WO2023219167A1 - 弾性波装置 - Google Patents

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WO2023219167A1
WO2023219167A1 PCT/JP2023/017964 JP2023017964W WO2023219167A1 WO 2023219167 A1 WO2023219167 A1 WO 2023219167A1 JP 2023017964 W JP2023017964 W JP 2023017964W WO 2023219167 A1 WO2023219167 A1 WO 2023219167A1
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WO
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electrode
thickness
electrode finger
electrode fingers
wave device
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/017964
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English (en)
French (fr)
Inventor
博也 鈴木
徹 山路
直 山崎
Original Assignee
株式会社村田製作所
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Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • 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 elastic wave device.
  • Patent Document 1 describes an elastic wave device.
  • the frequency when a ladder type filter including a series arm resonator and a parallel arm resonator is formed, the frequency may be adjusted by changing the thickness of the protective film of the resonator. At this time, since ripples occur near the resonance frequency, there is a possibility that the frequency characteristics will deteriorate.
  • the present disclosure is intended to solve the above-mentioned problems, and aims to suppress deterioration of frequency characteristics.
  • An elastic wave device includes an input terminal, an output terminal, a plurality of resonators, a series arm electrically connected between the input terminal and the output terminal, and a ground potential between the series arm and the series arm. and at least one parallel arm electrically connected between the plurality of resonators, the plurality of resonators include a support member including a support substrate having a thickness in a first direction, and the support member a piezoelectric layer provided in the first direction of the piezoelectric layer, and a first bus bar and a second bus bar provided in the first direction of the piezoelectric layer and provided at positions facing each other in a second direction intersecting the first direction.
  • an IDT electrode having a bus bar, a first electrode finger having a base end connected to the first bus bar, and a second electrode finger having a base end connected to the second bus bar; a protective film provided in the first direction of the piezoelectric layer so as to cover the piezoelectric layer, the support member has a cavity on the piezoelectric layer side, and at least a part of the IDT electrode
  • the plurality of resonators include a series arm resonator provided in the series arm and a parallel arm resonator provided in the parallel arm, and the plurality of resonators include a series arm resonator provided in the series arm and a parallel arm resonator provided in the parallel arm.
  • the thickness of the protective film provided at a position overlapping with the first electrode finger or the second electrode finger of the series arm resonator is, as viewed in plan in the first direction,
  • the thickness of the first electrode finger and the second electrode finger of the series arm resonator is greater than the thickness of the protective film provided at a position overlapping with the first electrode finger or the second electrode finger of the parallel arm resonator. , is different from the thickness of the first electrode finger and the second electrode finger of the parallel arm resonator.
  • FIG. 1A is a perspective view showing the elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 1B is a plan view showing the electrode structure of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion taken along line II-II in FIG. 1A.
  • FIG. 3A is a schematic cross-sectional view for explaining Lamb waves propagating through a piezoelectric layer in a comparative example.
  • FIG. 3B is a schematic cross-sectional view for explaining a thickness shear primary mode bulk wave propagating through the piezoelectric layer of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining the amplitude direction of the bulk wave of the thickness shear primary mode propagating through the piezoelectric layer of the first embodiment.
  • FIG. 1A is a perspective view showing the elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 1B is a plan view showing the electrode structure of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion taken along line II-
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of resonance characteristics of the elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 6 shows that in the acoustic wave device of the first embodiment, when p is the distance between the centers of adjacent electrodes or the average distance between the centers, and d is the average thickness of the piezoelectric layer, d/2p and the resonator.
  • FIG. 7 is a schematic plan view showing an example in which a pair of electrodes are provided in the acoustic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a reference diagram showing an example of the resonance characteristics of the elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 9 shows the fractional band of the elastic wave device of the first embodiment when a large number of elastic wave resonators are configured, and the amount of phase rotation of spurious impedance normalized by 180 degrees as the magnitude of spurious.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between d/2p, metallization ratio MR, and fractional band.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing a map of fractional bands with respect to Euler angles (0°, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO 3 when d/p is brought as close to 0 as possible.
  • FIG. 12 is a partially cutaway perspective view for explaining the elastic wave device according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a schematic plan view showing an example of the elastic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view taken along line XIV-XIV in FIG. 13.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view taken along line XV-XV in FIG. 13.
  • FIG. 16 is a circuit diagram of the elastic wave device according to the first embodiment shown in FIG. 13.
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of an elastic wave device according to a comparative example.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating the frequency characteristics of the elastic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 19 is a schematic cross-sectional view of the elastic wave device according to the second embodiment.
  • FIG. 20 is a schematic cross-sectional view of the elastic wave device according to the third embodiment.
  • FIG. 1A is a perspective view showing the elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 1B is a plan view showing the electrode structure of the first embodiment.
  • the elastic wave device 1 of the first embodiment has a piezoelectric layer 2 made of LiNbO 3 .
  • the piezoelectric layer 2 may be made of LiTaO 3 .
  • the cut angle of LiNbO 3 and LiTaO 3 is a Z cut in the first embodiment.
  • the cut angle of LiNbO 3 or LiTaO 3 may be a rotational Y cut or an X cut.
  • the propagation directions of Y propagation and X propagation are ⁇ 30°.
  • the thickness of the piezoelectric layer 2 is not particularly limited, but is preferably 50 nm or more and 1000 nm or less in order to effectively excite the thickness shear primary mode.
  • the piezoelectric layer 2 has a first main surface 2a and a second main surface 2b facing each other in the Z direction. Electrode fingers 3 and electrode fingers 4 are provided on the first main surface 2a.
  • the electrode finger 3 is an example of a "first electrode finger”
  • the electrode finger 4 is an example of a "second electrode finger”.
  • the plurality of electrode fingers 3 are a plurality of "first electrode fingers” connected to the first bus bar 5.
  • the plurality of electrode fingers 4 are a plurality of "second electrode fingers” connected to the second bus bar 6.
  • the plurality of electrode fingers 3 and the plurality of electrode fingers 4 are inserted into each other.
  • an IDT (Interdigital Transducer) electrode including the electrode finger 3, the electrode finger 4, the first bus bar 5, and the second bus bar 6 is configured.
  • the electrode fingers 3 and 4 have a rectangular shape and have a length direction. In the direction orthogonal to this length direction, the electrode fingers 3 and the electrode fingers 4 adjacent to the electrode fingers 3 are opposed to each other.
  • the length direction of the electrode fingers 3 and 4 and the direction perpendicular to the length direction of the electrode fingers 3 and 4 are directions intersecting the thickness direction of the piezoelectric layer 2. Therefore, it can be said that the electrode fingers 3 and the electrode fingers 4 adjacent to the electrode fingers 3 face each other in the direction intersecting the thickness direction of the piezoelectric layer 2.
  • the thickness direction of the piezoelectric layer 2 is the Z direction (or the first direction)
  • the length direction of the electrode fingers 3 and 4 is the Y direction (or the second direction)
  • the electrode fingers 3 and 4 are referred to as the Y direction (or the second direction).
  • the direction orthogonal to each other is referred to as the X direction (or the third direction).
  • the length direction of the electrode fingers 3 and 4 may be replaced with the direction perpendicular to the length directions of the electrode fingers 3 and 4 shown in FIGS. 1A and 1B. That is, in FIGS. 1A and 1B, the electrode fingers 3 and 4 may be extended in the direction in which the first bus bar 5 and the second bus bar 6 extend. In that case, the first bus bar 5 and the second bus bar 6 will extend in the direction in which the electrode fingers 3 and 4 extend in FIGS. 1A and 1B. Then, a pair of adjacent electrode fingers 3 connected to one potential and electrode fingers 4 connected to the other potential are arranged in a direction perpendicular to the length direction of the electrode fingers 3 and 4. Multiple pairs are provided.
  • the electrode fingers 3 and 4 when the electrode fingers 3 and 4 are adjacent to each other, it does not mean that the electrode fingers 3 and 4 are arranged so as to be in direct contact with each other, but when the electrode fingers 3 and 4 are arranged with a gap between them. This refers to the case where the In addition, when the electrode fingers 3 and 4 are adjacent to each other, there are other electrodes between the electrode fingers 3 and 4 that are connected to the hot electrode or the ground electrode, including other electrode fingers 3 and 4. is not placed. This logarithm does not need to be an integer pair, and may be 1.5 pairs or 2.5 pairs.
  • the distance between the centers of the electrode fingers 3 and 4, that is, the pitch, is preferably in the range of 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the center-to-center distance between the electrode fingers 3 and 4 refers to the center of the width dimension of the electrode fingers 3 in a direction perpendicular to the length direction of the electrode fingers 3, and the center of the width dimension of the electrode fingers 3 in a direction perpendicular to the length direction of the electrode fingers 4. This is the distance between the center of the width dimension of the electrode finger 4 in the direction shown in FIG.
  • the electrode fingers 3 and 4 when there are multiple electrode fingers 3 and at least one of the electrode fingers 4 (when the electrode fingers 3 and 4 are considered as one pair of electrode sets, there are 1.5 or more pairs of electrode sets), the electrode fingers 3.
  • the distance between the centers of the electrode fingers 4 refers to the average value of the distance between the centers of adjacent electrode fingers 3 and electrode fingers 4 among 1.5 or more pairs of electrode fingers 3 and electrode fingers 4.
  • the width of the electrode fingers 3 and 4 that is, the dimension in the opposing direction of the electrode fingers 3 and 4, is preferably in the range of 150 nm or more and 1000 nm or less.
  • the center-to-center distance between the electrode fingers 3 and 4 is the distance between the center of the dimension (width dimension) of the electrode fingers 3 in the direction perpendicular to the length direction of the electrode fingers 3 and the length of the electrode fingers 4. This is the distance between the center of the dimension (width dimension) of the electrode finger 4 in the direction orthogonal to this direction.
  • a direction perpendicular to the length direction of the electrode fingers 3 and 4 is a direction perpendicular to the polarization direction of the piezoelectric layer 2. This is not the case when a piezoelectric material having a different cut angle is used as the piezoelectric layer 2.
  • “orthogonal” is not limited to strictly orthogonal, but approximately orthogonal (for example, the angle between the direction orthogonal to the length direction of the electrode fingers 3 and 4 and the polarization direction is 90° ⁇ 10°).
  • a support substrate 8 is laminated on the second main surface 2b side of the piezoelectric layer 2 with an intermediate layer 7 interposed therebetween.
  • the intermediate layer 7 and the support substrate 8 have a frame-like shape, and have openings 7a and 8a, as shown in FIG. As a result, a space (air gap) 9 is formed.
  • the intermediate layer may have a recess, thereby forming the space 9.
  • the space 9 is an example of a "cavity".
  • the space 9 is provided so as not to hinder the vibration of the excitation region C of the piezoelectric layer 2. Therefore, the support substrate 8 is laminated on the second main surface 2b with the intermediate layer 7 interposed therebetween at a position that does not overlap with the portion where at least one pair of electrode fingers 3 and 4 are provided. Note that the intermediate layer 7 may not be provided. Therefore, the support substrate 8 can be laminated directly or indirectly on the second main surface 2b of the piezoelectric layer 2.
  • the intermediate layer 7 is made of silicon oxide.
  • the intermediate layer 7 can be formed of an appropriate insulating material such as silicon nitride, alumina, etc. in addition to silicon oxide.
  • the support substrate 8 is made of Si.
  • the plane orientation of the Si surface on the piezoelectric layer 2 side may be (100), (110), or (111).
  • Si has a high resistivity of 4 k ⁇ or more.
  • the support substrate 8 can also be constructed using an appropriate insulating material or semiconductor material. Examples of materials for the support substrate 8 include aluminum oxide, lithium tantalate, lithium niobate, piezoelectric materials such as crystal, alumina, magnesia, sapphire, silicon nitride, aluminum nitride, silicon carbide, zirconia, cordierite, mullite, and star. Various ceramics such as tite and forsterite, dielectrics such as diamond and glass, semiconductors such as gallium nitride, etc. can be used.
  • the plurality of electrode fingers 3, electrode fingers 4, first bus bar 5, and second bus bar 6 are made of an appropriate metal or alloy such as Al or AlCu alloy.
  • the electrode finger 3, the electrode finger 4, the first bus bar 5, and the second bus bar 6 have a structure in which an Al film is laminated on a Ti film. Note that an adhesive layer other than the Ti film may be used.
  • an AC voltage is applied between the plurality of electrode fingers 3 and the plurality of electrode fingers 4. More specifically, an AC voltage is applied between the first bus bar 5 and the second bus bar 6. Thereby, it is possible to obtain resonance characteristics using the bulk wave of the thickness shear primary mode excited in the piezoelectric layer 2.
  • d/p is set to be 0.5 or less. Therefore, the bulk wave of the thickness shear primary mode is effectively excited, and good resonance characteristics can be obtained. More preferably, d/p is 0.24 or less, in which case even better resonance characteristics can be obtained.
  • the electrode fingers 3 and 4 are When there are 1.5 or more pairs of electrode fingers 4, the distance between the centers of adjacent electrode fingers 3 and 4 is the average distance between the centers of each adjacent electrode finger 3 and electrode finger 4.
  • the elastic wave device 1 of the first embodiment has the above configuration, even if the logarithms of the electrode fingers 3 and 4 are made smaller in an attempt to achieve miniaturization, the Q value is unlikely to decrease. This is because the resonator does not require reflectors on both sides and has little propagation loss. Further, the reason why the reflector is not required is because the bulk wave of the thickness shear first mode is used.
  • FIG. 3A is a schematic cross-sectional view for explaining Lamb waves propagating in a piezoelectric layer of a comparative example.
  • FIG. 3B is a schematic cross-sectional view for explaining a thickness shear primary mode bulk wave propagating through the piezoelectric layer of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining the amplitude direction of the bulk wave of the thickness shear primary mode propagating through the piezoelectric layer of the first embodiment.
  • FIG. 3A shows an elastic wave device as described in Patent Document 1, in which Lamb waves propagate through a piezoelectric layer.
  • waves propagate in the piezoelectric layer 201 as indicated by arrows.
