器２１が位置する領域を除いた構成）も共振子である。この共振子を共振子１６として参照することがある。
　弾性波素子１が利用する弾性波は、適宜な種類のものとされてよい。例えば、弾性波は、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）、ＢＡＷ（Bulk Acoustic Wave）、弾性境界波又は板波（ただし、これらの弾性波は必ずしも明確に区別できるわけではない。）であってよい。実施形態の説明では、特に断り無く、弾性波として、比較的速度が速い板波が利用される態様を例に取ることがある。別の観点では、共振周波数が比較的高い（例えば４ＧＨｚ以上の）態様を例に取ることがある。
　板波は、例えば、ラム波であってもよいし、ＳＨ（Shear Horizontal）型の板波であってもよい。ラム波は、伝搬方向（Ｄ１方向）における変位成分と圧電体の厚さ方向（Ｄ３方向）における変位成分とを主たる成分とする波である。また、ラム波は、例えば、Ａモード（非対称モード）であってもよいし、Ｓモード（対称モード）であってもよい。また、Ａモード又はＳモードの次数も任意である。例えば、Ａモードのラム波は、厚さ方向の節の数が１であるＡ１モードのラム波であってよい。
　また、弾性波（バルク波）は、厚み滑りモードのもの（ラム波の一種と捉えられてもよい。）であってもよい。このモードでは、圧電体層１１の上面と下面とがこれらの面に平行な方向に互いに平行移動するように圧電体層１１が振動する。また、このモードの次数も任意である。例えば、厚み滑りモードの次数は、厚さ方向の節の数が１である１次であってよい。換言すれば、厚み滑りモードは、圧電体層１１において、上面側の概ね半分と下面側の概ね半分とが平面に沿う方向において互いに逆側に変位するものであってよい。厚み滑りモードが利用される場合、実施形態の説明とは異なり、Ｄ１方向における弾性波の伝搬は必ずしも必要ない。
（１．１．複合基板）
　複合基板３は、その上面を構成する圧電体層１１を有する限り、種々の構成とされてよい。なお、実施形態の説明において、「層」と「膜」とは同義であるものとする。図２に例示する複合基板３は、支持基板７と、支持基板７上に位置する中間層９（音響膜の一例）と、中間層９上に位置する圧電体層１１とを有している。複合基板３の他の構成の例については、後述する「２．３．構成条件の導出過程」において図７Ａ及び図７Ｂを参照して説明する。
　圧電体層１１は、ＩＤＴ電極１９と共に、電気信号から弾性波への変換、及び弾性波から電気信号への変換に寄与する。利用が意図されている弾性波は、主として圧電体層１１を伝搬する。支持基板７は、例えば、複合基板３の補強に寄与する。中間層９は、例えば、圧電体層１１と支持基板７との接合、及び／又は圧電体層１１を伝搬する弾性波の閉じ込めに寄与する。
　圧電体層１１は、例えば、圧電性を有する単結晶によって構成されている。このような単結晶を構成する材料としては、例えば、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３。以下、ＬＴと略すことがある。）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３。以下、ＬＮと略すことがある。）及び水晶（ＳｉＯ２）を挙げることができる。これらの単結晶のカット角は任意である。なお、圧電体層１１は、多結晶によって構成されていても構わない。
　圧電体層１１の厚さは任意である。例えば、後述する電極指２７のピッチｐの２倍をλとしたとき、圧電体層１１の厚さは、０．０５λ以上又は０．１λ以上とされてよい。このような厚さであれば、例えば、圧電体層１１を伝搬する弾性波を利用可能である。また、例えば、圧電体層１１の厚さは、１．０λ以下とされてよい。この場合、例えば、挿入損失を低減したり、比較的速度が速いモードの弾性波を利用したりできる。
　中間層９の材料はその目的に応じた任意のものとされてよい。例えば、中間層９は、圧電体層１１に比較して音速が低い材料によって構成されてよい。すなわち、中間層９は、低音速膜であってよい。これにより、利用が意図されている弾性波が圧電体層１１に閉じ込められやすくなる。ここでいう音速は、例えば、後述する電極における音速と同様に、バルク縦波音速とされてよく、また、√（ヤング率／密度）によって算出される音速とされてよい。また、低音速膜の材料の具体例としては、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ３）、酸窒化ケイ素（Ｓｉ２Ｎ２Ｏ）及びガラスが挙げられる。また、ＳｉＯ２にフッ素、炭素又はホウ素などを加えた化合物が用いられてもよい。
　中間層９の厚さはその目的に応じた任意のものとされてよい。例えば、中間層９の厚さは、圧電体層１１の厚さに対して、薄くてもよいし（図示の例）、同等でもよいし、厚くてもよい。また、例えば、中間層９の厚さは、０．０１λ以上又は０．１λ以上とされてよく、また、１λ以下、０．５λ以下又は０．２λ以下とされてよい。上記の下限と上限とは任意のもの同士が組み合わされてよい。このような厚さが採用されると、例えば、中間層９が低音速膜である態様において、挿入損失が低減される。もちろん、中間層９の厚さは、上記の範囲外であっても構わない。
　支持基板７の材料及び寸法は任意である。支持基板７の材料は、圧電体層１１等に比較して熱膨張係数が低いものとされてもよい。この場合、例えば、温度変化に起因して共振子１５の周波数特性が変化してしまう蓋然性を低減することができる。このような材料としては、例えば、シリコン（Ｓｉ）等の半導体、サファイア等の単結晶及び酸化アルミニウム質焼結体等のセラミックを挙げることができる。なお、支持基板７は、互いに異なる材料からなる複数の層が積層されて構成されていてもよい。支持基板７の厚さは、例えば、圧電体層１１よりも厚い。
（１．２．電極層（ＩＤＴ電極））
　電極層５の構成（材料及び厚み等）は、例えば、ＩＤＴ電極１９及び反射器２１（並びにこれらに接続されている配線）に亘って共通している。ただし、部位によって構成が異なっていてもよい。
　第１導体層３５（第１層の一例）は、その全体が同一の材料（第１材料ということがある。）によって構成されている。第２導体層３７は、１以上の材料によって構成されてよい。第２導体層３７が２以上の材料によって構成される態様としては、例えば、互いに異なる材料からなる２以上の層が積層されて第２導体層３７が構成されている態様が挙げられる。ただし、実施形態の説明では、特に断りが無い限り、第２導体層３７は、その全体が同一の材料によって構成されているものとする。
　第１導体層３５及び第２導体層３７の材料は、例えば、金属である。金属の具体的な種類は、後に図３～図６を参照して述べる構成条件を満たす限り任意である。例えば、金属は、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、タングステン（Ｗ）、イリジウム（Ｉｒ）若しくはタンタル（Ｔａ）又はこれらの２つ以上を含む合金であってよい。また、第１導体層３５及び第２導体層３７の厚さも、後述する構成条件を満たす限り任意である。
　ＩＤＴ電極１９は、１対の櫛歯電極２３を含んでいる。なお、図１においては、視認性を良くするために、一方の櫛歯電極２３にはハッチングを付している。各櫛歯電極２３は、例えば、バスバー２５と、バスバー２５から互いに並列に延びる複数の電極指２７と、複数の電極指２７間においてバスバー２５から突出するダミー電極２９とを含んでいる。１対の櫛歯電極２３は、複数の電極指２７が互いに噛み合うように（交差するように）配置されている。
