WO2023282264A1 - 弾性波装置 - Google Patents

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WO2023282264A1
WO2023282264A1 PCT/JP2022/026738 JP2022026738W WO2023282264A1 WO 2023282264 A1 WO2023282264 A1 WO 2023282264A1 JP 2022026738 W JP2022026738 W JP 2022026738W WO 2023282264 A1 WO2023282264 A1 WO 2023282264A1
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electrode
wave device
piezoelectric layer
elastic wave
electrode fingers
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PCT/JP2022/026738
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哲也 木村
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株式会社村田製作所
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    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/25—Constructional features of resonators using surface acoustic waves

Definitions

  • the present disclosure relates to elastic wave devices.
  • Patent Document 1 describes an elastic wave device.
  • the acoustic wave device shown in Patent Document 1 generates heat during operation. At this time, since the coefficient of linear expansion of the busbar electrode of the functional electrode is larger than the coefficient of linear expansion of the piezoelectric layer, there is a possibility that the characteristics will deteriorate due to the bending of the piezoelectric layer.
  • the present disclosure is intended to solve the above-described problems, and aims to suppress the bending of the piezoelectric layer.
  • An elastic wave device includes a support substrate having a thickness in a first direction, an intermediate layer provided on the support substrate, a piezoelectric layer provided on the intermediate layer, and the piezoelectric layer.
  • first electrode fingers provided on the main surface and extending in a second direction intersecting the first direction; first busbar electrodes to which the first electrode fingers are connected; and a third direction orthogonal to the second direction.
  • the intermediate layer has a space in a region that at least partially overlaps with the IDT electrode when viewed in plan in the first direction, and the intermediate layer has at least one notch on an inner wall of the space.
  • An elastic wave device includes a support substrate having a thickness in a first direction, a piezoelectric layer provided on the support substrate, and a piezoelectric layer provided on a main surface of the piezoelectric layer and crossing the first direction.
  • a first electrode finger extending in a second direction, a first bus bar electrode to which the first electrode finger is connected, and facing any one of the first electrode fingers in a third direction orthogonal to the second direction, an IDT electrode having a second electrode finger extending in the second direction and a second busbar electrode to which the second electrode finger is connected;
  • a space is provided in a region at least partially overlapping with the IDT electrode, and at least one notch is formed in the inner wall of the space of the support substrate.
  • bending of the piezoelectric layer can be suppressed.
  • FIG. 1A is a perspective view showing an elastic wave device according to a 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 along line II-II of FIG. 1A.
  • FIG. 3A is a schematic cross-sectional view for explaining Lamb waves propagating through the piezoelectric layer of the 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 a thickness-shear primary mode bulk wave propagating in the piezoelectric layer of the first embodiment.
  • FIG. 1A is a perspective view showing an elastic wave device according to a 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 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. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between , and the fractional band.
  • FIG. FIG. 7 is a plan view showing an example in which a pair of electrodes are provided in the elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a reference diagram showing an example of resonance characteristics of the elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 9 shows the ratio bandwidth when a large number of elastic wave resonators are configured in the elastic wave device of the first embodiment, and the phase rotation amount of the spurious impedance normalized by 180 degrees as the magnitude of the spurious. is an explanatory diagram showing the relationship between.
  • FIG. 9 shows the ratio bandwidth when a large number of elastic wave resonators are configured in the elastic wave device of the first embodiment, and the phase rotation amount of the spurious impedance normalized by 180 degrees as the magnitude of the spurious.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between d/2p, metallization ratio MR, and fractional bandwidth.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing a map of the fractional band with respect to the Euler angles (0°, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO 3 when d/p is infinitely close to 0.
  • FIG. 12 is a partially cutaway perspective view for explaining the elastic wave device according to the embodiment of the present disclosure.
  • 13 is a perspective view showing an example of the elastic wave device according to the first embodiment;
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line XV-XV of FIG. 13.
  • FIG. 15 is a perspective view showing a support member of the acoustic wave device according to FIG. 13.
  • FIG. 16A is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Comparative Example 1.
  • FIG. 16B is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 1.
  • FIG. 16C is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 2.
  • FIG. 16D is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 3.