  • the piezoelectric layer 201 has a first main surface 201a and a second main surface 201b, and the thickness direction connecting the first main surface 201a and the second main surface 201b is the Z direction.
  • the X direction is the direction in which the electrode fingers 3 and 4 of the IDT electrode are lined up.
  • the Lamb wave the wave propagates in the X direction as shown.
  • the piezoelectric layer 201 vibrates as a whole, but since the wave propagates in the X direction, reflectors are placed on both sides to obtain resonance characteristics. Therefore, wave propagation loss occurs, and when miniaturization is attempted, that is, when the number of logarithms of electrode fingers 3 and 4 is decreased, the Q value decreases.
  • the vibration displacement is in the thickness sliding direction, so the waves are generated between the first principal surface 2a and the second principal surface of the piezoelectric layer 2. It propagates almost in the direction connecting the surface 2b, that is, in the Z direction, and resonates. That is, the X-direction component of the wave is significantly smaller than the Z-direction component. Since resonance characteristics are obtained by the propagation of waves in the Z direction, a reflector is not required. Therefore, no propagation loss occurs when propagating to the reflector. Therefore, even if the number of pairs of electrodes consisting of the electrode fingers 3 and 4 is reduced in an attempt to promote miniaturization, the Q value is unlikely to decrease.
  • the amplitude direction of the bulk wave of the thickness shear primary mode is the first region 251 included in the excitation region C (see FIG. 1B) of the piezoelectric layer 2 and the first region 251 included in the excitation region C.
  • the second area 252 is the opposite.
  • FIG. 4 schematically shows a bulk wave when a voltage is applied between the electrode fingers 3 and 4 such that the electrode fingers 4 have a higher potential than the electrode fingers 3.
  • the first region 251 is a region of the excitation region C between a virtual plane VP1 that is perpendicular to the thickness direction of the piezoelectric layer 2 and bisects the piezoelectric layer 2, and the first main surface 2a.
  • the second region 252 is a region of the excitation region C between the virtual plane VP1 and the second principal surface 2b.
  • the elastic wave device 1 at least one pair of electrodes consisting of an electrode finger 3 and an electrode finger 4 are disposed, but since the wave is not propagated in the X direction, There does not necessarily have to be a plurality of pairs of electrodes. That is, it is only necessary that at least one pair of electrodes be provided.
  • the electrode finger 3 is an electrode connected to a hot potential
  • the electrode finger 4 is an electrode connected to a ground potential.
  • the electrode finger 3 may be connected to the ground potential
  • the electrode finger 4 may be connected to the hot potential.
  • at least one pair of electrodes is an electrode connected to a hot potential or an electrode connected to a ground potential, as described above, and no floating electrode is provided.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of resonance characteristics of the elastic wave device of the first embodiment.
  • the design parameters of the elastic wave device 1 that obtained the resonance characteristics shown in FIG. 5 are as follows.
  • Piezoelectric layer 2 LiNbO 3 with Euler angles (0°, 0°, 90°) Thickness of piezoelectric layer 2: 400 nm
  • Length of excitation region C (see Figure 1B): 40 ⁇ m Number of pairs of electrodes consisting of electrode fingers 3 and 4: 21 pairs Center-to-center distance (pitch) between electrode fingers 3 and 4: 3 ⁇ m Width of electrode fingers 3 and 4: 500 nm d/p: 0.133
  • Support substrate 8 Si
  • the excitation region C (see FIG. 1B) is a region where the electrode fingers 3 and 4 overlap when viewed in the X direction orthogonal to the length direction of the electrode fingers 3 and 4. .
  • the length of the excitation region C is a dimension along the length direction of the electrode fingers 3 and 4 of the excitation region C.
  • the excitation region C is an example of a "crossing region.”
  • the center-to-center distances of the electrode pairs consisting of the electrode fingers 3 and 4 were all made equal. That is, the electrode fingers 3 and the electrode fingers 4 were arranged at equal pitches.
  • d/p is 0.5 or less, more preferably 0. .24 or less. This will be explained with reference to FIG.
  • FIG. 6 shows d/2p and the resonator in the acoustic wave device of the first embodiment, where p is the distance between the centers of adjacent electrodes or the average distance between the centers, and d is the average thickness of the piezoelectric layer 2.
  • At least one pair of electrodes may be one pair, and in the case of one pair of electrodes, the above p is the distance between the centers of adjacent electrode fingers 3 and 4. Furthermore, in the case of 1.5 or more pairs of electrodes, the average distance between the centers of adjacent electrode fingers 3 and 4 may be set to p.
  • the thickness d of the piezoelectric layer 2 if the piezoelectric layer 2 has thickness variations, a value obtained by averaging the thicknesses may be adopted.
  • FIG. 7 is a schematic plan view showing an example in which a pair of electrodes are provided in the elastic wave device of the first embodiment.
  • a pair of electrodes including electrode fingers 3 and electrode fingers 4 are provided on the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2.
  • K in FIG. 7 is the intersection width.
  • the number of pairs of electrodes may be one. Even in this case, if the above-mentioned d/p is 0.5 or less, the bulk wave of the thickness shear primary mode can be excited effectively.
  • excitation is an area where any of the adjacent electrode fingers 3 and electrode fingers 4 overlap when viewed in the direction in which they are facing each other. It is desirable that the metallization ratio MR of the adjacent electrode fingers 3 and 4 with respect to the region C satisfies MR ⁇ 1.75(d/p)+0.075. In that case, spurious can be effectively reduced. This will be explained with reference to FIGS. 8 and 9.
  • FIG. 8 is a reference diagram showing an example of the resonance characteristics of the elastic wave device of the first embodiment.
  • a spurious signal indicated by arrow B appears between the resonant frequency and the anti-resonant frequency.
  • d/p 0.08 and the Euler angles of LiNbO 3 (0°, 0°, 90°).
  • the metallization ratio MR was set to 0.35.
  • the metallization ratio MR will be explained with reference to FIG. 1B.
  • This excitation region C refers to the electrode finger that overlaps the electrode finger 4 when the electrode finger 3 and the electrode finger 4 are viewed in a direction perpendicular to the length direction of the electrode finger 3 and the electrode finger 4, that is, in the opposite direction. 3, a region of the electrode finger 4 overlapping with the electrode finger 3, and a region between the electrode finger 3 and the electrode finger 4 where the electrode finger 3 and the electrode finger 4 overlap.
  • the area of the electrode fingers 3 and 4 in the excitation region C with respect to the area of the excitation region C becomes the metallization ratio MR. That is, the metallization ratio MR is the ratio of the area of the metallized portion to the area of the excitation region C.
  • the ratio of the metallized portion included in the entire excitation region C to the total area of the excitation region C may be taken as MR.
  • FIG. 9 shows the fractional band of the elastic wave device of the first embodiment when a large number of elastic wave resonators are configured, and the amount of phase rotation of spurious impedance normalized by 180 degrees as the magnitude of spurious. It is an explanatory diagram showing the relationship. Note that the specific band was adjusted by variously changing the thickness of the piezoelectric layer 2 and the dimensions of the electrode fingers 3 and 4. Further, although FIG. 9 shows the results when using the Z-cut piezoelectric layer 2 made of LiNbO 3 , the same tendency occurs even when piezoelectric layers 2 having other cut angles are used.
  • the spurious is as large as 1.0.
  • the fractional band exceeds 0.17, that is, exceeds 17%, a large spurious with a spurious level of 1 or more will affect the pass band even if the parameters that make up the fractional band are changed. Appear within. That is, as in the resonance characteristics shown in FIG. 8, a large spurious signal indicated by arrow B appears within the band. Therefore, it is preferable that the fractional band is 17% or less. In this case, by adjusting the thickness of the piezoelectric layer 2, the dimensions of the electrode fingers 3, 4, etc., the spurious can be reduced.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between d/2p, metallization ratio MR, and fractional band.
  • various elastic wave devices 1 having different d/2p and MR were configured, and the fractional bands were measured.
  • the hatched area on the right side of the broken line D in FIG. 10 is a region where the fractional band is 17% or less.
  • the fractional band can be reliably set to 17% or less.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing a map of fractional bands with respect to Euler angles (0°, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO 3 when d/p is brought as close to 0 as possible.
  • the hatched areas in FIG. 11 are regions where a fractional band of at least 5% or more can be obtained. When the range of the region is approximated, it becomes the range expressed by the following equations (1), (2), and (3).
  • the fractional band can be made sufficiently wide, which is preferable.
  • FIG. 12 is a partially cutaway perspective view for explaining the elastic wave device according to the embodiment of the present disclosure.
  • the outer periphery of the space 9 is indicated by a broken line.
  • the elastic wave device of the present disclosure may utilize plate waves.
  • the elastic wave device 301 includes reflectors 310 and 311.
  • the reflectors 310 and 311 are provided on both sides of the electrode fingers 3 and 4 of the piezoelectric layer 2 in the elastic wave propagation direction.
  • a Lamb wave as a plate wave is excited.
  • the reflectors 310 and 311 are provided on both sides, resonance characteristics due to Lamb waves as plate waves can be obtained.
  • the elastic wave devices 1 and 101 utilize bulk waves in the primary thickness shear mode.
  • the first electrode finger 3 and the second electrode finger 4 are adjacent electrodes, and the thickness of the piezoelectric layer 2 is d, and the center of the first electrode finger 3 and the second electrode finger 4 is When the distance between the two is p, d/p is set to be 0.5 or less. Thereby, even if the elastic wave device is downsized, the Q value can be increased.
  • the piezoelectric layer 2 is formed of lithium niobate or lithium tantalate.
  • the first main surface 2a or the second main surface 2b of the piezoelectric layer 2 has a first electrode finger 3 and a second electrode finger 4 that face each other in a direction intersecting the thickness direction of the piezoelectric layer 2. It is desirable to cover the fingers 3 and the second electrode fingers 4 with a protective film.
  • FIG. 13 is a schematic plan view showing an example of the elastic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view taken along line XIV-XIV in FIG. 13.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view taken along line XV-XV in FIG. 13.
  • the elastic wave device 1A according to the first embodiment includes resonators SR1a, SR1b, PR1a, PR1b, PR2a, and PR2b.
  • the elastic wave device 1A is an elastic wave device including a support substrate 8, an intermediate layer 7, and a piezoelectric layer 2.
  • an acoustic wave device 1A according to the first embodiment includes a piezoelectric layer 2, a support member, and a protective film 19.
  • the resonators SR1a, SR1b, PR1a, PR1b, PR2a, and PR2b are resonators each having a functional electrode and a laminate that at least partially overlaps the functional electrode when viewed in plan in the Z direction.
  • the laminate includes a piezoelectric layer 2 and a support member.
  • the functional electrode is an IDT electrode including a first electrode finger, a second electrode finger, a first busbar electrode, and a second busbar electrode.
  • electrode fingers 3a to 3f, electrode fingers 4a to 4f, and wiring electrodes 12a to 12f are provided.
  • the electrode fingers 3a to 3f correspond to a plurality of first electrode fingers of the resonators SR1a, SR1b, PR1a, PR1b, PR2a, and PR2b, respectively.
  • Electrode fingers 4a to 4f correspond to a plurality of second electrode fingers of resonators SR1a, SR1b, PR1a, PR1b, PR2a, and PR2b, respectively.
  • the wiring electrode 12a is an electrode that is electrically connected to the input terminal IN of the acoustic wave device 1A (not shown). Also. The base ends of the electrode fingers 3a, 3b, 4c, and 4d are connected to the wiring electrode 12a.
  • the wiring electrode 12a corresponds to the "first bus bar" of the resonators SR1a and SR1b, and corresponds to the "second bus bar” of the resonators PR1a and PR1b.
  • the wiring electrode 12b is an electrode that is electrically connected to the output terminal OUT of the acoustic wave device 1A (not shown). Furthermore, the base ends of the electrode fingers 4a, 4b, 3e, and 3f are connected to the wiring electrode 12b.
  • the wiring electrode 12b corresponds to the "second bus bar" of the resonators SR1a and SR1b, and corresponds to the "first bus bar” of the resonators PR2a and PR2b.
  • the wiring electrode 12c is an electrode that is electrically connected to a ground (not shown). Further, the base end of the electrode finger 3c is connected to the wiring electrode 12c.
  • the wiring electrode 12c corresponds to the "first bus bar" of the resonator PR1a.
  • the wiring electrode 12d is an electrode that is electrically connected to a ground (not shown). Furthermore, the base end of the electrode finger 3d is connected to the wiring electrode 12d.
  • the wiring electrode 12d corresponds to the "first bus bar" of the resonator PR1b.
  • the wiring electrode 12e is an electrode that is electrically connected to a ground (not shown). Further, the base end of the electrode finger 4e is connected to the wiring electrode 12e.
  • the wiring electrode 12e corresponds to a "second bus bar" of the resonator PR2a.
  • the wiring electrode 12f is an electrode that is electrically connected to a ground (not shown). Further, the base end of the electrode finger 4f is connected to the wiring electrode 12f.
  • the wiring electrode 12f corresponds to a "second bus bar" of the resonator PR2b.
  • FIG. 16 is a circuit diagram of the elastic wave device according to the first embodiment shown in FIG. 13.
  • the elastic wave device 1A includes a series arm resonator SR1 provided in a series arm electrically connected between an input terminal IN and an output terminal OUT, and a series arm resonator SR1 provided between the series arm and the ground. It is a so-called ladder type filter including parallel arm resonators PR1 and PR2 provided in parallel arms electrically connected to the parallel arm resonators PR1 and PR2.
  • series arm resonator SR1 includes resonators SR1a and SR1b.
  • One terminal of the resonators SR1a and SR1b is electrically connected to the input terminal IN via the wiring electrode 12a, and the other terminal is electrically connected to the output terminal OUT via the wiring electrode 12b.
  • the resonator SR1a and the resonator SR1b are electrically connected in parallel.
  • Parallel arm resonator PR1 includes resonators PR1a and PR1b.