　バスバー２５は、例えば、概略、一定の幅で弾性波の伝搬方向（Ｄ１方向）に直線状に延びる形状を有している。一対のバスバー２５は、弾性波の伝搬方向に交差する方向（Ｄ２方向）において互いに対向している。図示の例とは異なり、バスバー２５は、幅が変化していたり、弾性波の伝搬方向に対して傾斜していたりしてもよい。
　各電極指２７は、例えば、概略、一定の幅で弾性波の伝搬方向に直交する方向（Ｄ２方向）に直線状に延びる形状を有している。ただし、電極指２７は、長さ方向（Ｄ２方向）の位置に応じて幅が変化していてもよい。そのような電極指２７としては、いわゆるピストンモードを利用するものが挙げられる。各櫛歯電極２３において、複数の電極指２７は、弾性波の伝搬方向（Ｄ１方向）に配列されている。また、一方の櫛歯電極２３の複数の電極指２７と他方の櫛歯電極２３の複数の電極指２７とは、基本的には交互に配列されている。
　複数の電極指２７のピッチｐ（例えば互いに隣り合う２本の電極指２７の中心間距離）は、ＩＤＴ電極１９内において基本的に一定である。ただし、ＩＤＴ電極１９の一部に、他の大部分よりもピッチｐが狭くなる狭ピッチ部、又は他の大部分よりもピッチｐが広くなる広ピッチ部が設けられていてもよい。また、ＩＤＴ電極１９の一部に、電極指２７が実質的に間引かれた間引き部が存在していてもよい。
　実施形態の説明において、ピッチｐという場合、特に断りがない限りは、上記のような狭ピッチ部、広ピッチ部、又は間引き部のような特異な部分を除いた部分（複数の電極指２７の大部分）のピッチをいうものとする。また、特異な部分を除いた大部分の電極指２７においてもピッチが変化しているような場合においては、大部分（例えば分散が最小になるように選択された全体の８割の本数）の電極指２７のピッチの平均値をピッチｐの値として用いてよい。
　後述する説明から理解されるように、ピッチｐは、意図された共振周波数に応じて設定されてよい。例えば、ピッチｐは、０．１μｍ以上、０．３μｍ以上又は０．５μｍ以上とされてよく、１０μｍ以下、５μｍ以下、又は２μｍ以下とされてよい。上記の下限と上限とは任意のもの同士が組み合わされてよい。
　電極指２７の本数は、共振子１５に要求される電気特性等に応じて適宜に設定されてよい。図１は模式図であることから、電極指２７の本数は少なく示されている。実際には、図示よりも多くの電極指２７が配列されてよい。後述する反射器２１のストリップ電極３３についても同様である。
　複数の電極指２７の長さは、例えば、互いに同等である。図示の例とは異なり、ＩＤＴ電極１９は、複数の電極指２７の長さ（別の観点では、いわゆる交差幅）が弾性波の伝搬方向（Ｄ１方向）の位置に応じて変化する、いわゆるアポダイズが施されていてもよい。電極指２７の長さ及び幅は、要求される電気特性等に応じて適宜に設定されてよい。
　ダミー電極２９は、例えば、概略、一定の幅で弾性波の伝搬方向に直交する方向に突出する形状を有している。その幅は、例えば、電極指２７の幅と同等である。複数のダミー電極２９は、複数の電極指２７と同等のピッチで配列されており、一方の櫛歯電極２３のダミー電極２９の先端は、他方の櫛歯電極２３の電極指２７の先端とギャップを介して対向している。なお、ＩＤＴ電極１９は、ダミー電極２９を含まないものであってもよい。
　１対の反射器２１は、弾性波の伝搬方向においてＩＤＴ電極１９の両側に位置している。各反射器２１は、例えば、電気的に浮遊状態とされてもよいし、基準電位が付与されてもよい。各反射器２１は、例えば、格子状に形成されている。すなわち、反射器２１は、互いに対向する１対のバスバー３１と、１対のバスバー３１間において延びる複数のストリップ電極３３とを含んでいる。複数のストリップ電極３３のピッチ、及び互いに隣接する電極指２７とストリップ電極３３とのピッチは、例えば、複数の電極指２７のピッチと同等である。
　１対の櫛歯電極２３に電圧が印加されると、複数の電極指２７によって圧電体層１１に電圧が印加され、圧電体層１１が振動する。すなわち、弾性波が励振される。種々の方向に伝搬する種々の波長の弾性波のうち、複数の電極指２７のピッチｐを概ね半波長（λ／２）として複数の電極指２７の配列方向に伝搬する弾性波は、複数の電極指２７によって励振された複数の波が同相で重なり合うことから振幅が大きくなりやすい。また、圧電体層１１を伝搬する弾性波は、複数の電極指２７によって電気信号に変換される。このとき、弾性波が励振されるときと同様に、複数の電極指２７のピッチｐを概ね半波長（λ／２）として複数の電極指２７の配列方向に伝搬する弾性波が変換された電気信号の強度が強くなりやすい。上記のような作用（及びここでは説明を省略する他の作用）により、弾性波素子１は、例えば、ピッチｐを半波長とする弾性波の周波数を共振周波数とする共振子として機能する。
（１．３．その他の構成）
　弾性波素子１は、適宜にパッケージングされてよい。パッケージングは、例えば、不図示の基板上に隙間を介して圧電体層１１の上面を対向させるように図示の構成を実装し、その上から樹脂封止するものであってもよいし、圧電体層１１上に箱型のカバーを設けるウェハレベルパッケージ型のものであってもよい。
（２．ＩＤＴ電極に係る構成条件）
　以下、図３～図６を参照して、実施形態に係る第１層及び第２層（例えば第１導体層３５及び第２導体層３７）に係るパラメータ（規格化厚みｔ１、ｔ２及びｔ３、音速Ｖ１及びＶ２、並びに密度ρ）の値の範囲について説明する。実施形態に係る弾性波素子１は、図３～図６に示す４種の範囲のうちの１つのみを満たすだけであってもよいし、２つ又は３つを満たしてもよいし、全てを満たしてもよい。
　後に図１３Ａ～図１３Ｅを参照して説明するように、第２層は、第２導体層３７に限定されない。ただし、ここでの説明では、便宜上、特に断り無く、第１層及び第２層の語に代えて、第１導体層３５及び第２導体層３７の語を用いることがある。また、第１層及び第２層を合わせた層を第３層ということがある。
（２．１．音速及び規格化厚みの定義）
　図３～図６では、第１層の音速Ｖ１又は第２層の音速Ｖ２に関する条件が示されている。音速Ｖ１及びＶ２は、第１層又は第２層を伝搬するバルク縦波の音速（ｍ／ｓ）であるものとする。実際の製品が図３～図６に示された条件を満たすか否かは、バルク縦波の音速が計測されて特定されてもよいし、√（ヤング率／密度）によって算出されてもよい。図３～図６を導出する過程において用いられた音速Ｖ１及びＶ２は、特に断りが無い限り、√（ヤング率／密度）によって算出されたものである。
　図３～図５では、第１層の規格化厚みｔ１、第２層の規格化厚みｔ２、並びに第３層（第１層及び第２層）の規格化厚みｔ３（＝ｔ１＋ｔ２）に関する条件が示されている。ここで、規格化厚みは、各層の厚み（μｍ）を下記の式によって算出されるαで割った値である。
　　　α＝２ｐ０．１０１
　基本的な理論においては、既述のとおり、波長λは、電極指２７のピッチｐの２倍であり、λ＝２ｐである。また、基本的な理論においては、圧電体層１１の音速Ｖと、波長λと、共振子１５（１６）の共振周波数ｆｒとは、Ｖ＝ｆｒ×λの関係を満たす。そして、一般には、弾性波素子１の種々の層の厚さは、２ｐで割ることによって正規化される。これにより、任意の共振周波数ｆｒに適用可能な規格化厚みが得られる。
　ただし、上記は、圧電体層１１の音速Ｖに関してＶ＝ｆｒ×λの関係が満たされることに基づく正規化である。従って、例えば、第１導体層３５の音速Ｖ１と第１導体層３５の厚みとの関係において構成条件を設定するときに第１導体層３５の厚みを正規化するための値として、２ｐが適切とは限らない。そこで、上記αを用いている。