  • FIG. 16E is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 4.
  • FIG. 16B is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 1.
  • FIG. 16C is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of
  • FIG. 16F is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 5.
  • FIG. FIG. 17 is a diagram showing displacement in the Z direction along line A-A′ in FIG. 13 of the piezoelectric layers of the acoustic wave devices according to Comparative Example 1 and Examples 1 to 5.
  • FIG. FIG. 18 is a graph showing average values of displacement in the Z direction along line A-A' in FIG. 13 of the piezoelectric layers of the acoustic wave devices according to Comparative Example 1 and Examples 1 to 5.
  • FIG. 19A is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the elastic wave device according to Comparative Example 2.
  • FIG. 19B is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 6.
  • FIG. 19C is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 7.
  • FIG. 19D is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 8.
  • FIG. 19E is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 9.
  • FIG. 19F is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 10.
  • FIG. 20 is a diagram showing displacement in the Z direction along line A-A′ in FIG. 13 of the piezoelectric layers of the acoustic wave devices according to Comparative Example 2 and Examples 6 to 10.
  • FIG. 21 is a diagram showing average values of displacement in the Z direction along the line A-A′ in FIG. 13 of the piezoelectric layers of the acoustic wave devices according to Comparative Example 2 and Examples 6 to 10.
  • FIG. 22A is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Comparative Example 3.
  • FIG. 22B is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 11.
  • FIG. 22C is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 12.
  • FIG. 22D is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 13.
  • FIG. 22E is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 14.
  • FIG. 22F is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 15.
  • FIG. FIG. 23 is a diagram showing displacement in the Z direction along the line A-A′ in FIG.
  • FIG. 24 is a diagram showing average values of displacement in the Z direction along the line A-A′ in FIG. 13 of the piezoelectric layers of the elastic wave devices according to Comparative Example 3 and Examples 11 to 15.
  • FIG. 1A is a perspective view showing an elastic wave device according to a 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 consist of LiTaO 3 .
  • the cut angle of LiNbO 3 and LiTaO 3 is Z-cut in the first embodiment.
  • the cut angles of LiNbO 3 and LiTaO 3 may be rotated Y-cut or X-cut.
  • the Y-propagation and X-propagation ⁇ 30° propagation orientations are preferred.
  • the thickness of the piezoelectric layer 2 is not particularly limited, it 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 4 are provided on the first main surface 2a.
  • the electrode finger 3 is an example of the "first electrode finger” and the electrode finger 4 is an example of the "second electrode finger”.
  • the multiple electrode fingers 3 are multiple “first electrode fingers” connected to the first busbar electrodes 5 .
  • the multiple electrode fingers 4 are multiple “second electrode fingers” connected to the second busbar electrodes 6 .
  • the plurality of electrode fingers 3 and the plurality of electrode fingers 4 are interdigitated with each other.
  • an IDT (Interdigital Transducer) electrode including electrode fingers 3 , electrode fingers 4 , first busbar electrodes 5 , and second busbar electrodes 6 is configured.
  • the electrode fingers 3 and 4 have a rectangular shape and a length direction.
  • the electrode finger 3 and the electrode finger 4 adjacent to the electrode finger 3 face each other in a direction perpendicular to the length direction.
  • Both the length direction of the electrode fingers 3 and 4 and the direction orthogonal to the length direction of the electrode fingers 3 and 4 are directions that intersect the thickness direction of the piezoelectric layer 2 . Therefore, it can be said that the electrode finger 3 and the electrode finger 4 adjacent to the electrode finger 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 defined as the Z direction (or first direction)
  • the length direction of the electrode fingers 3 and 4 is defined as the Y direction (or second direction)
  • the electrode fingers 3 and 4 4 may be described as the X direction (or the third direction).
  • the length direction of the electrode fingers 3 and 4 may be interchanged with the direction orthogonal to the length direction 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 extend in the direction in which the first busbar electrodes 5 and the second busbar electrodes 6 extend. In that case, the first busbar electrode 5 and the second busbar electrode 6 extend in the direction in which the electrode fingers 3 and 4 extend in FIGS. 1A and 1B.