  • One terminal of the resonators PR1a and PR1b is electrically connected to the input terminal IN via the wiring electrode 12a, and the other terminal is electrically connected to the ground via the wiring electrodes 12c and 12d, respectively.
  • Resonator PR1a and resonator PR1b are electrically connected in parallel.
  • Parallel arm resonator PR2 includes resonators PR2a and PR2b. One terminal of the resonators PR2a and PR2b is electrically connected to the input terminal IN via the wiring electrode 12b, and the other terminal is electrically connected to the ground via the wiring electrodes 12e and 12f, respectively. Resonator PR2a and resonator PR2b are electrically connected in parallel.
  • the support member includes a support substrate 8 and an intermediate layer 7.
  • the support member is provided with spaces 9a to 9f.
  • the spaces 9a to 9f are provided at positions that at least partially overlap with the functional electrodes of the resonators SR1a, SR1b, PR1a, PR1b, PR2a, and PR2b, respectively, when viewed in plan in the Z direction. That is, spaces 9a to 9f are provided in the support members of the stacked bodies of the resonators SR1a, SR1b, PR1a, PR1b, PR2a, and PR2b, respectively. Note that the spaces 9a to 9f may communicate with each other.
  • the space portion may be provided so as to overlap the functional electrodes of the plurality of resonators when viewed in plan in the Z direction.
  • the spaces 9a to 9f penetrate the support member in the Z direction, but the invention is not limited to this, and the spaces 9a to 9f penetrate only the intermediate layer 7 in the Z direction.
  • it may be provided on the piezoelectric layer 2 side of the intermediate layer 7.
  • the support member is not limited to this, and may be composed of the support substrate 8 without the intermediate layer 7. In this case, the spaces 9a to 9f may be provided on the piezoelectric layer 2 side of the support substrate 8.
  • the protective film 19 is a film provided on the opposite side of the piezoelectric layer 2 from the supporting member.
  • the protective film 19 is made of silicon oxide, for example.
  • the protective film 19 is provided over the entire main surface of the piezoelectric layer 2 on the side opposite to the support member so as to cover the electrode fingers 3a to 3f, 4a to 4f and the wiring electrodes 12a to 12f.
  • the thickness of the electrode fingers 3a, 3b, 4a, 4b of the resonators SR1a, SR1b is different from the thickness of the electrode fingers 3c-3f, 4c-4f of the resonators PR1a, PR1b, PR2a, PR2b.
  • the thickness of the electrode finger refers to the length in the Z direction from the surface of the electrode finger on the piezoelectric layer side to the surface of the electrode finger on the opposite side of the piezoelectric layer.
  • the thickness of the electrode fingers 3a, 3b, 4a, 4b of the resonators SR1a, SR1b is greater than the thickness of the electrode fingers 3c to 3f, 4c to 4f of the resonators PR1a, PR1b, PR2a, PR2b. big. Furthermore, the thicknesses of the electrode fingers 3a, 3b, 4a, and 4b of the resonators SR1a and SR1b are the same. Furthermore, the thicknesses of the electrode fingers 3c to 3f and 4c to 4f of the resonators PR1a, PR1b, PR2a, and PR2b are the same. This makes it possible to suppress the occurrence of ripples.
  • the thickness of the protective film 19 at the position overlapping with the electrode fingers 3a, 3b, 4a, and 4b of the resonators SR1a and SR1b when viewed in plan in the Z direction is It is larger than the thickness of the protective film 19 provided at the position overlapping with the electrode fingers 3c to 3f and 4c to 4f of PR1a, PR1b, PR2a, and PR2b.
  • the thickness of the protective film 19 at the position overlapping with the electrode finger is defined as the thickness from the surface of the electrode finger on the opposite side to the piezoelectric layer 2 to the surface of the protective film 19 on the opposite side to the piezoelectric layer 2.
  • the thickness of the protective film 19 at the positions overlapping with the electrode fingers 3a, 3b, 4a, and 4b of the resonators SR1a and SR1b is the same when viewed in plan in the Z direction. Further, when viewed in plan in the direction, the thickness of the protective film 19 provided at the position overlapping with the electrode fingers 3c to 3f and 4c to 4f of the resonators PR1a, PR1b, PR2a, and PR2b is the same. Thereby, the occurrence of ripples can be suppressed while suppressing the influence on frequency characteristics.
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of an elastic wave device according to a comparative example.
  • the elastic wave device according to the example is the elastic wave device according to the present embodiment shown in FIGS. 13 to 15.
  • the thickness of the electrode fingers 3a, 3b, 4a, and 4b was made 10 nm smaller than the thickness of the electrode fingers 3c to 3f and 4c to 4f.
  • an elastic wave device according to a comparative example is an elastic wave device shown in FIG. 17.
  • the elastic wave device according to the comparative example is the same as the elastic wave device according to the example, except that the electrode fingers 3a, 3b, 4a, and 4b have the same thickness as the electrode fingers 3c to 3f, and 4c to 4f. Dimensions.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating the frequency characteristics of the elastic wave device according to the first embodiment. More specifically, FIG. 18 is a diagram showing the impedance characteristics of the elastic wave device according to the example and the elastic wave device according to the comparative example. As shown in FIG. 18, in the example, although the resonant frequency was almost unchanged from the comparative example, the ripple indicated by arrow E became smaller and shifted away from the resonant frequency toward the higher frequency side. In this way, by making the thickness of the electrode fingers 3a, 3b, 4a, and 4b different from the thickness of the electrode fingers 3c to 3f and 4c to 4f, it is possible to suppress the deterioration of the frequency characteristics while suppressing the influence on the frequency characteristics. I understand.
  • the elastic wave device 1A has an input terminal IN, an output terminal OUT, a plurality of resonators, and an electrical connection between the input terminal IN and the output terminal OUT. and at least one parallel arm electrically connected between the series arm and a ground potential (ground), the plurality of resonators having a thickness in a first direction.
  • a piezoelectric layer 2 provided in a first direction of the support member; and positions facing each other in a second direction intersecting the first direction and provided in the first direction of the piezoelectric layer 2; a first bus bar and a second bus bar provided in the first bus bar, a first electrode finger whose base end is connected to the first bus bar, and a second electrode finger whose base end is connected to the second bus bar.
  • An IDT electrode and a protective film 19 provided in the first direction of the piezoelectric layer 2 to cover the IDT electrode are each provided.
  • the support member has a cavity (space 9) on the piezoelectric layer 2 side, and at least a portion of the IDT electrode overlaps the cavity when viewed in plan in the first direction.
  • the plurality of resonators include a series arm resonator SR1 provided in the series arm, and parallel arm resonators PR1 and PR2 provided in the parallel arms.
  • the thickness of the protective film 19 provided at the position overlapping with the first electrode fingers 3a, 3b or the second electrode fingers 4a, 4b of the series arm resonator SR1 when viewed in plan in the first direction is This is larger than the thickness of the protective film 19 provided at the position overlapping with the first electrode fingers 3c to 3f or the second electrode fingers 4c to 4f of the parallel arm resonators PR1 and PR2.
  • the thickness of the first electrode fingers 3a, 3b or the second electrode fingers 4a, 4b of the series arm resonator SR1 is the same as the thickness of the first electrode fingers 3c to 3f or the second electrode fingers 4c to 4f of the parallel arm resonators PR1, PR2. different from. Thereby, deterioration of the frequency characteristics can be suppressed while suppressing the influence on the frequency characteristics.
  • the support member further includes an intermediate layer 7 provided on the piezoelectric layer 2 side of the support substrate 8.
  • the thickness of the piezoelectric layer 2 is 2p or less, where p is the center-to-center distance between adjacent first and second electrode fingers. be.
  • the piezoelectric layer 2 contains lithium niobate or lithium tantalate. Thereby, it is possible to provide an elastic wave device that can obtain good resonance characteristics.
  • the Euler angles ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) of lithium niobate or lithium tantalate are within the range of formula (1), formula (2), or formula (3) below.
  • the fractional band can be made sufficiently wide.
  • the elastic wave device is configured to be able to utilize thickness-shear mode bulk waves. This makes it possible to provide an elastic wave device that increases the coupling coefficient and provides good resonance characteristics.
  • the elastic wave device 1 when the thickness of the piezoelectric layer 2 is d and the distance between the centers of adjacent first and second electrode fingers is p, d/p ⁇ It is 0.5. Thereby, the elastic wave device 1 can be downsized and the Q value can be increased.
  • d/p is 0.24 or less.
  • the IDT electrode has one or more first electrode fingers extending in a second direction intersecting the first direction, and one or more first electrode fingers extending in a third direction intersecting the second direction.
  • one or more second electrode fingers that face each other and extend in the second direction, and the area where the adjacent first electrode fingers and second electrode fingers overlap when viewed in the facing direction is is the excitation region, and when MR is the metallization ratio of one or more first electrode fingers and one or more second electrode fingers with respect to the excitation region, MR ⁇ 1.75 (d/p) + 0.075. satisfy.
  • the fractional band can be reliably set to 17% or less.
  • it is configured such that plate waves can be used. Thereby, it is possible to provide an elastic wave device that can obtain good resonance characteristics.
  • FIG. 19 is a schematic cross-sectional view of the elastic wave device according to the second embodiment. More specifically, FIG. 19 is a sectional view corresponding to FIG. 14 in the first embodiment.
  • an elastic wave device 1B according to the second embodiment differs from the first embodiment in that the resonator SR1a and the resonator SR1b have different electrode finger thicknesses.
  • the resonators SR1a and SR1b are examples of a first series arm resonator and a second series arm resonator, respectively.
  • the thickness of the electrode fingers 3a and 4a of the resonator SR1a is different from the thickness of the electrode fingers 3b and 4b of the resonator SR1b.
  • the thickness of the electrode fingers 3a and 4a of the resonator SR1a is smaller than the thickness of the electrode fingers 3b and 4b of the resonator SR1b.
  • the thickness of the electrode fingers 3a and 4a of the resonator SR1a is the smallest
  • the thickness of the electrode fingers 3b and 4b of the resonator SR1b is the next smallest
  • the thickness of the electrode fingers 3b and 4b of the resonator SR1b is the next smallest
  • the thickness of the electrode fingers 3b and 4b of the resonator SR1b is the second smallest
  • the thickness of the electrode fingers 3b and 4b of the resonator SR1b is the next smallest.
  • PR2b has the largest thickness of electrode fingers 3c to 3f and 4c to 4f.
  • the thickness of the protective film 19 provided at the position overlapping with the electrode fingers 3a, 4a of the resonator SR1a when viewed from above in the Z direction is the same as the thickness when viewed from above in the first direction. Therefore, the thickness is different from the thickness of the protective film 19 provided at the position overlapping with the electrode fingers 3b and 4b of the resonator SR1b.
  • the thickness of the protective film 19 provided at the position overlapping with the electrode fingers 3a, 4a of the resonator SR1a when viewed in plan in the Z direction is the same as that of the resonator SR1b when viewed in plan in the first direction.
  • the thickness of the protective film 19 provided at the position overlapping the electrode fingers 3b, 4b is larger than the thickness of the protective film 19 provided at the position overlapping the electrode fingers 3b, 4b. That is, among the resonators of the acoustic wave device 1B, the electrode fingers 3a and 4a of the resonator SR1a are provided with the protective film 19 with the largest thickness, and the electrode fingers 3b and 4b of the resonator SR1b are provided with the protective film 19 with the next largest thickness.
  • a protective film 19 with the smallest thickness is provided on the electrode fingers 3c to 3f and 4c to 4f of the resonators PR1a, PR1b, PR2a, and PR2b.
  • the first series arm resonator and the second series arm resonator are resonators SR1a and SR1b that are electrically connected in parallel, but are not limited to this.
  • the first series arm resonator and the second series arm resonator may be resonators connected in series. In this case, other resonators may be connected to the wiring connecting the first series arm resonator and the second series arm resonator.
  • the series arm resonator SR1 includes a first series arm resonator (resonator SR1a) and a second series arm resonator (resonator SR1b). .
  • the thickness of the first electrode finger 3a and the second electrode finger 4a of the first series arm resonator is different from the thickness of the first electrode finger 3b and the second electrode finger 4b of the second series arm resonator. Even in this case, deterioration of the frequency characteristics can be suppressed while suppressing the influence on the frequency characteristics.
  • the thickness of the protective film 19 provided at a position overlapping with the first electrode finger 3a or the second electrode finger 4a of the first series arm resonator when viewed in plan in the first direction is such that the thickness The thickness is different from the thickness of the protective film 19 provided at a position overlapping with the first electrode finger 3b or the second electrode finger 4b of the second series arm resonator. Even in this case, deterioration of the frequency characteristics can be suppressed while suppressing the influence on the frequency characteristics.
  • FIG. 20 is a schematic cross-sectional view of the elastic wave device according to the third embodiment. More specifically, FIG. 20 is a sectional view corresponding to FIG. 15 in the first embodiment.
  • the elastic wave device 1C according to the third embodiment differs from the first embodiment in that the thicknesses of the electrode fingers are different between the resonators PR1a and PR1b and the resonators PR2a and PR2b.
  • the resonators PR1a and PR1b and the resonators PR2a and PR2b are examples of a first parallel arm resonator and a second parallel arm resonator, respectively.
  • the thickness of the electrode fingers 3c and 4c of the resonator PR1a is different from the thickness of the electrode fingers 3e and 4e of the resonator PR2a.
  • the thickness of the electrode fingers 3c and 4c of the resonator PR1a is smaller than the thickness of the electrode fingers 3e and 4e of the resonator PR2a.
  • the thickness of the electrode fingers 3d and 4d of the resonator PR1b is equal to the thickness of the electrode fingers 3c and 4c of the resonator PR1a.
  • the thickness of the electrode fingers 3f and 4f of the resonator PR2b is equal to the thickness of the electrode fingers 3e and 4e of the resonator PR2a. That is, among the resonators of the elastic wave device 1C, the thickness of the electrode fingers 3c, 3d, 4c, and 4d of the resonators PR1a and PR1b is the largest, and the thickness of the electrode fingers 3e, 3f, 4e, and 4f of the resonators PR2a and PR2b is the largest. is the next smallest, and the thickness of the electrode fingers 3a, 3b, 4a, 4b of the resonators SR1a and SR1b is the smallest.