　上記αは、シミュレーション計算の結果に基づく数値解析によって得られた値である。具体的には、まず、ピッチｐ及び第１導体層３５の音速Ｖ１の値を互いに異ならせた種々の条件でシミュレーション計算を行った。このシミュレーション計算によって、共振子１５（１６）の共振周波数ｆｒを求めた。そして、シミュレーション計算に用いた音速Ｖ１及びピッチｐ、並びにシミュレーション計算で得られた共振周波数ｆｒの値に対して数値解析を行い、Ｖ１＝ｆｒ×α（ｐ）に適合する関数α（ｐ）を求めた。この関数α（ｐ）が上述のα＝２ｐ０．１０１である。
（２．２．パラメータの値の範囲）
　図３は、第１層（例えば第１導体層３５）の正規化厚みｔ１と、第１層の音速Ｖ１との関係において第１層の構成条件を示す図である。
　この図において、横軸は音速Ｖ１（ｍ／ｓ）を示している。縦軸は正規化厚みｔ１を示している。ハッチングされた領域は、実施形態に係る弾性波素子１の音速Ｖ１及び正規化厚みｔ１の範囲を示している。線Ｌ１は、上記範囲の正規化厚みｔ１の下限を示している。線Ｌ２は、上記範囲の正規化厚みｔ１の上限を示している。
　ハッチングした領域に収まる正規化厚みｔ１を、線Ｌ１及びＬ２を表す式を用いた不等式で表すと、以下のとおりである。
　２．１４×１０－６Ｖ１－１．１６×１０－２＜ｔ１＜１．１７×１０－５Ｖ１－１．６３×１０－２
　図４は、第２層（例えば第２導体層３７）の正規化厚みｔ２と、第１層の音速Ｖ１との関係において電極層５の構成条件を示す図である。
　この図において、横軸は音速Ｖ１（ｍ／ｓ）を示している。縦軸は正規化厚みｔ２を示している。ハッチングされた領域は、実施形態に係る弾性波素子１の音速Ｖ１及び正規化厚みｔ２の範囲を示している。線Ｌ３は、上記範囲の正規化厚みｔ２の下限を示している。線Ｌ４は、上記範囲の正規化厚みｔ２の上限を示している。
　ハッチングした領域に収まる正規化厚みｔ２を、線Ｌ３及びＬ４を表す式を用いた不等式で表すと、以下のとおりである。
　４．７７×１０－６Ｖ１－１．１８×１０－２＜ｔ２＜２．５２×１０－６Ｖ１＋４．０９×１０－２
　図５は、第１層（例えば第１導体層３５）及び第２層（例えば第２導体層３７）を合わせた第３層の正規化厚みｔ３（＝ｔ１＋ｔ２）と、第１層の音速Ｖ１との関係において電極層５の構成条件を示す図である。
　この図において、横軸は音速Ｖ１（ｍ／ｓ）を示している。縦軸は正規化厚みｔ３を示している。ハッチングされた領域は、実施形態に係る弾性波素子１の音速Ｖ１及び正規化厚みｔ３の範囲を示している。線Ｌ５は、上記範囲の正規化厚みｔ３の下限を示している。線Ｌ６は、上記範囲の正規化厚みｔ３の上限を示している。
　ハッチングした領域に収まる正規化厚みｔ３を、線Ｌ５及びＬ６を表す式を用いた不等式で表すと、以下のとおりである。
　６．９１×１０－６Ｖ１－２．３４×１０－２＜ｔ３＜１．４２×１０－５Ｖ１＋２．４５×１０－２
　図６は、第２層（例えば第２導体層３７）の密度ρ（ｇ／ｃｍ３）と、第２層の音速Ｖ２（ｍ／ｓ）との関係において第２層の構成条件を示す図である。
　この図において、横軸は密度ρ（ｇ／ｃｍ３）を示している。なお、他の層の密度と混同を避けるために第２層の密度ρを密度ρ２ということがある。縦軸は音速Ｖ２（ｍ／ｓ）を示している。ハッチングされた領域は、実施形態に係る弾性波素子１の密度ρ及び音速Ｖ２の範囲を示している。線Ｌ７は、上記範囲の音速Ｖ２の下限を示している。線Ｌ８は、上記範囲の音速Ｖ２の上限を示している。
　ハッチングした領域に収まる音速Ｖ２を、線Ｌ７及びＬ８を表す式を用いた不等式で表すと、以下のとおりである。
　－１３５．６４ρ＋４１５５．６＜Ｖ２＜－２４７０．１ρ＋１６８７２
　実施形態に係る弾性波素子１の各種のパラメータの値は、図３～図６に示された範囲（ハッチング領域）を更に狭くした範囲に収まる値とされてもよい。例えば、縦軸に平行な方向の幅が図３～図６に示された範囲の縦軸に平行な方向の幅の１／２又は１／３であり、かつ中心線が図３～図６に示された範囲の中心線と一致する範囲に収まるようにパラメータの値が設定されてよい。
（２．３．構成条件の導出過程）
（２．３．１．導出過程の概要）
　図３～図６に示したＩＤＴ電極１９に係る構成条件は、以下の手順によって導出されている。
　構成条件に係るパラメータ（ｔ１、ｔ２、ｔ３、Ｖ１、Ｖ２及びρ）の値を互いに異ならせた複数ケースについて、共振子１５の特性を求めるシミュレーション計算を行った。例えば、図３に示したように音速Ｖ１と正規化厚みｔ１との関係において構成条件を求める場合においては、少なくとも音速Ｖ１及び正規化厚みｔ１それぞれに対して種々の値が設定された複数のケースについてシミュレーション計算を行った。
　実際には、例えば、図３に示した音速Ｖ１と正規化厚みｔ１との関係において構成条件を求める場合においても、他のパラメータに対して種々の値を設定し、膨大な数のケースについてシミュレーション計算を行った。具体的には、音速Ｖ１及びＶ２、正規化厚みｔ１及びｔ２（並びにｔ３）、並びに第２層の密度ρに加えて、他のパラメータ（例えばピッチｐ）の値を互いに異ならせた膨大な数のケースについてシミュレーション計算を行って、図３～図６を得るための１つのデータベースを作成した。
　図３～図６に示したパラメータのシミュレーション計算における範囲は、以下のとおりである。
　Ｖ１：３３００ｍ／ｓ～１３３００ｍ／ｓ
　Ｖ２：３３００ｍ／ｓ～１３３００ｍ／ｓ
　ｔ１：０．００３５～０．１６４
　ｔ２：０．００７０～０．０８７
　ｔ３：０．０１０５～０．２５１
　ρ２：２．０ｇ／ｃｍ３～５．０ｇ／ｃｍ３
　上記の膨大な数のケースから、シミュレーション計算で求めた特性が所定の要件を満たすケースを抽出した。当該所定の要件については後述する。
　抽出したケースのパラメータの値は、図３～図６と同様の横軸及び縦軸を有するグラフにプロットできる。そして、横軸の値が互いに同一の複数のケースから、縦軸の値が最も小さいケースと、縦軸の値が最も大きいケースとを抽出できる。例えば、図３と同様のグラフであれば、互いに音速Ｖ１の値が同じ複数のケースから、正規化厚みｔ１が最も小さいケースと、正規化厚みｔ１が最も大きいケースとを抽出できる。このような手順を横軸の種々の値について行うことにより、横軸の種々の値について、共振子１５の特性が所定の要件を満たす縦軸の下限値及び上限値を求めた。なお、実際には、上記のようなプロットをしたグラフが作成される必要は無く、実質的に上記のような手順が行われればよい。
　そして、横軸の種々の値について特定した縦軸の下限値の値に対して近似直線を求めた。この近似直線は、図３～図６に示した範囲の下限を示す線Ｌ１、Ｌ３、Ｌ５及びＬ７に対応している。同様に、横軸の種々の値について特定した縦軸の上限値の値に対して近似直線を求めた。この近似直線は、図３～図６に示した範囲の上限を示す線Ｌ２、Ｌ４、Ｌ６及びＬ８に対応している。
　以上が図３～図６に示した範囲の導出過程の概要である。
（２．３．２．満たされるべき特性）
　上述したように、図３～図６の導出においては、シミュレーション計算で求めた特性が所定の要件を満たすケースを抽出している。この所定の要件は、以下のとおりである。
　図１２Ａは、共振子１５の特性の一例を示す図である。この図において、横軸は、周波数（ＭＨｚ）を示している。左側の縦軸は、インピーダンスの絶対値｜Ｚ｜（Ω）を示している。右側の縦軸は、インピーダンスの位相θ（°）を示している。線ＬＮ１は、共振子１５の｜Ｚ｜を示している。線ＬＮ２は、共振子１５のθを示している。
　線ＬＮ１によって示されているように、共振子１５の｜Ｚ｜は、共振周波数（図示の例では約４７００ＭＨｚ）において極小値を取り、また、反共振周波数（図示の例では約４９００ＭＨｚ）において極大値を取る。また、線ＬＮ２によって示されているように、共振子１５のθは、共振周波数と反共振周波数との間の範囲（本段落及び次段落において「第１範囲」という。）では９０°に近づき、第１範囲の外側では－９０°に近づく。