  • the thickness of the protective film 19 provided at the position overlapping with the electrode fingers 3c, 4c of the resonator PR1a when viewed from above in the Z direction is This is different from the thickness of the protective film 19 provided at the position overlapping the electrode fingers 3e and 4e of the resonator PR2a.
  • the thickness of the protective film 19 provided at a position overlapping with the electrode fingers 3c, 4c of the resonator PR1a when viewed in plan in the Z direction is the same as the thickness of the protective film 19 provided in a position overlapping with the electrode fingers 3c and 4c of the resonator PR2a when viewed in plan in the Z direction.
  • the thickness of the protective film 19 provided at the position overlapping the fingers 3e and 4e is larger than the thickness of the protective film 19 provided at the position overlapping the fingers 3e and 4e.
  • the thickness of the protective film 19 provided at a position overlapping with the electrode fingers 3d and 4d of the resonator PR1b when viewed from above in the Z direction is the same as the thickness of the protective film 19 provided at a position overlapping with the electrode fingers 3c and 4c of the resonator PR1a when viewed from above in the Z direction.
  • the thickness is equal to the thickness of the protective film 19 provided at a position overlapping with .
  • the thickness of the protective film 19 provided at a position overlapping with the electrode fingers 3f, 4f of the resonator PR2b when viewed from above in the Z direction is the same as the thickness of the protective film 19 provided at a position overlapping with the electrode fingers 3f, 4f of the resonator PR2b when viewed from above in the Z direction.
  • the thickness is equal to the thickness of the protective film 19 provided at a position overlapping with .
  • the electrode fingers 3c, 3d, 4c, and 4d of the resonators PR1a and PR1b are provided with the protective film 19 having the smallest thickness
  • the electrode fingers 3e of the resonators PR2a and PR2b are provided with the protective film 19 having the smallest thickness
  • 3f, 4e, and 4f are provided with the protective film 19 having the next smallest thickness
  • the electrode fingers 3a, 4a, 3b, and 4b of the resonators SR1a and SR1b are provided with the protective film 19 having the largest thickness.
  • the first parallel arm resonator and the second parallel arm resonator are resonators PR1a and PR2a connected to different nodes of the series arm, but are not limited to this.
  • the first parallel arm resonator and the second parallel arm resonator may be resonators electrically connected in parallel. That is, for example, the first parallel arm resonator and the second parallel arm resonator may be a resonator PR1a and a resonator PR1b connected to the same wiring electrode 12a.
  • the first series arm resonator and the second parallel arm resonator may be resonators connected in series. Further, other resonators may be connected to the wiring connecting the first series arm resonator and the second parallel arm resonator.
  • the parallel arm resonator includes a first parallel arm resonator and a second parallel arm resonator, and the first parallel arm resonator of the first parallel arm resonator
  • the thickness of the electrode finger and the second electrode finger is different from the thickness of the first electrode finger and the second electrode finger of the second parallel arm resonator. Even in this case, deterioration of the frequency characteristics can be suppressed while suppressing the influence on the frequency characteristics.
  • the thickness of the protective film provided at a position overlapping with the first electrode finger or the second electrode finger of the first parallel arm resonator when viewed in plan in the first direction is as follows. , is different from the thickness of the protective film provided at a position overlapping with the first electrode finger or the second electrode finger of the second parallel arm resonator. Even in this case, deterioration of the frequency characteristics can be suppressed while suppressing the influence on the frequency characteristics.
  • the present invention can also take the following aspects.
  • the plurality of resonators are: a support member including a support substrate having a thickness in a first direction; a piezoelectric layer provided in the first direction of the support member; a first bus bar and a second bus bar provided in the first direction of the piezoelectric layer and provided at positions facing each other in a second direction intersecting the first direction; a base end of the first bus bar; an IDT electrode having a connected first electrode finger and a second electrode finger whose base end is connected to the second bus bar; and a protective film provided in the first direction of the piezoelectric layer so as to cover the IDT electrode,
  • the support member has a cavity on the piezoelectric layer side, and at least a part of the IDT electrode overlap
  • the series arm resonator includes a first series arm resonator and a second series arm resonator, The elasticity according to ⁇ 1>, wherein the thickness of the first electrode finger and the second electrode finger of the first series arm resonator is different from the thickness of the first electrode finger and the second electrode finger of the second series arm resonator. wave device.
  • the thickness of the protective film provided at a position overlapping with the first electrode finger or the second electrode finger of the first series arm resonator when viewed in plan in the first direction is:
  • the parallel arm resonator includes a first parallel arm resonator and a second parallel arm resonator, The elastic wave according to ⁇ 1>, wherein the thickness of the first electrode finger and the second electrode finger of the first parallel arm resonator is different from the thickness of the first electrode finger and the second electrode finger of the second parallel arm resonator.
  • the thickness of the protective film provided at a position overlapping with the first electrode finger or the second electrode finger of the first parallel arm resonator when viewed in plan in the first direction is: The elastic wave device according to ⁇ 4>, wherein the protective film provided at a position overlapping with the first electrode finger or the second electrode finger of the second parallel arm resonator has a thickness different from that of the protective film.
  • the support member further includes an intermediate layer provided on the piezoelectric layer side of the support substrate.
  • the thickness of the piezoelectric layer is 2p or less, where p is the center-to-center distance between adjacent first and second electrode fingers among the first and second electrode fingers.