　一般に、第１範囲においてθが９０°に近いほど共振子１５の特性がよいとされる。また、第１範囲の外側においてθが－９０°に近いほど共振子１５の特性がよいとされる。第１範囲の外側においてスプリアスが生じると、θは－９０°から離れる（θは大きくなる。）。
　上記のようなスプリアスとθとの関係を考慮して、上記の所定の要件は、反共振周波数をｆａとしたときに、ｆａ以上１．５ｆａ以下の範囲において、共振子１５のθが－６０°以下である、とした。すなわち、反共振周波数よりも高周波数側におけるスプリアスが小さいことを所定の要件とした。実際に図３～図６を求めた手順においては、ｆａ＝５ＧＨｚとして、５ＧＨｚ以上７．５ＧＨｚ以下の範囲で共振子１５のθが－６０°以下となることを所定の要件とした。１．５ｆａの１．５の数値及びθに関する－６０°の数値は、経験則に基づいて設定されている。
　なお、ｆａとしての５ＧＨｚは、ピッチｐ、圧電体層１１における弾性波の速度、並びに共振子１５の容量等に基づいて比較的簡便な計算式によって求められる設計値である。従って、図３～図６に示したようなパラメータの影響を考慮したシミュレーション計算によって求められる反共振周波数は、図１２Ａに例示されているように、５ＧＨｚからずれていることがある。
（２．３．３．複合基板の条件）
　図３～図６に示されているＩＤＴ電極１９の構成条件は、複合基板３の構成が互いに異なる４つの態様についてのシミュレーション結果に基づいて導出されている。具体的には、以下のとおりである。
　図２に例示した構造において、圧電体層１１をＬＴによって構成したものを第１態様とした。第１態様においてＬＴをＬＮに置換したものを第２態様とした。第１態様において中間層９（低音速膜）に代えて多層膜３９（図７Ａ参照）を設けたものを第３態様とした。第１態様において中間層９に代えて空洞７ａ（図７Ｂ参照）を設けたものを第４態様とした。
　そして、第１態様～第４態様のそれぞれについて、上述したように、種々のパラメータの値を互いに異ならせた膨大な数のケースのシミュレーション計算を行った。これにより、態様毎に、図３～図６の横軸の値毎の縦軸の下限値及び上限値を求めた。そして、図３～図６の横軸の値毎の縦軸の下限値について、４つの態様の平均値を求めた。同様に、図３～図６の横軸の値毎の縦軸の上限値について、４つの態様の平均値を求めた。ひいては、横軸の種々の値について、縦軸の下限値の平均値及び縦軸の上限値の平均値を求めた。そして、横軸の種々の値について特定した縦軸の下限値の平均値の近似直線を求めた。この近似直線は、図３～図６においてハッチングした領域の下限を示す線Ｌ１、Ｌ３、Ｌ５及びＬ７である。同様に、横軸の種々の値について特定した縦軸の上限値の平均値に対して近似直線を求めた。この近似直線は、図３～図６においてハッチングした領域の上限を示す線Ｌ２、Ｌ４、Ｌ６及びＬ８である。
　図７Ａは、第３態様の多層膜３９を有する複合基板３Ａの構成を模式的に示す断面図である。多層膜３９は、例えば、音速及び／又は音響インピーダンスが互いに異なる第１音響膜３９ａ及び第２音響膜３９ｂが交互に積層されて構成されている。ここでいう音速は、例えば、音速Ｖ１及びＶ２と同様に、バルク縦波音速であってよく、また、√（ヤング率／密度）で求められるものであってもよい。第１音響膜３９ａの材料、第２音響膜３９ｂの材料、これらの膜の厚さ及び積層数は適宜に設定されてよい。例えば、第１音響膜３９ａの材料としては、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を例示できる。第２音響膜３９ｂの材料としては、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）や酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）を例示できる。圧電体層１１に接する層（図示の例では第１音響膜３９ａ）は、音速及び／又は音響インピーダンスが圧電体層１１と異なっていてよい。
　図７Ｂは、第４態様の空洞７ａを有する複合基板３Ｂの構成を模式的に示す断面図である。この図では、支持基板７の上面に凹部が形成されることによって空洞７ａが実現されている。空洞７ａは、例えば、平面透視において、共振子１５（又は１６）の全体に重なっている。なお、支持基板７において、空洞７ａの壁部と、空洞７ａの底面を構成する層とは、同一の材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。
　なお、実施形態の説明では、便宜上、複合基板３、３Ａ及び３Ｂ等の種々の複合基板を代表して、複合基板３の符号を用いる。ただし、特に断りが無い限り、また、特に矛盾等が生じない限り、複合基板３の符号を用いている説明において、複合基板３の構成は、他の複合基板の構成とされて構わない。
　上記のような平均化は、種々の条件を変更しても、図３～図６に示した範囲（別の観点では下限の線及び上限の線）の傾向が同様であったことに基づく。以下にその例を示す。
　図８～図１１は、それぞれ、音速Ｖ１の種々の値における正規化厚みｔ１の上限値及び下限値をプロットしたものであり、図３に対応している。図８は、上述した第１態様に関するものである。図９は、上述した第２態様に関するものである。図１０は、上述した第３態様に関するものである。図１１は、上述した第１態様においてピッチｐの値が互いに異なる３種の結果を示すものである。これらの図の比較から理解されるように、複合基板３の構造を変化させても、ピッチを変化させても、音速Ｖ１と正規化厚みｔ１との関係において、反共振周波数の高周波数側における位相θが－６０°以下となる範囲は、概ね同じである。
（２．３．４．第１層の音速）
　図３～図６では、第１層（第１導体層３５）の音速Ｖ１をパラメータとしている。この妥当性の根拠の例を以下に示す。
　図１２Ａは、既述のように、共振子１５の特性の一例を示す図である。より詳細には、図１２Ａに示されている特性は、シミュレーション計算によって得られたものである。このシミュレーション計算では、第１導体層３５は、厚み０．１μｍのＣｕＡｌ２であり、第２導体層３７は厚み０．１μｍのＡｌである。
　図１２Ｂは、図１２Ａと同様に、シミュレーション計算によって得られた共振子１５の特性を示す図である。図１２Ｂに係るシミュレーションの条件は、第１導体層３５及び第２導体層３７の材料が図１２Ａとは逆である点を除いて、図１２Ａに係るシミュレーション条件と同じである。念のために記載すると、図１２Ｂに係るシミュレーション計算では、第１導体層３５は、厚み０．１μｍのＡｌであり、第２導体層３７は厚み０．１μｍのＣｕＡｌ２である。
　図１２Ａ及び図１２Ｂの比較から理解されるように、第１導体層３５及び第２導体層３７の材料が逆であると、共振子１５の特性は相違する。例えば、図１２Ｂでは５ＧＨｚ～７．５ＧＨｚの間においてθが－６０°を超えるスプリアスが生じているが、図１２Ａでは上記スプリアスが生じていない。
　このことから、例えば、第１導体層３５及び第２導体層３７の合計厚み、並びに／又は第１導体層３５及び第２導体層３７全体の平均音速に基づいてＩＤＴ電極１９の構成条件を規定しても、必ずしも高周波数側のスプリアスを低減できるとは限らないことが分かる。本実施形態で提案しているように、第１導体層３５及び第２導体層３７を個別に考慮することによって、スプリアスを低減できる蓋然性が高くなる。
（３．電極の他の例）
　図１３Ａ～図１３Ｅは電極層５（ＩＤＴ電極１９）の積層構造の他の例を示す図である。
　図１３Ａに示すように、弾性波素子１は、１以上の金属層（図示の例では第１導体層３５及び第２導体層３７）の上から圧電体層１１の上面を覆う絶縁性の保護膜４１を有していてもよい。図示の例では、保護膜４１は、金属層の側面を覆っていないが、金属層の側面を覆っていても構わない。保護膜４１は、例えば、金属層の腐食を低減することに寄与する。保護膜４１の材料としては、たとえば、ＳｉＯ２及びＳｉ３Ｎ４が挙げられる。
　図１３Ａの例では、保護膜４１の厚みは、比較的薄くされている。例えば、保護膜４１の厚みは、１５０Å以下とされてよい。別の観点では、保護膜４１の厚みは、第１層（第１導体層３５）及び第２層（第２導体層３７）それぞれの厚みよりも薄くされてよい。逆に言えば、第１層及び第２層それぞれの厚みは、例えば、１５０Åよりも厚くされてよい。保護膜４１の厚みは、第１層の厚み又は第２層の厚みに対して、例えば、１／３以下又は１／５以下とされてよい。
　このような比較的薄い保護膜４１が設けられている場合、金属層（第１導体層３５及び第２導体層３７）上における保護膜４１の厚みは、ＩＤＴ電極１９の厚みに関して考慮外とされてよい。保護膜４１がスプリアスに及ぼす影響は小さいことからである。従って、例えば、第１層の正規化厚みｔ１は、圧電体層１１の上面から第１層の上面までの厚みｔ０１を正規化したものとされてよい。第２層の正規化厚みｔ２は、第１層の上面から第２層の上面（保護膜４１の下面）までの厚みｔ０２を正規化したものとされてよい。
　図１３Ｂ及び図１３Ｃの例では、図１３Ａの例と同様に、保護膜４１が設けられている。ただし、保護膜４１は、図１３Ａの例とは異なり、比較的厚くされている。また、別の観点では、第１層（第１導体層３５）の上に重なる第２層の材料が、保護膜４１の材料と同一の材料とされている。ここでの説明では、便宜上、第１層の上に保護膜４１が重なっているという捉え方をする。
　このような比較的厚い保護膜４１は、金属層の腐食からの保護に加えて、温度変化に起因する共振子１５の特性変化を補償することに寄与してよい。比較的厚い保護膜４１の厚みは、比較的薄い保護膜４１の厚みの説明の裏返しとなるが、例えば、１５０Åよりも大きい厚みを有してよい。また、例えば、第１層の厚みに対して、例えば、１／３超、１／２超又は１倍超とされてよい。
　比較的厚い保護膜４１は、スプリアスに影響を及ぼし得る。従って、比較的厚い保護膜４１は、第１層に重なる第２層の全部（図示の例）又は一部として考慮されてよい。例えば、図示の例では、第２層の規格化厚みｔ２は、第１層の上面からＩＤＴ電極１９の上面（保護膜４１の上面）までの厚みｔ０２（保護膜４１の厚みｔ０２）を規格化したものとされてよい。
　図１３Ｄの例では、圧電体層１１と第１導体層３５との間に密着層４３が介在している。密着層４３は、例えば、圧電体層１１と第１導体層３５との接合強度の向上に寄与する。密着層４３は、例えば、導体層（金属層）である。密着層４３は、比較的薄くされている。例えば、密着層４３の厚さは、１００Å以下とされてよい。別の観点では、密着層４３の厚みは、第１導体層３５の厚みよりも薄くされてよい。逆に言えば、第１導体層３５の厚みは、例えば、１００Åよりも厚くされてよい。密着層４３の厚みは、第１導体層３５の厚みに対して、例えば、１／３以下又は１／５以下とされてよい。密着層４３の材料は任意であり、例えば、Ｔｉとされてよい。
　このような比較的薄い密着層４３が設けられている場合、密着層４３の厚みは、ＩＤＴ電極１９の厚みに関して考慮外とされてよい。別の観点では、密着層４３は、第１層の一例ではなく、密着層４３に重なる第１導体層３５が第１層の一例である。密着層４３がスプリアスに及ぼす影響は小さいことからである。従って、例えば、第１層の正規化厚みｔ１は、密着層４３の上面（第１導体層３５の下面）から第１導体層３５の上面までの厚みｔ０１を正規化したものとされてよい。
　また、図１３Ｄの例では、第１層（第１導体層３５）の上に、材料が互いに異なる２つ以上の層（図示の例では第１構成層３７Ａ及び第２構成層３７Ｂの２層）が設けられている。この場合、この２つ以上の層の全体が第２層として捉えられてよい。なお、ここでは、既述のように、比較的薄い保護膜４１については第２層に含めない。また、別の観点では、第１層の上面から保護膜４１の下面（第２構成層３７Ｂの上面）までの厚みｔ０２を正規化したものが第２層の正規化厚みｔ２とされてよい。
　第１構成層３７Ａ及び第２構成層３７Ｂの材料は、導体（例えば金属）であってもよいし、絶縁体であってもよい。また、第１層（第１導体層３５）並びに第２層が含む２以上の層（第１構成層３７Ａ及び第２構成層３７Ｂ）の材料は、隣り合う層同士で異なっていれば、同一の材料からなる層が存在しても構わない。例えば、図示の例では、第１導体層３５の材料と、第２構成層３７Ｂの材料とは同一であっても構わない。
　第２層が２種以上の材料によって構成されている場合、第２層の音速Ｖ２としては、平均音速が用いられてよい。平均音速は、例えば、各層の音速にその層の厚みが第２層の厚みに占める割合を乗じたものを足し合わされることによって算出されてよい。各層の厚みが一定でないような場合においては、各層の厚みの割合に代えて、各層の体積の割合を用いてもよい。音速Ｖ２について述べたが、第２層の密度ρについても同様である。すなわち、第２層の密度ρとしては、平均密度が用いられてよく、その算出においては、厚みの割合又は体積の割合が用いられてよい。
　図１３Ｅの例では、比較的薄い保護膜４１を除いて、ＩＤＴ電極１９の全体が第１導体層３５によって構成されている。このような場合は、第１層のみが設けられ、第２層が設けられていないと捉えられてよい。第１層の正規化厚みｔ１は、第１層の厚みｔ０１を正規化したものとされてよい。また、実施形態では、第３層は、第１層及び第２層の組み合わせであるものとして説明したが、第２層が設けられていない場合は、第１層が第３層と捉えられてよい。すなわち、規格化厚みｔ１と規格化厚みｔ３とは同一のものであってよい。
　これまでに例示した種々のＩＤＴ電極１９（電極層５）の積層構造から、正規化厚みｔ１及びｔ２が求められる第１層及び第２層は、以下のように説明することができる。
　ＩＤＴ電極１９は、少なくとも、導電性の第１材料によって構成されている第１層（第１導体層３５）を有している。換言すれば、ＩＤＴ電極１９は、第２層を有していなくてもよい（図１３Ｅ）。第１層は、１００Åよりも大きい厚みを有している。また、第１層は、圧電体層１１に対して、直接に重なっている（図２、図１３Ａ～図１３Ｃ及び図１３Ｅ）。又は第１層は、圧電体層１１に対して、圧電体層１１及び第１層に接している１００Å以下の金属層（密着層４３）を介して重なっている（図１３Ｄ）。
　ＩＤＴ電極１９は、第１層（第１導体層３５）の上面に重なり、第１材料とは異なる１種以上の材料によって構成されている上部構造を有していてよい（図２、図１３Ａ～図１３Ｅ）。上記の上部構造が、ＩＤＴ電極１９の上面を構成する１５０Å以下の絶縁層（薄い保護膜４１）を有している場合（図１３Ａ、図１３Ｄ及び図１３Ｅ）は、第１層の上面と絶縁層の下面との間の部分を第２層としてよい。なお、図１３Ｅは、そのような第２層を定義できないから、第２層が設けられていないことになる。上記の上部構造が、上記の絶縁層（薄い保護膜４１）を有していない場合（図２、図１３Ｂ及び図１３Ｃ）は、第１層の上面とＩＤＴ電極１９の上面との間の部分を第２層としてよい。第２層は１５０Åよりも大きい厚みを有してよい。
　ＩＤＴ電極１９が、該ＩＤＴ電極１９の上面を構成する１５０Å以下の絶縁層（薄い保護膜４１）を有している場合（図１３Ａ、図１３Ｄ及び図１３Ｅ）は、第１層（例えば第１導体層３５）の下面と薄い保護膜４１の下面との間の部分を第３層としてよい。ＩＤＴ電極１９が、薄い保護膜４１を有していない場合（図２、図１３Ｂ及び図１３Ｃ）は、第１導体層３５の下面とＩＤＴ電極１９の上面との間の部分を第３層としてよい。第３層は、第１層及び第２層の組み合わせからなるものであってもよいし（図２、図３Ａ～図３Ｄ）、第１層のみからなるものであってもよい（図１３Ｅ）。