  • ⁇ 9> The elastic wave device according to ⁇ 8>, wherein the Euler angles ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) of the lithium niobate or lithium tantalate are within the range of the following formula (1), formula (2), or formula (3). .
  • the elastic wave device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 10>.
  • the IDT electrode has one or more first electrode fingers extending in a second direction intersecting the first direction, and one or more first electrode fingers extending in a third direction intersecting the second direction. one or more second electrode fingers facing each other and extending in the second direction, so that the adjacent first electrode fingers and the second electrode fingers overlap when viewed in the facing direction.
  • the area in which the area is located is an excitation area, and when the metallization ratio of the one or more first electrode fingers and the one or more second electrode fingers with respect to the excitation area is MR, MR ⁇ 1.75(d /p)+0.075, the elastic wave device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 12>.
  • ⁇ 14> The elastic wave device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, which is configured to be able to utilize plate waves.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
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Abstract

周波数特性の劣化を抑制する。入力端子と、出力端子と、複数の共振子と、入力端子と出力端子との間に電気的に接続される直列腕と、直列腕と接地電位との間に電気的に接続される並列腕とを含む弾性波装置であって、複数の共振子は、第１方向に厚みを有する支持基板を備える支持部材と、支持部材の第１方向に設けられた圧電層と、第１のバスバーおよび第２のバスバーと、第１電極指と、第２電極指と、を有するＩＤＴ電極と、ＩＤＴ電極を覆うように圧電層の第１方向に設けられた保護膜とをそれぞれ備え、複数の共振子は、直列腕に設けられた直列腕共振子と、並列腕に設けられた並列腕共振子とを含む。第１方向に平面視して、直列腕共振子の電極指と重なる位置に設けられた保護膜の厚みは、第１方向に平面視して、並列腕共振子の電極指と重なる位置に設けられた保護膜の厚みより大きい。直列腕共振子の電極指の厚みは、並列腕共振子の電極指の厚みと異なる。

Description

弾性波装置
　本開示は、弾性波装置に関する。
　特許文献１には、弾性波装置が記載されている。
特開２０１２－２５７０１９号公報
　特許文献１に示す弾性波装置において、直列腕共振子と、並列腕共振子とを含むラダー型フィルタが形成される場合、共振子の保護膜の厚みを変えて周波数を調整する場合がある。このとき、共振周波数付近でリップルが生じるため、周波数特性が劣化する可能性がある。
　本開示は、上述した課題を解決するものであり、周波数特性の劣化を抑制することを目的とする。
　一態様に係る弾性波装置は、入力端子と、出力端子と、複数の共振子と、前記入力端子と前記出力端子との間に電気的に接続される直列腕と、前記直列腕と接地電位との間に電気的に接続される少なくとも１つの並列腕とを含む弾性波装置であって、前記複数の共振子は、第１方向に厚みを有する支持基板を備える支持部材と、前記支持部材の前記第１方向に設けられた圧電層と、前記圧電層の前記第１方向に設けられ、前記第１方向に交差する第２方向において互いに対向する位置に設けられる第１のバスバーおよび第２のバスバーと、前記第１のバスバーに基端が接続された第１電極指と、前記第２のバスバーに基端が接続された第２電極指と、を有するＩＤＴ電極と、前記ＩＤＴ電極を覆うように前記圧電層の前記第１方向に設けられた保護膜とをそれぞれ備え、前記支持部材は、前記圧電層側に空洞部を有し、前記ＩＤＴ電極の少なくとも一部は、前記第１方向に平面視して前記空洞部と重なっており、前記複数の共振子は、前記直列腕に設けられた直列腕共振子と、前記並列腕に設けられた並列腕共振子とを含み、前記第１方向に平面視して、前記直列腕共振子の前記第１電極指または前記第２電極指と重なる位置に設けられた前記保護膜の厚みは、前記第１方向に平面視して、前記並列腕共振子の前記第１電極指または前記第２電極指と重なる位置に設けられた前記保護膜の厚みより大きく、前記直列腕共振子の第１電極指及び第２電極指の厚みは、前記並列腕共振子の第１電極指及び第２電極指の厚みと異なる。
　本開示によれば、周波数特性の劣化を抑制することができる。
図１Ａは、第１実施形態の弾性波装置を示す斜視図である。 図１Ｂは、第１実施形態の電極構造を示す平面図である。 図２は、図１ＡのＩＩ－ＩＩ線に沿う部分の断面図である。 図３Ａは、比較例の圧電層を伝播するラム波を説明するための模式的な断面図である。 図３Ｂは、第１実施形態の圧電層を伝播する厚み滑り１次モードのバルク波を説明するための模式的な断面図である。 図４は、第１実施形態の圧電層を伝播する厚み滑り１次モードのバルク波の振幅方向を説明するための模式的な断面図である。 図５は、第１実施形態の弾性波装置の共振特性の例を示す説明図である。 図６は、第１実施形態の弾性波装置において、隣り合う電極の中心間距離又は中心間距離の平均距離をｐ、圧電層の平均厚みをｄとした場合、ｄ／２ｐと、共振子としての比帯域との関係を示す説明図である。 図７は、第１実施形態の弾性波装置において、１対の電極が設けられている例を示す模式的な平面図である。 図８は、第１実施形態の弾性波装置の共振特性の一例を示す参考図である。 図９は、第１実施形態の弾性波装置の、多数の弾性波共振子を構成した場合の比帯域と、スプリアスの大きさとしての１８０度で規格化されたスプリアスのインピーダンスの位相回転量との関係を示す説明図である。 図１０は、ｄ／２ｐと、メタライゼーション比ＭＲと、比帯域との関係を示す説明図である。 図１１は、ｄ／ｐを限りなく０に近づけた場合のＬｉＮｂＯ３のオイラー角（０°、θ、ψ）に対する比帯域のマップを示す説明図である。 図１２は、本開示の実施形態に係る弾性波装置を説明するための部分切り欠き斜視図である。 図１３は、第１実施形態に係る弾性波装置の一例を示す模式的な平面図である。 図１４は、図１３のＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿った模式的な断面図である。 図１５は、図１３のＸＶ－ＸＶ線に沿った模式的な断面図である。 図１６は、図１３に示す第１実施形態に係る弾性波装置の回路図である。 図１７は、比較例に係る弾性波装置の模式的な断面図である。 図１８は、第１実施形態に係る弾性波装置の周波数特性を説明する図である。 図１９は、第２実施形態に係る弾性波装置の模式的な断面図である。 図２０は、第３実施形態に係る弾性波装置の模式的な断面図である。
　以下に、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本開示が限定されるものではない。なお、本開示に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換又は組み合わせが可能である変形例や第２実施形態以降では第１実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
　（第１実施形態）
　図１Ａは、第１実施形態の弾性波装置を示す斜視図である。図１Ｂは、第１実施形態の電極構造を示す平面図である。
　第１実施形態の弾性波装置１は、ＬｉＮｂＯ３からなる圧電層２を有する。圧電層２は、ＬｉＴａＯ３からなるものであってもよい。ＬｉＮｂＯ３やＬｉＴａＯ３のカット角は、第１実施形態では、Ｚカットである。ＬｉＮｂＯ３やＬｉＴａＯ３のカット角は、回転ＹカットやＸカットであってもよい。好ましくは、Ｙ伝搬及びＸ伝搬±３０°の伝搬方位が好ましい。
　圧電層２の厚みは、特に限定されないが、厚み滑り１次モードを効果的に励振するには、５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下が好ましい。
　圧電層２は、Ｚ方向に対向し合う第１の主面２ａと、第２の主面２ｂとを有する。第１の主面２ａ上に、電極指３及び電極指４が設けられている。
　ここで電極指３が「第１電極指」の一例であり、電極指４が「第２電極指」の一例である。図１Ａ及び図１Ｂでは、複数の電極指３は、第１のバスバー５に接続されている複数の「第１電極指」である。複数の電極指４は、第２のバスバー６に接続されている複数の「第２電極指」である。複数の電極指３及び複数の電極指４は、互いに間挿し合っている。これにより、電極指３と、電極指４と、第１のバスバー５と、第２のバスバー６と、を備えるＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ　Ｔｒａｎｓｕｄｕｃｅｒ）電極が構成される。
　電極指３及び電極指４は、矩形形状を有し、長さ方向を有する。この長さ方向と直交する方向において、電極指３と、電極指３と隣接する電極指４とが対向している。電極指３、４の長さ方向及び電極指３、４の長さ方向と直交する方向は、圧電層２の厚み方向に交差する方向である。このため、電極指３と、電極指３と隣接する電極指４とは、圧電層２の厚み方向に交差する方向において対向しているともいえる。以下の説明では、圧電層２の厚み方向をＺ方向（又は第１方向）とし、電極指３、電極指４の長さ方向をＹ方向（又は第２方向）とし、電極指３、電極指４の直交する方向をＸ方向（又は第３方向）として、説明することがある。
　また、電極指３、電極指４の長さ方向が図１Ａ及び図１Ｂに示す電極指３、電極指４の長さ方向に直交する方向と入れ替わってもよい。すなわち、図１Ａ及び図１Ｂにおいて、第１のバスバー５及び第２のバスバー６が延びている方向に電極指３、電極指４を延ばしてもよい。その場合、第１のバスバー５及び第２のバスバー６は、図１Ａ及び図１Ｂにおいて電極指３、電極指４が延びている方向に延びることとなる。そして、一方電位に接続される電極指３と、他方電位に接続される電極指４とが隣り合う１対の構造が、上記電極指３、電極指４の長さ方向と直交する方向に、複数対設けられている。
　ここで電極指３と電極指４とが隣り合うとは、電極指３と電極指４とが直接接触するように配置されている場合ではなく、電極指３と電極指４とが間隔を介して配置されている場合を指す。また、電極指３と電極指４とが隣り合う場合、電極指３と電極指４との間には、他の電極指３、電極指４を含む、ホット電極やグラウンド電極に接続される電極は配置されない。この対数は、整数対である必要はなく、１．５対、２．５対等であってもよい。
　電極指３と電極指４との間の中心間距離すなわちピッチは、１μｍ以上、１０μｍ以下の範囲が好ましい。また、電極指３と電極指４との間の中心間距離とは、電極指３の長さ方向と直交する方向における電極指３の幅寸法の中心と、電極指４の長さ方向と直交する方向における電極指４の幅寸法の中心とを結んだ距離となる。
　さらに、電極指３、電極指４の少なくとも一方が複数本ある場合（電極指３、電極指４を一対の電極組とした場合に、１．５対以上の電極組がある場合）、電極指３、電極指４の中心間距離は、１．５対以上の電極指３、電極指４のうち隣り合う電極指３、電極指４それぞれの中心間距離の平均値を指す。
　また、電極指３、電極指４の幅、すなわち電極指３、電極指４の対向方向の寸法は、１５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下の範囲が好ましい。なお、電極指３と電極指４との間の中心間距離とは、電極指３の長さ方向と直交する方向における電極指３の寸法（幅寸法）の中心と、電極指４の長さ方向と直交する方向における電極指４の寸法（幅寸法）の中心とを結んだ距離となる。
　また、第１実施形態では、Ｚカットの圧電層を用いているため、電極指３、電極指４の長さ方向と直交する方向は、圧電層２の分極方向に直交する方向となる。圧電層２として他のカット角の圧電体を用いた場合には、この限りでない。ここにおいて、「直交」とは、厳密に直交する場合のみに限定されず、略直交（電極指３、電極指４の長さ方向と直交する方向と分極方向とのなす角度が例えば９０°±１０°）でもよい。
　圧電層２の第２の主面２ｂ側には、中間層７を介して支持基板８が積層されている。中間層７及び支持基板８は、枠状の形状を有し、図２に示すように、開口部７ａ、８ａを有する。それによって、空間部（エアギャップ）９が形成されている。なお、中間層が凹部を有し、それによって空間部９が形成されていてもよい。ここで、空間部９は、「空洞部」の一例である。
　空間部９は、圧電層２の励振領域Ｃの振動を妨げないために設けられている。従って、上記支持基板８は、少なくとも１対の電極指３、電極指４が設けられている部分と重ならない位置において、第２の主面２ｂに中間層７を介して積層されている。なお、中間層７は設けられずともよい。従って、支持基板８は、圧電層２の第２の主面２ｂに直接又は間接に積層され得る。
　中間層７は、酸化ケイ素で形成されている。もっとも、中間層７は、酸化ケイ素の他、窒化ケイ素、アルミナ等の適宜の絶縁性材料で形成することができる。
　支持基板８は、Ｓｉにより形成されている。Ｓｉの圧電層２側の面における面方位は（１００）や（１１０）であってもよく、（１１１）であってもよい。好ましくは、抵抗率４ｋΩ以上の高抵抗のＳｉが望ましい。もっとも、支持基板８についても適宜の絶縁性材料や半導体材料を用いて構成することができる。支持基板８の材料としては、例えば、酸化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶等の圧電体、アルミナ、マグネシア、サファイア、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト等の各種セラミック、ダイヤモンド、ガラス等の誘電体、窒化ガリウム等の半導体等を用いることができる。
　上記複数の電極指３、電極指４及び第１のバスバー５、第２のバスバー６は、Ａｌ、ＡｌＣｕ合金等の適宜の金属又は合金からなる。第１実施形態では、電極指３、電極指４及び第１のバスバー５、第２のバスバー６は、Ｔｉ膜上にＡｌ膜を積層した構造を有する。なお、Ｔｉ膜以外の密着層を用いてもよい。
　駆動に際しては、複数の電極指３と、複数の電極指４との間に交流電圧を印加する。より具体的には、第１のバスバー５と第２のバスバー６との間に交流電圧を印加する。それによって、圧電層２において励振される厚み滑り１次モードのバルク波を利用した、共振特性を得ることが可能とされている。