　ＩＤＴ電極１９の積層構造は、図示されたもの以外にも種々可能である。その場合においても、上記のような第１層及び第２層の説明に基づいて、第１層及び第２層が特定されてよい。
（４．分波器）
　図１４は、弾性波素子１の利用例としての分波器１０１の構成を模式的に示す回路図である。この図の紙面左上に示された符号から理解されるように、この図では、櫛歯電極２３が二叉のフォーク形状によって模式的に示され、反射器２１は両端が屈曲した１本の線で表わされている。
　分波器１０１は、例えば、送信端子１０５からの送信信号をフィルタリングしてアンテナ端子１０３へ出力する送信フィルタ１０９と、アンテナ端子１０３からの受信信号をフィルタリングして１対の受信端子１０７に出力する受信フィルタ１１１とを有している。すなわち、分波器１０１は、デュプレクサとして構成されている。
　送信フィルタ１０９は、例えば、複数の共振子１５がラダー型に接続されて構成された、ラダー型フィルタによって構成されている。すなわち、送信フィルタ１０９は、送信端子１０５とアンテナ端子１０３との間に直列に接続された複数（１つでも可）の共振子１５（直列共振子）と、その直列のライン（直列腕）と基準電位とを接続する複数（１つでも可）の共振子１５（並列腕、並列共振子）とを有している。なお、送信フィルタ１０９を構成する複数の共振子１５は、例えば、同一の複合基板３に設けられている。
　受信フィルタ１１１は、例えば、共振子１５と、多重モード型フィルタ（ダブルモード型フィルタを含むものとする。）１１３とを含んで構成されている。多重モード型フィルタ１１３は、弾性波の伝搬方向に配列された複数（図示の例では３つ）のＩＤＴ電極１９（別の観点では共振子１６。ここでは符号省略）と、その両側に配置された１対の反射器２１とを有している。なお、受信フィルタ１１１を構成する共振子１５および多重モード型フィルタ１１３は、例えば、同一の複合基板３に設けられている。
　なお、送信フィルタ１０９および受信フィルタ１１１は、同一の複合基板３に設けられていてもよいし、互いに異なる複合基板３に設けられていてもよい。図１４は、あくまで分波器１０１の構成の一例であり、例えば、受信フィルタ１１１が送信フィルタ１０９と同様にラダー型フィルタによって構成されるなどしてもよい。また、１つのラダー型フィルタを構成する直列共振子及び並列共振子が別個の複合基板３に設けられていてもよい。また、分波器１０１（マルチプレクサ）は、デュプレクサに限定されない。例えば、分波器は、ダイプレクサであってもよいし、３以上のフィルタを含んだもの（例えばトリプレクサ又はクアッドプレクサ）であってもよい。上記の説明とは異なり、各種フィルタ又は分波器１０１を弾性波素子１として捉えてもよい。
（５．通信装置）
　図１５は、弾性波素子１（分波器１０１）の利用例としての通信装置１５１の要部を示すブロック図である。通信装置１５１は、モジュール１７１と、モジュール１７１を収容する筐体１７３とを有している。モジュール１７１は、電波を利用した無線通信を行うものであり、分波器１０１を含んでいる。
　モジュール１７１において、送信すべき情報を含む送信情報信号ＴＩＳは、ＲＦ－ＩＣ（Radio Frequency Integrated Circuit）１５３（集積回路素子の一例）によって変調および周波数の引き上げ（搬送波周波数を有する高周波信号への変換）がなされて送信信号ＴＳとされる。送信信号ＴＳは、バンドパスフィルタ１５５によって送信用の通過帯以外の不要成分が除去され、増幅器１５７によって増幅されて分波器１０１（送信端子１０５）に入力される。そして、分波器１０１（送信フィルタ１０９）は、入力された送信信号ＴＳから送信用の通過帯以外の不要成分を除去し、その除去後の送信信号ＴＳをアンテナ端子１０３からアンテナ１５９に出力する。アンテナ１５９は、入力された電気信号（送信信号ＴＳ）を無線信号（電波）に変換して送信する。
　また、モジュール１７１において、アンテナ１５９によって受信された無線信号（電波）は、アンテナ１５９によって電気信号（受信信号ＲＳ）に変換されて分波器１０１（アンテナ端子１０３）に入力される。分波器１０１（受信フィルタ１１１）は、入力された受信信号ＲＳから受信用の通過帯以外の不要成分を除去して受信端子１０７から増幅器１６１へ出力する。出力された受信信号ＲＳは、増幅器１６１によって増幅され、バンドパスフィルタ１６３によって受信用の通過帯以外の不要成分が除去される。そして、受信信号ＲＳは、ＲＦ－ＩＣ１５３によって周波数の引き下げおよび復調がなされて受信情報信号ＲＩＳとされる。
　なお、送信情報信号ＴＩＳおよび受信情報信号ＲＩＳは、適宜な情報を含む低周波信号（ベースバンド信号）でよく、例えば、アナログの音声信号もしくはデジタル化された音声信号である。無線信号の通過帯は、適宜に設定されてよく、本実施形態では、比較的高周波の通過帯（例えば３ＧＨｚ以上又は５ＧＨｚ以上）も可能である。変調方式は、位相変調、振幅変調、周波数変調もしくはこれらのいずれか２つ以上の組み合わせのいずれであってもよい。回路方式は、図１５では、ダイレクトコンバージョン方式を例示したが、それ以外の適宜なものとされてよく、例えば、ダブルスーパーヘテロダイン方式であってもよい。また、図１５は、要部のみを模式的に示すものであり、適宜な位置にローパスフィルタやアイソレータ等が追加されてもよいし、また、増幅器等の位置が変更されてもよい。
　モジュール１７１は、例えば、ＲＦ－ＩＣ１５３からアンテナ１５９までの構成要素を同一の回路基板上に有している。すなわち、弾性波素子１（分波器１０１の一部又は全部）は、他の構成要素と組み合わされてモジュール化されている。なお、弾性波素子１は、モジュール化されずに、通信装置１５１に含まれていても構わない。また、モジュール１７１の構成要素として例示した構成要素は、モジュールの外部に位置していたり、筐体１７３に収容されていなかったりしてもよい。例えば、アンテナ１５９は、筐体１７３の外部に露出するものであってもよい。
（６．実施形態のまとめ）
　以上のとおり、本実施形態に係る弾性波素子１は、支持基板７と、支持基板７の上に位置する圧電体層１１と、圧電体層１１の上に位置するＩＤＴ電極１９と、を有している。ＩＤＴ電極１９は、導電性の第１材料によって構成されている第１層（第１導体層３５）を有している。第１導体層３５は、１００Åよりも大きい厚みを有している。また、第１導体層３５は、圧電体層１１に対して、直接に重なっており、又は圧電体層１１及び第１導体層３５に接する１００Å以下の金属層（密着層４３）を介して重なっている。ＩＤＴ電極１９の電極指２７のピッチをｐ（μｍ）とし、第１導体層３５の厚み（μｍ）を２ｐ０．１０１で割った値を規格化厚みｔ１としたとき、規格化厚みｔ１と、第１材料を伝搬するバルク縦波の音速Ｖ１（ｍ／ｓ）とが、下記式、
　２．１４×１０－６Ｖ１－１．１６×１０－２＜ｔ１＜１．１７×１０－５Ｖ１－１．６３×１０－２を満たす。すなわち、規格化厚みｔ１及び音速Ｖ１は、図３においてハッチングした領域に収まる。
　この場合、図３においてハッチングした領域を導出した過程から明らかなように、反共振周波数よりも高周波数側におけるスプリアスを低減することが容易化される。図１２Ａ及び図１２Ｂを参照して説明したように、ＩＤＴ電極１９の全体の音速及び厚みではなく、第１層の音速及び厚みに着目していることから、ＩＤＴ電極１９の全体の音速及び厚みに着目するだけでは低減できなかったスプリアスを低減することが可能である。また、λ（＝２ｐ）で規格化するのではなく、共振周波数とＩＤＴ電極１９の音速との関係から求めたα（＝２ｐ０．１０１）で規格化することから、共振周波数が異なる弾性波素子１に対して適用したときにスプリアスの低減の効果が維持されやすい。
　なお、スプリアスに影響を及ぼすパラメータは、図３で用いられている規格化厚みｔ１及び音速Ｖ１以外にも存在する。従って、規格化厚みｔ１及び音速Ｖ１が図３においてハッチングされた領域に収まるからといって、図３を導出する過程において基準とした特性（反共振周波数の高周波数側のスプリアスの位相θが－６０°以下）が必ずしも保証されるわけではない。しかし、他のパラメータが現実的な範囲内である限り、規格化厚みｔ１及び音速Ｖ１が高周波数側のスプリアスに及ぼす影響の傾向は同じである。従って、他のパラメータが任意の値であっても、規格化厚みｔ１及び音速Ｖ１が図３においてハッチングされた領域に収まることによって、反共振周波数の高周波数側のスプリアスを低減することが容易化されることに変わりはない。別の観点では、ベストの効果が得られるとは限らないが、ベターな効果を得ることは容易化される。
　本実施形態に係る弾性波素子１は、別の観点では、支持基板７と、支持基板７の上に位置する圧電体層１１と、圧電体層１１の上に位置するＩＤＴ電極１９と、を有している。ＩＤＴ電極１９は、導電性の第１材料によって構成されている第１層（第１導体層３５）と、第１導体層３５の上面に重なり、第１材料とは異なる１種以上の材料によって構成されている上部構造（例えば第２導体層３７）と、を有している。第１導体層３５は、１００Åよりも大きい厚みを有している。また、第１導体層３５は、圧電体層１１に対して、直接に重なっており、又は圧電体層１１及び第１導体層３５に接している１００Å以下の金属層（密着層４３）を介して重なっている。上記の上部構造が、ＩＤＴ電極１９の上面を構成する１５０Å以下の厚さの絶縁層（薄い保護膜４１）を有している場合は、第１導体層３５の上面と薄い保護膜４１の下面との間の部分を第２層とし、上記の上部構造が、薄い保護膜４１を有していない場合は、第１導体層３５の上面とＩＤＴ電極１９の上面との間の部分を第２層としたとき、第２層（例えば第２導体層３７）は１５０Åよりも大きい厚みを有している。ＩＤＴ電極１９の電極指２７のピッチをｐ（μｍ）とし、第２層の厚み（μｍ）を２ｐ０．１０１で割った値を規格化厚みｔ２としたとき、規格化厚みｔ２と、第１材料を伝搬するバルク縦波の音速Ｖ１（ｍ／ｓ）とが、下記式、
　４．７７×１０－６Ｖ１－１．１８×１０－２＜ｔ２＜２．５２×１０－６Ｖ１＋４．０９×１０－２を満たす。すなわち、規格化厚みｔ２及び音速Ｖ１は、図４においてハッチングした領域に収まる。
　この場合、図４においてハッチングした領域を導出した過程から明らかなように、反共振周波数よりも高周波数側におけるスプリアスを低減することが容易化される。規格化厚みｔ１及び音速Ｖ１が図３においてハッチングした領域に収まることによる効果についての既述の説明は、規格化厚みｔ１の語を規格化厚みｔ２の語に置換したりして、規格化厚みｔ２及び音速Ｖ２が図４においてハッチングした領域に収まることによる効果に援用されてよい。
　さらに別の観点では、本実施形態に係る弾性波素子１は、支持基板７と、支持基板７の上に位置する圧電体層１１と、圧電体層１１の上に位置するＩＤＴ電極１９と、を有している。ＩＤＴ電極１９は、導電性の第１材料によって構成されている第１層（第１導体層３５）と、第１導体層３５の上面に重なり、第１材料とは異なる１種以上の材料によって構成されている上部構造（例えば第２導体層３７）と、を有している。第１導体層３５は、１００Åよりも大きい厚みを有している。また、第１導体層３５は、圧電体層１１に対して、直接に重なっており、又は圧電体層１１及び第１導体層３５に接している１００Å以下の金属層（密着層４３）を介して重なっている。上記の上部構造が、ＩＤＴ電極１９の上面を構成する１５０Å以下の厚さの絶縁層（薄い保護膜４１）を有している場合は、第１導体層３５の上面と薄い保護膜４１の下面との間の部分を第２層とし、上記の上部構造が、薄い保護膜４１を有していない場合は、第１導体層３５の上面とＩＤＴ電極１９の上面との間の部分を第２層としたとき、第２層（例えば第２導体層３７）は１５０Åよりも大きい厚みを有している。第２層の平均の密度ρ（ｇ／ｃｍ３）と、第２層を伝搬するバルク縦波の平均の音速Ｖ２（ｍ／ｓ）とが、下記式、
　－１３５．６４ρ＋４１５５．６＜Ｖ２＜－２４７０．１ρ＋１６８７２
を満たす。すなわち、密度ρ及び音速Ｖ２は、図６においてハッチングした領域に収まる。
　この場合、図６においてハッチングした領域を導出した過程から明らかなように、反共振周波数よりも高周波数側におけるスプリアスを低減することが容易化される。規格化厚みｔ１及び音速Ｖ１が図３においてハッチングした領域に収まることによる効果についての既述の説明は、規格化厚みｔ１及び音速Ｖ１の語を密度ρ及び音速Ｖ２の語に置換したりして、密度ρ及び音速Ｖ２が図６においてハッチングした領域に収まることによる効果に援用されてよい。
　また、本実施形態において、ＩＤＴ電極１９が、該ＩＤＴ電極１９の上面を構成する１５０Å以下の絶縁層（薄い保護膜４１）を有している場合は、第１層（例えば第１導体層３５）の下面と薄い保護膜４１の下面との間の部分を第３層（例えば第１層及び第２層の組み合わせ）とし、ＩＤＴ電極１９が、薄い保護膜４１を有していない場合は、第１導体層３５の下面とＩＤＴ電極１９の上面との間の部分を第３層としたとき、第３層は１５０Åよりも大きい厚みを有していてよい。第３層の厚み（μｍ）を２ｐ０．１０１で割った値を規格化厚みｔ３としたとき、下記式、
　６．９１×１０－６Ｖ１－２．３４×１０－２＜ｔ３＜１．４２×１０－５Ｖ１＋２．４５×１０－２が満たされてよい。すなわち、規格化厚みｔ３及び音速Ｖ１は、図５においてハッチングした領域に収まってよい。
　この場合、図５においてハッチングした領域を導出した過程から明らかなように、反共振周波数よりも高周波数側におけるスプリアスを低減することが容易化される。規格化厚みｔ１及び音速Ｖ１が図３においてハッチングした領域に収まることによる効果についての既述の説明は、規格化厚みｔ１の語を規格化厚みｔ３の語に置換したりして、規格化厚みｔ３及び音速Ｖ１が図５においてハッチングした領域に収まることによる効果に援用されてよい。
　圧電体層１１の厚みは２ｐ以下とされてよい。
　この場合、例えば、比較的速い板波を利用することが容易化される。その結果、例えば、高い共振周波数を有する弾性波素子１を実現することが容易化される。例えば、ピッチｐが１μｍ程度の弾性波素子１において、３ＧＨｚ以上又は５ＧＨｚ以上の共振周波数を実現できる。また、図３～図６の導出に際しては、このような超高周波の弾性波素子１を想定してシミュレーションを行っているから、種々のパラメータの値が図３～図６に示された範囲に収まることによる効果が奏されやすい。
　圧電体層１１の材料はタンタル酸リチウム又はニオブ酸リチウムであってよい。圧電体層１１と支持基板７との間には、平面透視においてＩＤＴ電極１９と重なる領域において、圧電体層１１の音速（及び／又は音響インピーダンス）とは異なる音速を有する１層以上の音響膜（例えば中間層９又は多層膜３９（第１音響膜３９ａ及び第２音響膜３９ｂ））が介在していてよく、又は空洞７ａが介在していてもよい。
　この場合、例えば、圧電体層１１に弾性波のエネルギーを閉じ込めやすくなり、挿入損失が低減される。また、図３～図６の導出に際しては、中間層９（低音速膜）、多層膜３９又は空洞７ａが設けられている弾性波素子１を想定してシミュレーションを行っているから、種々のパラメータの値が図３～図６に示された範囲に収まることによる効果が奏されやすい。
　本開示に係る技術は、上記の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