　また、弾性波装置１では、圧電層２の厚みをｄ、複数対の電極指３、電極指４のうちいずれかの隣り合う電極指３、電極指４の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐは０．５以下とされている。そのため、上記厚み滑り１次モードのバルク波が効果的に励振され、良好な共振特性を得ることができる。より好ましくは、ｄ／ｐは０．２４以下であり、その場合には、より一層良好な共振特性を得ることができる。
　なお、第１実施形態のように電極指３、電極指４の少なくとも一方が複数本ある場合、すなわち、電極指３、電極指４を１対の電極組とした場合に電極指３、電極指４が１．５対以上ある場合、隣り合う電極指３、電極指４の中心間距離は、各隣り合う電極指３、電極指４の中心間距離の平均距離となる。
　第１実施形態の弾性波装置１では、上記構成を備えるため、小型化を図ろうとして、電極指３、電極指４の対数を小さくしたとしても、Ｑ値の低下が生じ難い。これは、両側に反射器を必要としない共振器であり、伝搬ロスが少ないためである。また、上記反射器を必要としないのは、厚み滑り１次モードのバルク波を利用していることによる。
　図３Ａは、比較例の圧電層を伝播するラム波を説明するための模式的な断面図である。図３Ｂは、第１実施形態の圧電層を伝播する厚み滑り１次モードのバルク波を説明するための模式的な断面図である。図４は、第１実施形態の圧電層を伝播する厚み滑り１次モードのバルク波の振幅方向を説明するための模式的な断面図である。
　図３Ａでは、特許文献１に記載のような弾性波装置であり、圧電層をラム波が伝搬する。図３Ａに示すように、圧電層２０１中を矢印で示すように波が伝搬する。ここで、圧電層２０１には、第１の主面２０１ａと、第２の主面２０１ｂとがあり、第１の主面２０１ａと第２の主面２０１ｂとを結ぶ厚み方向がＺ方向である。Ｘ方向は、ＩＤＴ電極の電極指３、４が並んでいる方向である。図３Ａに示すように、ラム波では、波が図示のように、Ｘ方向に伝搬していく。板波であるため、圧電層２０１が全体として振動するものの、波はＸ方向に伝搬するため、両側に反射器を配置して、共振特性を得ている。そのため、波の伝搬ロスが生じ、小型化を図った場合、すなわち電極指３、４の対数を少なくした場合、Ｑ値が低下する。
　これに対して、図３Ｂに示すように、第１実施形態の弾性波装置では、振動変位は厚み滑り方向であるから、波は、圧電層２の第１の主面２ａと第２の主面２ｂとを結ぶ方向、すなわちＺ方向にほぼ伝搬し、共振する。すなわち、波のＸ方向成分がＺ方向成分に比べて著しく小さい。そして、このＺ方向の波の伝搬により共振特性が得られるため、反射器を必要としない。よって、反射器に伝搬する際の伝搬損失は生じない。従って、小型化を進めようとして、電極指３、電極指４からなる電極対の対数を減らしたとしても、Ｑ値の低下が生じ難い。
　なお、厚み滑り１次モードのバルク波の振幅方向は、図４に示すように、圧電層２の励振領域Ｃ（図１Ｂ参照）に含まれる第１領域２５１と、励振領域Ｃに含まれる第２領域２５２とで逆になる。図４では、電極指３と電極指４との間に、電極指４が電極指３よりも高電位となる電圧が印加された場合のバルク波を模式的に示してある。第１領域２５１は、励振領域Ｃのうち、圧電層２の厚み方向に直交し圧電層２を２分する仮想平面ＶＰ１と、第１の主面２ａとの間の領域である。第２領域２５２は、励振領域Ｃのうち、仮想平面ＶＰ１と、第２の主面２ｂとの間の領域である。
　弾性波装置１では、電極指３と電極指４とからなる少なくとも１対の電極が配置されているが、Ｘ方向に波を伝搬させるものではないため、この電極指３、電極指４からなる電極対の対数は複数対ある必要は必ずしもない。すなわち、少なくとも１対の電極が設けられてさえおればよい。
　例えば、上記電極指３がホット電位に接続される電極であり、電極指４がグラウンド電位に接続される電極である。もっとも、電極指３がグラウンド電位に、電極指４がホット電位に接続されてもよい。第１実施形態では、少なくとも１対の電極は、上記のように、ホット電位に接続される電極又はグラウンド電位に接続される電極であり、浮き電極は設けられていない。
　図５は、第１実施形態の弾性波装置の共振特性の例を示す説明図である。なお、図５に示す共振特性を得た弾性波装置１の設計パラメータは以下のとおりである。
　圧電層２：オイラー角（０°、０°、９０°）のＬｉＮｂＯ３
　圧電層２の厚み：４００ｎｍ
　励振領域Ｃ（図１Ｂ参照）の長さ：４０μｍ
　電極指３、電極指４からなる電極の対数：２１対
　電極指３と電極指４との間の中心間距離（ピッチ）：３μｍ
　電極指３、電極指４の幅：５００ｎｍ
　ｄ／ｐ：０．１３３
　中間層７：１μｍの厚みの酸化ケイ素膜
　支持基板８：Ｓｉ
　なお、励振領域Ｃ（図１Ｂ参照）とは、電極指３と電極指４の長さ方向と直交するＸ方向に視たときに、電極指３と電極指４とが重なっている領域である。励振領域Ｃの長さとは、励振領域Ｃの電極指３、電極指４の長さ方向に沿う寸法である。ここで、励振領域Ｃとは、「交差領域」の一例である。
　第１実施形態では、電極指３、電極指４からなる電極対の中心間距離は、複数対において全て等しくした。すなわち、電極指３と電極指４とを等ピッチで配置した。
　図５から明らかなように、反射器を有しないにもかかわらず、比帯域が１２．５％である良好な共振特性が得られている。
　ところで、上記圧電層２の厚みをｄ、電極指３と電極指４との電極の中心間距離をｐとした場合、第１実施形態では、ｄ／ｐは０．５以下、より好ましくは０．２４以下である。これを、図６を参照して説明する。
　図５に示した共振特性を得た弾性波装置と同様に、但しｄ／２ｐを変化させ、複数の弾性波装置を得た。図６は、第１実施形態の弾性波装置において、隣り合う電極の中心間距離又は中心間距離の平均距離をｐ、圧電層２の平均厚みをｄとした場合、ｄ／２ｐと、共振子としての比帯域との関係を示す説明図である。
　図６に示すように、ｄ／２ｐが０．２５を超えると、すなわちｄ／ｐ＞０．５では、ｄ／ｐを調整しても、比帯域は５％未満である。これに対して、ｄ／２ｐ≦０．２５、すなわちｄ／ｐ≦０．５の場合には、その範囲内でｄ／ｐを変化させれば、比帯域を５％以上とすることができ、すなわち高い結合係数を有する共振子を構成することができる。また、ｄ／２ｐが０．１２以下の場合、すなわちｄ／ｐが０．２４以下の場合には、比帯域を７％以上と高めることができる。加えて、ｄ／ｐをこの範囲内で調整すれば、より一層比帯域の広い共振子を得ることができ、より一層高い結合係数を有する共振子を実現することができる。従って、ｄ／ｐを０．５以下とすることにより、上記厚み滑り１次モードのバルク波を利用した、高い結合係数を有する共振子を構成し得ることがわかる。
　なお、少なくとも１対の電極は、１対でもよく、上記ｐは、１対の電極の場合、隣り合う電極指３、電極指４の中心間距離とする。また、１．５対以上の電極の場合には、隣り合う電極指３、電極指４の中心間距離の平均距離をｐとすればよい。
　また、圧電層２の厚みｄについても、圧電層２が厚みばらつきを有する場合、その厚みを平均化した値を採用すればよい。
　図７は、第１実施形態の弾性波装置において、１対の電極が設けられている例を示す模式的な平面図である。弾性波装置１０１では、圧電層２の第１の主面２ａ上において、電極指３と電極指４とを有する１対の電極が設けられている。なお、図７中のＫが交差幅となる。前述したように、本開示の弾性波装置では、電極の対数は１対であってもよい。この場合においても、上記ｄ／ｐが０．５以下であれば、厚み滑り１次モードのバルク波を効果的に励振することができる。
　弾性波装置１では、好ましくは、複数の電極指３、電極指４において、いずれかの隣り合う電極指３、電極指４が対向している方向に視たときに重なっている領域である励振領域Ｃに対する、上記隣り合う電極指３、電極指４のメタライゼーション比ＭＲが、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５を満たすことが望ましい。その場合には、スプリアスを効果的に小さくすることができる。これを、図８及び図９を参照して説明する。
　図８は、第１実施形態の弾性波装置の共振特性の一例を示す参考図である。矢印Ｂで示すスプリアスが、共振周波数と反共振周波数との間に現れている。なお、ｄ／ｐ＝０．０８として、かつＬｉＮｂＯ３のオイラー角（０°、０°、９０°）とした。また、上記メタライゼーション比ＭＲ＝０．３５とした。
　メタライゼーション比ＭＲを、図１Ｂを参照して説明する。図１Ｂの電極構造において、１対の電極指３、電極指４に着目した場合、この１対の電極指３、電極指４のみが設けられるとする。この場合、一点鎖線で囲まれた部分が励振領域Ｃとなる。この励振領域Ｃとは、電極指３と電極指４とを、電極指３、電極指４の長さ方向と直交する方向すなわち対向方向に視たときに、電極指４と重なり合っている電極指３の領域、電極指３と重なり合っている電極指４の領域及び電極指３と電極指４とが重なり合っている電極指３と電極指４との間の領域である。そして、この励振領域Ｃの面積に対する、励振領域Ｃ内の電極指３及び電極指４の面積が、メタライゼーション比ＭＲとなる。すなわち、メタライゼーション比ＭＲは、メタライゼーション部分の面積の励振領域Ｃの面積に対する比である。
　なお、複数対の電極指３、電極指４が設けられている場合、励振領域Ｃの面積の合計に対する全励振領域Ｃに含まれているメタライゼーション部分の割合をＭＲとすればよい。
　図９は、第１実施形態の弾性波装置の、多数の弾性波共振子を構成した場合の比帯域と、スプリアスの大きさとしての１８０度で規格化されたスプリアスのインピーダンスの位相回転量との関係を示す説明図である。なお、比帯域については、圧電層２の膜厚や電極指３、電極指４の寸法を種々変更し、調整した。また、図９は、ＺカットのＬｉＮｂＯ３からなる圧電層２を用いた場合の結果であるが、他のカット角の圧電層２を用いた場合においても、同様の傾向となる。
　図９中の楕円Ｊで囲まれている領域では、スプリアスが１．０と大きくなっている。図９から明らかなように、比帯域が０．１７を超えると、すなわち１７％を超えると、スプリアスレベルが１以上の大きなスプリアスが、比帯域を構成するパラメータを変化させたとしても、通過帯域内に現れる。すなわち、図８に示す共振特性のように、矢印Ｂで示す大きなスプリアスが帯域内に現れる。よって、比帯域は１７％以下であることが好ましい。この場合には、圧電層２の膜厚や電極指３、電極指４の寸法等を調整することにより、スプリアスを小さくすることができる。
　図１０は、ｄ／２ｐと、メタライゼーション比ＭＲと、比帯域との関係を示す説明図である。第１実施形態の弾性波装置１において、ｄ／２ｐと、ＭＲが異なる様々な弾性波装置１を構成し、比帯域を測定した。図１０の破線Ｄの右側のハッチングを付して示した部分が、比帯域が１７％以下の領域である。このハッチングを付した領域と、付していない領域との境界は、ＭＲ＝３．５（ｄ／２ｐ）＋０．０７５で表される。すなわち、ＭＲ＝１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５である。従って、好ましくは、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５である。その場合には、比帯域を１７％以下としやすい。より好ましくは、図１０中の一点鎖線Ｄ１で示すＭＲ＝３．５（ｄ／２ｐ）＋０．０５の右側の領域である。すなわち、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０５であれば、比帯域を確実に１７％以下にすることができる。
　図１１は、ｄ／ｐを限りなく０に近づけた場合のＬｉＮｂＯ３のオイラー角（０°、θ、ψ）に対する比帯域のマップを示す説明図である。図１１のハッチングを付して示した部分が、少なくとも５％以上の比帯域が得られる領域である。領域の範囲を近似すると、下記の式（１）、式（２）及び式（３）で表される範囲となる。
　（０°±１０°、０°～２０°、任意のψ）　　…式（１）
　（０°±１０°、２０°～８０°、０°～６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２）又は（０°±１０°、２０°～８０°、｛１８０°－６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２｝～１８０°）　　…式（２）
　（０°±１０°、｛１８０°－３０°（１－（ψ－９０）２／８１００）１／２｝～１８０°、任意のψ）　　…式（３）
　従って、上記式（１）、式（２）又は式（３）のオイラー角範囲の場合、比帯域を十分に広くすることができ、好ましい。
　図１２は、本開示の実施形態に係る弾性波装置を説明するための部分切り欠き斜視図である。図１２において、空間部９の外周縁を破線で示す。本開示の弾性波装置は、板波を利用するものであってもよい。この場合、図１２に示すように、弾性波装置３０１は、反射器３１０、３１１を有する。反射器３１０、３１１は、圧電層２の電極指３、４の弾性波伝搬方向両側に設けられる。弾性波装置３０１では、空間部９上の電極指３、４に、交流電界を印加することにより、板波としてのラム波が励振される。このとき、反射器３１０、３１１が両側に設けられているため、板波としてのラム波による共振特性を得ることができる。
　以上説明したように、弾性波装置１、１０１では、厚み滑り１次モードのバルク波が利用されている。また、弾性波装置１、１０１では、第１電極指３及び第２電極指４は隣り合う電極同士であり、圧電層２の厚みをｄ、第１電極指３及び第２電極指４の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐが０．５以下とされている。これにより、弾性波装置が小型化しても、Ｑ値を高めることができる。
　弾性波装置１、１０１では、圧電層２がニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムで形成されている。圧電層２の第１の主面２ａ又は第２の主面２ｂには、圧電層２の厚み方向に交差する方向において対向する第１電極指３及び第２電極指４があり、第１電極指３及び第２電極指４の上を保護膜で覆うことが望ましい。
　図１３は、第１実施形態に係る弾性波装置の一例を示す模式的な平面図である。図１４は、図１３のＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿った模式的な断面図である。図１５は、図１３のＸＶ－ＸＶ線に沿った模式的な断面図である。図１３に示すように、第１実施形態に係る弾性波装置１Ａは、共振子ＳＲ１ａ、ＳＲ１ｂ、ＰＲ１ａ、ＰＲ１ｂ、ＰＲ２ａ、ＰＲ２ｂを備える。図１４及び図１５に示すように、弾性波装置１Ａは、支持基板８と、中間層７と、圧電層２と、が設けられた弾性波装置である。図１３から図１５に示すように、第１実施形態に係る弾性波装置１Ａは、圧電層２と、支持部材と、保護膜１９と、を備える。
　共振子ＳＲ１ａ、ＳＲ１ｂ、ＰＲ１ａ、ＰＲ１ｂ、ＰＲ２ａ、ＰＲ２ｂは、それぞれ、機能電極と、Ｚ方向に平面視して、少なくとも一部が機能電極に重なる部分の積層体とを有する共振子である。積層体は、圧電層２及び支持部材を含む。ここで、機能電極は、第１電極指と、第２電極指と、第１のバスバー電極と、第２のバスバー電極とを備えるＩＤＴ電極である。
　圧電層２の支持部材と反対側の主面には、電極指３ａ～３ｆ、電極指４ａ～４ｆ及び配線電極１２ａ～１２ｆが設けられる。
　電極指３ａ～３ｆは、それぞれ共振子ＳＲ１ａ、ＳＲ１ｂ、ＰＲ１ａ、ＰＲ１ｂ、ＰＲ２ａ、ＰＲ２ｂの複数の第１電極指に相当する。電極指４ａ～４ｆは、それぞれ共振子ＳＲ１ａ、ＳＲ１ｂ、ＰＲ１ａ、ＰＲ１ｂ、ＰＲ２ａ、ＰＲ２ｂの複数の第２電極指に相当する。
　配線電極１２ａは、図示しない弾性波装置１Ａの入力端子ＩＮと電気的に接続される電極である。また。配線電極１２ａには、電極指３ａ、３ｂ、４ｃ、４ｄの基端が接続される。配線電極１２ａは、共振子ＳＲ１ａ、ＳＲ１ｂの「第１のバスバー」に相当し、共振子ＰＲ１ａ、ＰＲ１ｂの「第２のバスバー」に相当する。
　配線電極１２ｂは、図示しない弾性波装置１Ａの出力端子ＯＵＴと電気的に接続される電極である。また、配線電極１２ｂには、電極指４ａ、４ｂ、３ｅ、３ｆの基端が接続される。配線電極１２ｂは、共振子ＳＲ１ａ、ＳＲ１ｂの「第２のバスバー」に相当し、共振子ＰＲ２ａ、ＰＲ２ｂの「第１のバスバー」に相当する。
　配線電極１２ｃは、図示しないグランドと電気的に接続される電極である。また、配線電極１２ｃには、電極指３ｃの基端が接続される。配線電極１２ｃは、共振子ＰＲ１ａの「第１のバスバー」に相当する。
　配線電極１２ｄは、図示しないグランドと電気的に接続される電極である。また、配線電極１２ｄには、電極指３ｄの基端が接続される。配線電極１２ｄは、共振子ＰＲ１ｂの「第１のバスバー」に相当する。
　配線電極１２ｅは、図示しないグランドと電気的に接続される電極である。また、配線電極１２ｅには、電極指４ｅの基端が接続される。配線電極１２ｅは、共振子ＰＲ２ａの「第２のバスバー」に相当する。
　配線電極１２ｆは、図示しないグランドと電気的に接続される電極である。また、配線電極１２ｆには、電極指４ｆの基端が接続される。配線電極１２ｆは、共振子ＰＲ２ｂの「第２のバスバー」に相当する。
　図１６は、図１３に示す第１実施形態に係る弾性波装置の回路図である。図１６に示すように、弾性波装置１Ａは、入力端子ＩＮから出力端子ＯＵＴとの間に電気的に接続される直列腕に設けられた直列腕共振子ＳＲ１と、直列腕とグランドとの間に電気的に接続される並列腕に設けられた並列腕共振子ＰＲ１、ＰＲ２と、を含む、いわゆるラダー型フィルタとなっている。図１６において、直列腕共振子ＳＲ１は、共振子ＳＲ１ａ、ＳＲ１ｂを含む。共振子ＳＲ１ａ、ＳＲ１ｂは、一方の端子が、配線電極１２ａを介して入力端子ＩＮと電気的に接続され、他方の端子が、配線電極１２ｂを介して出力端子ＯＵＴと電気的に接続される。ここで、共振子ＳＲ１ａと共振子ＳＲ１ｂとは、電気的に並列に接続される。並列腕共振子ＰＲ１は、共振子ＰＲ１ａ、ＰＲ１ｂを含む。共振子ＰＲ１ａ、ＰＲ１ｂは、一方の端子が、配線電極１２ａを介して入力端子ＩＮと電気的に接続され、他方の端子がそれぞれ配線電極１２ｃ、１２ｄを介してグランドと電気的に接続される。共振子ＰＲ１ａと共振子ＰＲ１ｂとは、電気的に並列に接続される。並列腕共振子ＰＲ２は、共振子ＰＲ２ａ、ＰＲ２ｂを含む。共振子ＰＲ２ａ、ＰＲ２ｂは、一方の端子が、配線電極１２ｂを介して入力端子ＩＮと電気的に接続され、他方の端子がそれぞれ配線電極１２ｅ、１２ｆを介してグランドと電気的に接続される。共振子ＰＲ２ａと共振子ＰＲ２ｂとは、電気的に並列に接続される。
　支持部材は、支持基板８と、中間層７とを備える。支持部材には、空間部９ａ～９ｆが設けられる。空間部９ａ～９ｆは、Ｚ方向に平面視して、それぞれ共振子ＳＲ１ａ、ＳＲ１ｂ、ＰＲ１ａ、ＰＲ１ｂ、ＰＲ２ａ、ＰＲ２ｂの機能電極と、少なくとも一部が重なる位置に設けられる。すなわち、共振子ＳＲ１ａ、ＳＲ１ｂ、ＰＲ１ａ、ＰＲ１ｂ、ＰＲ２ａ、ＰＲ２ｂの積層体の支持部材には、それぞれ空間部９ａ～９ｆが設けられている。なお、空間部９ａ～９ｆは、互いに連通していてもよい。また、空間部は、Ｚ方向に平面視して、複数の共振子の機能電極と重なるように設けられてもよい。また、図１４、図１５の例では、空間部９ａ～９ｆは、支持部材をＺ方向に貫通するが、これに限られず、空間部９ａ～９ｆは、中間層７のみをＺ方向に貫通していてもよく、中間層７の圧電層２側に設けられるものであってもよい。また、支持部材は、これに限られず、中間層７を有さず支持基板８からなるものであってもよい。この場合、空間部９ａ～９ｆは、支持基板８の圧電層２側に設けられるものであってもよい。
　保護膜１９は、圧電層２の支持部材と反対側に設けられる膜である。保護膜１９は、例えば、酸化ケイ素からなる。保護膜１９は、電極指３ａ～３ｆ、４ａ～４ｆ及び配線電極１２ａ～１２ｆを覆うように、圧電層２の支持部材と反対側の主面の全面に亘って設けられる。
　第１実施形態では、共振子ＳＲ１ａ、ＳＲ１ｂの電極指３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂの厚みは、共振子ＰＲ１ａ、ＰＲ１ｂ、ＰＲ２ａ、ＰＲ２ｂの電極指３ｃ～３ｆ、４ｃ～４ｆの厚みと異なる。ここで、電極指の厚みとは、電極指の圧電層側の面から電極指の圧電層の反対側の面までのＺ方向の長さを指す。図１４及び図１５の例では、共振子ＳＲ１ａ、ＳＲ１ｂの電極指３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂの厚みは、共振子ＰＲ１ａ、ＰＲ１ｂ、ＰＲ２ａ、ＰＲ２ｂの電極指３ｃ～３ｆ、４ｃ～４ｆの厚みより大きい。また、共振子ＳＲ１ａ、ＳＲ１ｂの電極指３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂの厚みは、同じである。また、共振子ＰＲ１ａ、ＰＲ１ｂ、ＰＲ２ａ、ＰＲ２ｂの電極指３ｃ～３ｆ、４ｃ～４ｆの厚みは同じである。これにより、リップルの発生を抑制できる。
　第１実施形態では、Ｚ方向に平面視して、共振子ＳＲ１ａ、ＳＲ１ｂの電極指３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂと重なる位置の保護膜１９の厚みは、Ｚ方向に平面視して、共振子ＰＲ１ａ、ＰＲ１ｂ、ＰＲ２ａ、ＰＲ２ｂの電極指３ｃ～３ｆ、４ｃ～４ｆと重なる位置に設けられた保護膜１９の厚みより大きい。ここで、Ｚ方向に平面視して、電極指と重なる位置の保護膜１９の厚みとは、電極指の圧電層２と反対側の面から、保護膜１９の圧電層２の反対側の面までのＺ方向の長さを指す。図１４及び図１５の例では、Ｚ方向に平面視して、共振子ＳＲ１ａ、ＳＲ１ｂの電極指３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂと重なる位置の保護膜１９の厚みは、同じである。また、方向に平面視して、共振子ＰＲ１ａ、ＰＲ１ｂ、ＰＲ２ａ、ＰＲ２ｂの電極指３ｃ～３ｆ、４ｃ～４ｆと重なる位置に設けられた保護膜１９の厚みは、同じである。これにより、周波数特性への影響を抑制しつつ、リップルの発生を抑制できる。
　図１７は、比較例に係る弾性波装置の模式的な断面図である。ここで、実施例及び比較例に係る弾性波装置について、シミュレーションにより周波数特性を測定した。実施例に係る弾性波装置は、図１３から図１５で示す、本実施形態に係る弾性波装置である。実施例に係る弾性波装置では、電極指３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂの厚みを電極指３ｃ～３ｆ、４ｃ～４ｆに対して１０ｎｍ小さくした。一方で、比較例に係る弾性波装置は、図１７に示す弾性波装置である。すなわち、比較例に係る弾性波装置では、電極指３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂの厚みを電極指３ｃ～３ｆ、４ｃ～４ｆと同じ厚みとした他は、実施例に係る弾性波装置と同一の寸法とした。
　図１８は、第１実施形態に係る弾性波装置の周波数特性を説明する図である。より詳しくは、図１８は、実施例に係る弾性波装置と比較例に係る弾性波装置のインピーダンス特性を示す図である。図１８に示すように、実施例では、比較例に対し共振周波数がほとんど変わっていないにもかかわらず、矢印Ｅで示すリップルが小さくなり、共振周波数より高周波側に遠ざかるようにシフトした。このように、電極指３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂの厚みを電極指３ｃ～３ｆ、４ｃ～４ｆの厚みと異ならせることで、周波数特性への影響を抑制しつつ、周波数特性の劣化を抑制できることが分かる。
　以上説明したように、第１実施形態に係る弾性波装置１Ａは、入力端子ＩＮと、出力端子ＯＵＴと、複数の共振子と、入力端子ＩＮと出力端子ＯＵＴとの間に電気的に接続される直列腕と、直列腕と接地電位（グランド）との間に電気的に接続される少なくとも１つの並列腕とを含む弾性波装置であって、複数の共振子は、第１方向に厚みを有する支持基板８を備える支持部材と、支持部材の第１方向に設けられた圧電層２と、圧電層２の第１方向に設けられ、第１方向に交差する第２方向において互いに対向する位置に設けられる第１のバスバーおよび第２のバスバーと、第１のバスバーに基端が接続された第１電極指と、第２のバスバーに基端が接続された第２電極指と、を有するＩＤＴ電極と、ＩＤＴ電極を覆うように圧電層２の第１方向に設けられた保護膜１９をそれぞれ備える。支持部材は、圧電層２側に空洞部（空間部９）を有し、ＩＤＴ電極の少なくとも一部は、第１方向に平面視して空洞部と重なっている。複数の共振子は、直列腕に設けられた直列腕共振子ＳＲ１と、並列腕に設けられた並列腕共振子ＰＲ１、ＰＲ２とを含む。第１方向に平面視して、直列腕共振子ＳＲ１の第１電極指３ａ、３ｂまたは第２電極指４ａ、４ｂと重なる位置に設けられた保護膜１９の厚みは、第１方向に平面視して、並列腕共振子ＰＲ１、ＰＲ２の第１電極指３ｃ～３ｆまたは第２電極指４ｃ～４ｆと重なる位置に設けられた保護膜１９の厚みより大きい。直列腕共振子ＳＲ１の第１電極指３ａ、３ｂまたは第２電極指４ａ、４ｂの厚みは、並列腕共振子ＰＲ１、ＰＲ２の第１電極指３ｃ～３ｆまたは第２電極指４ｃ～４ｆの厚みと異なる。これにより、周波数特性への影響を抑制しつつ、周波数特性の劣化を抑制できる。
　望ましい態様として、支持部材は、支持基板８の圧電層２側に設けられた中間層７を更に備える。これにより、良好な共振特性が得られる弾性波装置を提供することができる。
　望ましい態様として、圧電層２の厚みは、第１電極指及び第２電極指のうち、隣り合う第１電極指と第２電極指との間の中心間距離をｐとした場合に２ｐ以下である。これにより、弾性波装置１を小型化でき、かつＱ値を高めることができる。
　より望ましい態様として、圧電層２が、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムを含む。これにより、良好な共振特性が得られる弾性波装置を提供することができる。
　さらに望ましい態様として、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムのオイラー角（φ，θ，ψ）が、以下の式（１）、式（２）または式（３）の範囲にある。この場合、比帯域を十分に広くすることができる。
　（０°±１０°、０°～２０°、任意のψ）　　…式（１）
　（０°±１０°、２０°～８０°、０°～６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２）　または　（０°±１０°、２０°～８０°、｛１８０°－６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２｝～１８０°）　　…式（２）
　（０°±１０°、｛１８０°－３０°（１－（ψ－９０）２／８１００）１／２｝～１８０°、任意のψ）　　…式（３）
　望ましい態様として、弾性波装置は、厚み滑りモードのバルク波を利用可能に構成されている。これにより、結合係数が高まり、良好な共振特性が得られる弾性波装置を提供することができる。
　望ましい態様として、圧電層２の厚みをｄ、第１電極指及び第２電極指のうち、隣り合う第１電極指と第２電極指との中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐ≦０．５である。これにより、弾性波装置１を小型化でき、かつＱ値を高めることができる。
　さらに望ましい態様として、ｄ／ｐが０．２４以下である。これにより、弾性波装置１を小型化でき、かつＱ値を高めることができる。
　望ましい態様として、ＩＤＴ電極は、第１方向に交差する第２方向に延びる１つ以上の第１電極指と、第２方向に交差する第３方向に１つ以上の第１電極指のいずれかと対向し、第２方向に延びる１つ以上の第２電極指と、を有し、隣り合う第１電極指と第２電極指とが対向している方向に視たときに重なっている領域が励振領域であり、励振領域に対する、１つ以上の第１電極指及び１つ以上の第２電極指のメタライゼーション比をＭＲとしたときに、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５を満たす。この場合、比帯域を確実に１７％以下にすることができる。
　望ましい態様として、板波を利用可能に構成されている。これにより、良好な共振特性が得られる弾性波装置を提供することができる。
　（第２実施形態）
　図１９は、第２実施形態に係る弾性波装置の模式的な断面図である。より詳しくは、図１９は、第１実施形態における図１４に相当する断面図である。図１９に示すように、第２実施形態に係る弾性波装置１Ｂは、共振子ＳＲ１ａと共振子ＳＲ１ｂとで、電極指の厚みが異なる点で第１実施形態と異なる。ここで、共振子ＳＲ１ａ、ＳＲ１ｂは、それぞれ第１直列腕共振子、第２直列腕共振子の一例である。
　第２実施形態では、図１９に示すように、共振子ＳＲ１ａの電極指３ａ、４ａの厚みは、共振子ＳＲ１ｂの電極指３ｂ、４ｂの厚みと異なる。図１９の例では、共振子ＳＲ１ａの電極指３ａ、４ａの厚みは、共振子ＳＲ１ｂの電極指３ｂ、４ｂの厚みより小さい。すなわち、弾性波装置１Ｂの共振子のうち、共振子ＳＲ１ａの電極指３ａ、４ａの厚みが最も小さく、共振子ＳＲ１ｂの電極指３ｂ、４ｂの厚みが次に小さく、共振子ＰＲ１ａ、ＰＲ１ｂ、ＰＲ２ａ、ＰＲ２ｂの電極指３ｃ～３ｆ、４ｃ～４ｆの厚みが最も大きい。
　第２実施形態では、図１９に示すように、Ｚ方向に平面視して、共振子ＳＲ１ａの電極指３ａ、４ａと重なる位置に設けられた保護膜１９の厚みは、第１方向に平面視して、共振子ＳＲ１ｂの電極指３ｂ、４ｂと重なる位置に設けられた保護膜１９の厚みと異なる。図１９の例では、Ｚ方向に平面視して、共振子ＳＲ１ａの電極指３ａ、４ａと重なる位置に設けられた保護膜１９の厚みは、第１方向に平面視して、共振子ＳＲ１ｂの電極指３ｂ、４ｂと重なる位置に設けられた保護膜１９の厚みより大きい。すなわち、弾性波装置１Ｂの共振子のうち、共振子ＳＲ１ａの電極指３ａ、４ａには、最も大きい厚みの保護膜１９が設けられ、共振子ＳＲ１ｂの電極指３ｂ、４ｂには、次に大きい厚みの保護膜１９が設けられ、共振子ＰＲ１ａ、ＰＲ１ｂ、ＰＲ２ａ、ＰＲ２ｂの電極指３ｃ～３ｆ、４ｃ～４ｆには、最も小さい厚みの保護膜１９が設けられる。
　なお、図１９の例では、第１直列腕共振子と、第２直列腕共振子とは、電気的に並列に接続された共振子ＳＲ１ａ、ＳＲ１ｂであるが、これに限られない。例えば、第１直列腕共振子と、第２直列腕共振子とは、直列に接続された共振子同士であってもよい。この場合、第１直列腕共振子と、第２直列腕共振子とを接続する配線には、その他の共振子が接続されていてもよい。
　以上説明したように、第２実施形態に係る弾性波装置において、直列腕共振子ＳＲ１は、第１直列腕共振子（共振子ＳＲ１ａ）と第２直列腕共振子（共振子ＳＲ１ｂ）とを含む。第１直列腕共振子の第１電極指３ａ及び第２電極指４ａの厚みは、第２直列腕共振子の第１電極指３ｂ及び第２電極指４ｂの厚みと異なる。この場合でも、周波数特性への影響を抑制しつつ、周波数特性の劣化を抑制できる。
　望ましい態様として、第１方向に平面視して、第１直列腕共振子の第１電極指３ａまたは第２電極指４ａと重なる位置に設けられた保護膜１９の厚みは、第１方向に平面視して、第２直列腕共振子の第１電極指３ｂまたは第２電極指４ｂと重なる位置に設けられた保護膜１９の厚みと異なる。この場合でも、周波数特性への影響を抑制しつつ、周波数特性の劣化を抑制できる。
　（第３実施形態）
　図２０は、第３実施形態に係る弾性波装置の模式的な断面図である。より詳しくは、図２０は、第１実施形態における図１５に相当する断面図である。図２０に示すように、第３実施形態に係る弾性波装置１Ｃは、共振子ＰＲ１ａ、ＰＲ１ｂと共振子ＰＲ２ａ、ＰＲ２ｂとで、電極指の厚みが異なる点で第１実施形態と異なる。ここで、共振子ＰＲ１ａ、ＰＲ１ｂと、共振子ＰＲ２ａ、ＰＲ２ｂとは、それぞれ第１並列腕共振子、第２並列腕共振子の一例である。