　例えば、複合基板は、支持基板と圧電体層との間に、支持基板に重なる高音速膜と、高音速膜に重なる低音速膜との２層を有する構成であってもよい。複合基板は、支持基板と圧電体層との間に１層の高音速膜を有する構成であってもよい。複合基板は、平面透視においてＩＤＴ電極が収まる領域において圧電体層と支持基板とが直接的に接合されている構成であってもよい。複合基板は、圧電体層と支持基板との間に、圧電体層を伝搬する弾性波に対して音響的に殆ど影響を及ぼさない程度の厚さを有している接合層のみを有している構成であってもよい。このような接合層は、これまでに説明した圧電体層の音速（及び／又は音響インピーダンス）とは異なる音速を有する中間層とは異なる層として捉えられてよい。接合層の厚さは、例えば、０．００５λ以下又は０．００１λ以下とされてよい。
　１…弾性波素子、７…支持基板、１１…圧電体層、１９…ＩＤＴ電極、２７…（ＩＤＴ電極の）電極指、３５…第１導体層（第１層）。

Claims (11)

  1. 　支持基板と、
    　前記支持基板の上に位置する圧電体層と、
    　前記圧電体層の上に位置するＩＤＴ電極と、を有し、
    　前記ＩＤＴ電極は、導電性の第１材料によって構成されている第１層を有しており、
    　前記第１層は、
    　　１００Åよりも大きい厚みを有しており、
    　　前記圧電体層に対して、直接に重なっており、又は当該第１層及び前記圧電体層に接する１００Å以下の金属層を介して重なっており、
    　前記ＩＤＴ電極の電極指のピッチをｐ（μｍ）とし、前記第１層の厚み（μｍ）を２ｐ０．１０１で割った値を規格化厚みｔ１としたとき、
    　前記規格化厚みｔ１と、前記第１材料を伝搬するバルク縦波の音速Ｖ１（ｍ／ｓ）とが、下記式、
    　２．１４×１０－６Ｖ１－１．１６×１０－２＜ｔ１＜１．１７×１０－５Ｖ１－１．６３×１０－２
    を満たす
    　弾性波素子。
  2. 　前記ＩＤＴ電極は、前記第１層の上面に重なり、前記第１材料とは異なる１種以上の材料によって構成されている上部構造を更に有しており、
    　前記上部構造が、前記ＩＤＴ電極の上面を構成する１５０Å以下の絶縁層を有している場合は、前記第１層の上面と前記絶縁層の下面との間の部分を第２層とし、前記上部構造が、前記絶縁層を有していない場合は、前記第１層の上面と前記ＩＤＴ電極の上面との間の部分を第２層としたとき、前記第２層は１５０Åよりも大きい厚みを有しており、
    　前記第２層の厚み（μｍ）を２ｐ０．１０１で割った値を規格化厚みｔ２としたとき、下記式、
    　４．７７×１０－６Ｖ１－１．１８×１０－２＜ｔ２＜２．５２×１０－６Ｖ１＋４．０９×１０－２
    を満たす
    　請求項１に記載の弾性波素子。
  3. 　支持基板と、
    　前記支持基板の上に位置する圧電体層と、
    　前記圧電体層の上に位置するＩＤＴ電極と、を有し、
    　前記ＩＤＴ電極は、
    　　導電性の第１材料によって構成されている第１層と、
    　　前記第１層の上面に重なり、前記第１材料とは異なる１種以上の材料によって構成されている上部構造と、を有しており、
    　前記第１層は、
    　　１００Åよりも厚い厚みを有しており、
    　　前記圧電体層に対して、直接に重なっており、又は当該第１層及び前記圧電体層に接する１００Å以下の金属層を介して重なっており、
    　前記上部構造が、前記ＩＤＴ電極の上面を構成する１５０Å以下の厚さの絶縁層を有している場合は、前記第１層の上面と前記絶縁層の下面との間の部分を第２層とし、前記上部構造が、前記絶縁層を有していない場合は、前記第１層の上面と前記ＩＤＴ電極の上面との間の部分を第２層としたとき、前記第２層は１５０Åよりも大きい厚みを有しており、
    　前記ＩＤＴ電極の電極指のピッチをｐ（μｍ）とし、前記第２層の厚み（μｍ）を２ｐ０．１０１で割った値を規格化厚みｔ２としたとき、前記規格化厚みｔ２と、前記第１材料を伝搬するバルク縦波の音速Ｖ１（ｍ／ｓ）とが、下記式、
    　４．７７×１０－６Ｖ１－１．１８×１０－２＜ｔ２＜２．５２×１０－６Ｖ１＋４．０９×１０－２
    を満たす
    　弾性波素子。
  4. 　前記第２層の平均の密度ρ（ｇ／ｃｍ３）と、前記第２層を伝搬するバルク縦波の平均の音速Ｖ２（ｍ／ｓ）とが、下記式、
    　－１３５．６４ρ＋４１５５．６＜Ｖ２＜－２４７０．１ρ＋１６８７２
    を満たす
    　請求項２又は３に記載の弾性波素子。
  5. 　支持基板と、
    　前記支持基板の上に位置する圧電体層と、
    　前記圧電体層の上に位置するＩＤＴ電極と、を有し、
    　前記ＩＤＴ電極は、
    　　導電性の第１材料によって構成されている第１層と、
    　　前記第１層の上面に重なり、前記第１材料とは異なる１種以上の材料によって構成されている上部構造と、を有しており、
    　前記第１層は、
    　　１００Åよりも厚い厚みを有しており、
    　　前記圧電体層に対して、直接に重なっており、又は当該第１層及び前記圧電体層に接する１００Å以下の金属層を介して重なっており、
    　前記上部構造が、前記ＩＤＴ電極の上面を構成する１５０Å以下の厚さの絶縁層を有している場合は、前記第１層の上面と前記絶縁層の下面との間の部分を第２層とし、前記上部構造が、前記絶縁層を有していない場合は、前記第１層の上面と前記ＩＤＴ電極の上面との間の部分を第２層としたとき、前記第２層は１５０Åよりも大きい厚みを有しており、
    　前記第２層の平均の密度ρ（ｇ／ｃｍ３）と、前記第２層を伝搬するバルク縦波の平均の音速Ｖ２（ｍ／ｓ）とが、下記式、
    　－１３５．６４ρ＋４１５５．６＜Ｖ２＜－２４７０．１ρ＋１６８７２
    を満たす
    　弾性波素子。
  6. 　前記ＩＤＴ電極が、該ＩＤＴ電極の上面を構成する１５０Å以下の絶縁層を有している場合は、前記第１層の下面と前記絶縁層の下面との間の部分を第３層とし、前記ＩＤＴ電極が、前記絶縁層を有していない場合は、前記第１層の下面と前記ＩＤＴ電極の上面との間の部分を第３層としたとき、前記第３層は１５０Åよりも大きい厚みを有しており、
    　前記第３層の厚み（μｍ）を２ｐ０．１０１で割った値を規格化厚みｔ３としたとき、下記式、
    　６．９１×１０－６Ｖ１－２．３４×１０－２＜ｔ３＜１．４２×１０－５Ｖ１＋２．４５×１０－２
    を満たす
    　請求項１～５のいずれか１項に記載の弾性波素子。
  7. 　前記ＩＤＴ電極の電極指のピッチをｐ（μｍ）としたとき、前記圧電体層の厚みが２ｐ以下である、
    　請求項１～６のいずれか１項に記載の弾性波素子。
  8. 　前記圧電体層の材料がタンタル酸リチウム又はニオブ酸リチウムであり、
    　前記圧電体層と前記支持基板との間には、平面透視において前記ＩＤＴ電極と重なる領域において、前記圧電体層の音速とは異なる音速を有する１層以上の音響膜が介在している、又は空洞が介在している
    　請求項１～７のいずれか１項に記載の弾性波素子。
  9. 　前記圧電体層におけるＡ１モードのラム波を利用している
    　請求項１～８のいずれか１項に記載の弾性波素子。
  10. 　前記圧電体層における厚み滑りモードのバルク波を利用している
    　請求項１～８のいずれか１項に記載の弾性波素子。
  11. 　請求項１～１０のいずれか１項に記載の弾性波素子を有しているフィルタと、
    　前記フィルタに接続されているアンテナと、
    　前記フィルタに接続されている集積回路素子と、
    　を有している通信装置。
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