　第３実施形態では、図２０に示すように、共振子ＰＲ１ａの電極指３ｃ、４ｃの厚みは、共振子ＰＲ２ａの電極指３ｅ、４ｅの厚みと異なる。図２０の例では、共振子ＰＲ１ａの電極指３ｃ、４ｃの厚みは、共振子ＰＲ２ａの電極指３ｅ、４ｅの厚みより小さい。また、共振子ＰＲ１ｂの電極指３ｄ、４ｄの厚みは、共振子ＰＲ１ａの電極指３ｃ、４ｃの厚みと等しい。また、共振子ＰＲ２ｂの電極指３ｆ、４ｆの厚みは、共振子ＰＲ２ａの電極指３ｅ、４ｅの厚みと等しい。すなわち、弾性波装置１Ｃの共振子のうち、共振子ＰＲ１ａ、ＰＲ１ｂの電極指３ｃ、３ｄ、４ｃ、４ｄの厚みが最も大きく、共振子ＰＲ２ａ、ＰＲ２ｂの電極指３ｅ、３ｆ、４ｅ、４ｆの厚みが次に小さく、共振子ＳＲ１ａ、ＳＲ１ｂの電極指３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂの厚みが最も小さい。
　第３実施形態では、図２０に示すように、Ｚ方向に平面視して、共振子ＰＲ１ａの電極指３ｃ、４ｃと重なる位置に設けられた保護膜１９の厚みは、Ｚ方向に平面視して、共振子ＰＲ２ａの電極指３ｅ、４ｅと重なる位置に設けられた保護膜１９の厚みと異なる。図２０の例では、Ｚ方向に平面視して、共振子ＰＲ１ａの電極指３ｃ、４ｃと重なる位置に設けられた保護膜１９の厚みは、Ｚ方向に平面視して、共振子ＰＲ２ａの電極指３ｅ、４ｅと重なる位置に設けられた保護膜１９の厚みより大きい。また、Ｚ方向に平面視して、共振子ＰＲ１ｂの電極指３ｄ、４ｄと重なる位置に設けられた保護膜１９の厚みは、Ｚ方向に平面視して、共振子ＰＲ１ａの電極指３ｃ、４ｃと重なる位置に設けられた保護膜１９の厚みと等しい。また、Ｚ方向に平面視して、共振子ＰＲ２ｂの電極指３ｆ、４ｆと重なる位置に設けられた保護膜１９の厚みは、Ｚ方向に平面視して、共振子ＰＲ２ｂの電極指３ｆ、４ｆと重なる位置に設けられた保護膜１９の厚みと等しい。すなわち、弾性波装置１Ｃの共振子のうち、共振子ＰＲ１ａ、ＰＲ１ｂの電極指３ｃ、３ｄ、４ｃ、４ｄには、最も小さい厚みの保護膜１９が設けられ、共振子ＰＲ２ａ、ＰＲ２ｂの電極指３ｅ、３ｆ、４ｅ、４ｆには、次に小さい厚みの保護膜１９が設けられ、共振子ＳＲ１ａ、ＳＲ１ｂの電極指３ａ、４ａ、３ｂ、４ｂには、最も大きい厚みの保護膜１９が設けられる。
　なお、図２０の例では、第１並列腕共振子と、第２並列腕共振子とは、直列腕の異なるノードに接続される共振子ＰＲ１ａ、ＰＲ２ａであるが、これに限られない。第１並列腕共振子と、第２並列腕共振子とは、電気的に並列に接続された共振子であってもよい。すなわち、例えば、第１並列腕共振子と、第２並列腕共振子とは、同じ配線電極１２ａに接続される共振子ＰＲ１ａと共振子ＰＲ１ｂであってもよい。この場合、第１直列腕共振子と、第２並列腕共振子とは、直列に接続された共振子同士であってもよい。また、第１直列腕共振子と、第２並列腕共振子とを接続する配線には、その他の共振子が接続されていてもよい。
　以上説明したように、第３実施形態に係る弾性波装置１Ｃにおいて、並列腕共振子は、第１並列腕共振子と第２並列腕共振子とを含み、第１並列腕共振子の第１電極指及び第２電極指の厚みは、第２並列腕共振子の第１電極指及び第２電極指の厚みと異なる。この場合でも、周波数特性への影響を抑制しつつ、周波数特性の劣化を抑制できる。
　望ましい態様として、第１方向に平面視して、第１並列腕共振子の第１電極指または第２電極指と重なる位置に設けられた保護膜の厚みは、第１方向に平面視して、第２並列腕共振子の第１電極指または第２電極指と重なる位置に設けられた保護膜の厚みと異なる。この場合でも、周波数特性への影響を抑制しつつ、周波数特性の劣化を抑制できる。
　なお、上記した実施の形態は、本開示の理解を容易にするためのものであり、本開示を限定して解釈するためのものではない。本開示は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るとともに、本開示にはその等価物も含まれる。
　なお、本発明は以下の態様をとることもできる。
　＜１＞
　入力端子と、
　出力端子と、
　複数の共振子と、
　前記入力端子と前記出力端子との間に電気的に接続される直列腕と、
　前記直列腕と接地電位との間に電気的に接続される少なくとも１つの並列腕とを含む弾性波装置であって、
　前記複数の共振子は、
　第１方向に厚みを有する支持基板を備える支持部材と、
　前記支持部材の前記第１方向に設けられた圧電層と、
　前記圧電層の前記第１方向に設けられ、前記第１方向に交差する第２方向において互いに対向する位置に設けられる第１のバスバーおよび第２のバスバーと、前記第１のバスバーに基端が接続された第１電極指と、前記第２のバスバーに基端が接続された第２電極指と、を有するＩＤＴ電極と、
　前記ＩＤＴ電極を覆うように前記圧電層の前記第１方向に設けられた保護膜と
　をそれぞれ備え、
　前記支持部材は、前記圧電層側に空洞部を有し、前記ＩＤＴ電極の少なくとも一部は、前記第１方向に平面視して前記空洞部と重なっており、
　前記複数の共振子は、前記直列腕に設けられた直列腕共振子と、前記並列腕に設けられた並列腕共振子とを含み、
　前記第１方向に平面視して、前記直列腕共振子の前記第１電極指または前記第２電極指と重なる位置に設けられた前記保護膜の厚みは、前記第１方向に平面視して、前記並列腕共振子の前記第１電極指または前記第２電極指と重なる位置に設けられた前記保護膜の厚みより大きく、
　前記直列腕共振子の第１電極指及び第２電極指の厚みは、前記並列腕共振子の第１電極指及び第２電極指の厚みと異なる、弾性波装置。
　＜２＞
　前記直列腕共振子は、第１直列腕共振子と第２直列腕共振子とを含み、
　前記第１直列腕共振子の第１電極指及び第２電極指の厚みは、前記第２直列腕共振子の第１電極指及び第２電極指の厚みと異なる、＜１＞に記載の弾性波装置。
　＜３＞
　前記第１方向に平面視して、前記第１直列腕共振子の前記第１電極指または前記第２電極指と重なる位置に設けられた前記保護膜の厚みは、前記第１方向に平面視して、前記第２直列腕共振子の前記第１電極指または前記第２電極指と重なる位置に設けられた前記保護膜の厚みと異なる、＜２＞に記載の弾性波装置。
　＜４＞
　前記並列腕共振子は、第１並列腕共振子と第２並列腕共振子とを含み、
　前記第１並列腕共振子の第１電極指及び第２電極指の厚みは、第２並列腕共振子の第１電極指及び第２電極指の厚みと異なる、＜１＞に記載の弾性波装置。
　＜５＞
　前記第１方向に平面視して、前記第１並列腕共振子の前記第１電極指または前記第２電極指と重なる位置に設けられた前記保護膜の厚みは、前記第１方向に平面視して、前記第２並列腕共振子の前記第１電極指または前記第２電極指と重なる位置に設けられた前記保護膜の厚みと異なる、＜４＞に記載の弾性波装置。
　＜６＞
　前記支持部材は、前記支持基板の前記圧電層側に設けられた中間層を更に備える、＜１＞から＜５＞のいずれか１つに記載の弾性波装置。
　＜７＞
　前記圧電層の厚みは、前記第１電極指及び前記第２電極指のうち、隣り合う第１電極指と第２電極指との間の中心間距離をｐとした場合に２ｐ以下である、＜１＞から＜６＞のいずれか１つに記載の弾性波装置。
　＜８＞
　前記圧電層が、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムを含む、＜１＞から＜７＞のいずれか１つに記載の弾性波装置。
　＜９＞
　前記ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムのオイラー角（φ，θ，ψ）が、以下の式（１）、式（２）または式（３）の範囲にある、＜８＞に記載の弾性波装置。
　（０°±１０°、０°～２０°、任意のψ）　　…式（１）
　（０°±１０°、２０°～８０°、０°～６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２）　または　（０°±１０°、２０°～８０°、｛１８０°－６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２｝～１８０°）　　…式（２）
　（０°±１０°、｛１８０°－３０°（１－（ψ－９０）２／８１００）１／２｝～１８０°、任意のψ）　　…式（３）
　＜１０＞
　厚み滑りモードのバルク波を利用可能に構成されている、＜１＞から＜９＞のいずれか１つに記載の弾性波装置。
　＜１１＞
　前記圧電層の厚みをｄ、前記第１電極指及び前記第２電極指のうち、隣り合う第１電極指と第２電極指との中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐ≦０．５である、＜１＞から＜１０＞のいずれか１つに記載の弾性波装置。
　＜１２＞
　ｄ／ｐが０．２４以下である、＜１１＞に記載の弾性波装置。
　＜１３＞
　前記ＩＤＴ電極は、前記第１方向に交差する第２方向に延びる１つ以上の第１電極指と、前記第２方向に交差する第３方向に前記１つ以上の第１電極指のいずれかと対向し、前記第２方向に延びる１つ以上の第２電極指と、を有し、隣り合う前記第１電極指と前記第２電極指とが対向している方向に視たときに重なっている領域が励振領域であり、前記励振領域に対する、前記１つ以上の第１電極指及び前記１つ以上の第２電極指のメタライゼーション比をＭＲとしたときに、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５を満たす、＜１＞から＜１２＞のいずれか１つに記載の弾性波装置。
　＜１４＞
　板波を利用可能に構成されている、＜１＞から＜６＞のいずれか１つに記載の弾性波装置。
１、１Ａ～１Ｃ、１０１、３０１　弾性波装置
２　圧電層
２ａ　第１の主面
２ｂ　第２の主面
３、３ａ～３ｆ　電極指（第１電極指）
４、４ａ～４ｆ　電極指（第２電極指）
５　第１のバスバー
６　第２のバスバー
７　中間層
７ａ　開口部
８　支持基板
８ａ　開口部
９、９ａ～９ｆ　空間部
１２ａ～１２ｆ　配線電極
１９　保護膜
２０１　圧電層
２０１ａ　第１の主面
２０１ｂ　第２の主面
２５１　第１領域
２５２　第２領域
３１０、３１１　反射器
Ｃ　励振領域（交差領域）
ＶＰ１　仮想平面
ＳＲ１　直列腕共振子
ＰＲ１、ＰＲ２　並列腕共振子

Claims (14)

  1. 　入力端子と、
    　出力端子と、
    　複数の共振子と、
    　前記入力端子と前記出力端子との間に電気的に接続される直列腕と、
    　前記直列腕と接地電位との間に電気的に接続される少なくとも１つの並列腕とを含む弾性波装置であって、
    　前記複数の共振子は、
    　第１方向に厚みを有する支持基板を備える支持部材と、
    　前記支持部材の前記第１方向に設けられた圧電層と、
    　前記圧電層の前記第１方向に設けられ、前記第１方向に交差する第２方向において互いに対向する位置に設けられる第１のバスバーおよび第２のバスバーと、前記第１のバスバーに基端が接続された第１電極指と、前記第２のバスバーに基端が接続された第２電極指と、を有するＩＤＴ電極と、
    　前記ＩＤＴ電極を覆うように前記圧電層の前記第１方向に設けられた保護膜と
    　をそれぞれ備え、
    　前記支持部材は、前記圧電層側に空洞部を有し、前記ＩＤＴ電極の少なくとも一部は、前記第１方向に平面視して前記空洞部と重なっており、
    　前記複数の共振子は、前記直列腕に設けられた直列腕共振子と、前記並列腕に設けられた並列腕共振子とを含み、
    　前記第１方向に平面視して、前記直列腕共振子の前記第１電極指または前記第２電極指と重なる位置に設けられた前記保護膜の厚みは、前記第１方向に平面視して、前記並列腕共振子の前記第１電極指または前記第２電極指と重なる位置に設けられた前記保護膜の厚みより大きく、
    　前記直列腕共振子の第１電極指及び第２電極指の厚みは、前記並列腕共振子の第１電極指及び第２電極指の厚みと異なる、弾性波装置。
  2. 　前記直列腕共振子は、第１直列腕共振子と第２直列腕共振子とを含み、
    　前記第１直列腕共振子の第１電極指及び第２電極指の厚みは、前記第２直列腕共振子の第１電極指及び第２電極指の厚みと異なる、請求項１に記載の弾性波装置。
  3. 　前記第１方向に平面視して、前記第１直列腕共振子の前記第１電極指または前記第２電極指と重なる位置に設けられた前記保護膜の厚みは、前記第１方向に平面視して、前記第２直列腕共振子の前記第１電極指または前記第２電極指と重なる位置に設けられた前記保護膜の厚みと異なる、請求項２に記載の弾性波装置。
  4. 　前記並列腕共振子は、第１並列腕共振子と第２並列腕共振子とを含み、
    　前記第１並列腕共振子の第１電極指及び第２電極指の厚みは、第２並列腕共振子の第１電極指及び第２電極指の厚みと異なる、請求項１に記載の弾性波装置。
  5. 　前記第１方向に平面視して、前記第１並列腕共振子の前記第１電極指または前記第２電極指と重なる位置に設けられた前記保護膜の厚みは、前記第１方向に平面視して、前記第２並列腕共振子の前記第１電極指または前記第２電極指と重なる位置に設けられた前記保護膜の厚みと異なる、請求項４に記載の弾性波装置。
  6. 　前記支持部材は、前記支持基板の前記圧電層側に設けられた中間層を更に備える、請求項１に記載の弾性波装置。
  7. 　前記圧電層の厚みは、前記第１電極指及び前記第２電極指のうち、隣り合う第１電極指と第２電極指との間の中心間距離をｐとした場合に２ｐ以下である、請求項１に記載の弾性波装置。
  8. 　前記圧電層が、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムを含む、請求項１に記載の弾性波装置。
  9. 　前記ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムのオイラー角（φ，θ，ψ）が、以下の式（１）、式（２）または式（３）の範囲にある、請求項８に記載の弾性波装置。
    　（０°±１０°、０°～２０°、任意のψ）　　…式（１）
    　（０°±１０°、２０°～８０°、０°～６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２）　または　（０°±１０°、２０°～８０°、｛１８０°－６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２｝～１８０°）　　…式（２）
    　（０°±１０°、｛１８０°－３０°（１－（ψ－９０）２／８１００）１／２｝～１８０°、任意のψ）　　…式（３）
  10. 　厚み滑りモードのバルク波を利用可能に構成されている、請求項１に記載の弾性波装置。
  11. 　前記圧電層の厚みをｄ、前記第１電極指及び前記第２電極指のうち、隣り合う第１電極指と第２電極指との中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐ≦０．５である、請求項１に記載の弾性波装置。
  12. 　ｄ／ｐが０．２４以下である、請求項１１に記載の弾性波装置。
  13. 　前記ＩＤＴ電極は、前記第１方向に交差する第２方向に延びる１つ以上の第１電極指と、前記第２方向に交差する第３方向に前記１つ以上の第１電極指のいずれかと対向し、前記第２方向に延びる１つ以上の第２電極指と、を有し、隣り合う前記第１電極指と前記第２電極指とが対向している方向に視たときに重なっている領域が励振領域であり、前記励振領域に対する、前記１つ以上の第１電極指及び前記１つ以上の第２電極指のメタライゼーション比をＭＲとしたときに、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５を満たす、請求項１に記載の弾性波装置。
  14. 　板波を利用可能に構成されている、請求項１に記載の弾性波装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH06152299A (ja) * 1992-11-09 1994-05-31 Fujitsu Ltd 弾性表面波デバイス
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