  • a pair of structures in which the electrode fingers 3 connected to one potential and the electrode fingers 4 connected to the other potential are adjacent to each other are arranged in a direction perpendicular to the length direction of the electrode fingers 3 and 4. Multiple pairs are provided.
  • the electrode finger 3 and the electrode finger 4 are adjacent to each other, not when the electrode finger 3 and the electrode finger 4 are arranged so as to be in direct contact, but when the electrode finger 3 and the electrode finger 4 are arranged with a gap therebetween. It refers to the case where the When the electrode finger 3 and the electrode finger 4 are adjacent to each other, there are electrodes connected to the hot electrode and the ground electrode, including other electrode fingers 3 and 4, between the electrode finger 3 and the electrode finger 4. is not placed.
  • the logarithms need not be integer pairs, but may be 1.5 pairs, 2.5 pairs, or the like.
  • the center-to-center distance, that is, the pitch, between the electrode fingers 3 and 4 is preferably in the range of 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less. Further, the center-to-center distance between the electrode fingers 3 and 4 means the center of the width dimension of the electrode fingers 3 in the direction orthogonal to the length direction of the electrode fingers 3 and the distance orthogonal to the length direction of the electrode fingers 4 . It is the distance connecting the center of the width dimension of the electrode finger 4 in the direction of
  • the electrode fingers 3 and 4 when at least one of the electrode fingers 3 and 4 is plural (when there are 1.5 or more pairs of electrodes when the electrode fingers 3 and 4 are paired as a pair of electrode pairs), the electrode fingers 3.
  • the center-to-center distance of the electrode fingers 4 refers to the average value of the center-to-center distances 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 facing 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 finger 3 in the direction perpendicular to the length direction of the electrode finger 3 and the length of the electrode finger 4. It is the distance connecting the center of the dimension (width dimension) of the electrode finger 4 in the direction orthogonal to the direction.
  • the direction orthogonal to the length direction of the electrode fingers 3 and 4 is the direction orthogonal to the polarization direction of the piezoelectric layer 2 .
  • “perpendicular” is not limited to being strictly perpendicular, but substantially perpendicular (the angle formed by the direction perpendicular to the length direction of the electrode fingers 3 and electrode fingers 4 and the polarization direction is, for example, 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 shape and, as shown in FIG. 2, openings 7a and 8a.
  • a space (air gap) 9 is thereby formed.
  • the space 9 is provided so as not to disturb 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 not overlapping 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 directly or indirectly laminated to 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 other than silicon oxide, such as silicon nitride and alumina.
  • the support substrate 8 is made of Si.
  • the plane orientation of the surface of Si on the piezoelectric layer 2 side may be (100), (110), or (111).
  • high-resistance Si having a resistivity of 4 k ⁇ or more is desirable.
  • the support substrate 8 can also be constructed using an appropriate insulating material or semiconductor material.
  • Materials for the support substrate 8 include, for example, aluminum oxide, lithium tantalate, lithium niobate, piezoelectric materials such as crystal, alumina, magnesia, sapphire, silicon nitride, aluminum nitride, silicon carbide, zirconia, cordierite, mullite, and steer.
  • Various ceramics such as tight and forsterite, dielectrics such as diamond and glass, and semiconductors such as gallium nitride can be used.
  • the plurality of electrode fingers 3, electrode fingers 4, first busbar electrodes 5, and second busbar electrodes 6 are made of appropriate metals or alloys such as Al and AlCu alloys.
  • the electrode fingers 3, the electrode fingers 4, the first busbar electrodes 5, and the second busbar electrodes 6 have a structure in which an Al film is laminated on a Ti film. Note that an adhesion layer other than the Ti film may be used.
  • an AC voltage is applied between the multiple electrode fingers 3 and the multiple electrode fingers 4 . More specifically, an AC voltage is applied between the first busbar electrode 5 and the second busbar electrode 6 . As a result, it is possible to obtain resonance characteristics using a thickness-shear primary mode bulk wave excited in the piezoelectric layer 2 .
  • d/p is set to 0.5 or less.
  • the thickness-shear primary mode bulk wave 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 the electrode fingers 4 When at least one of the electrode fingers 3 and the electrode fingers 4 is plural as in the first embodiment, that is, when the electrode fingers 3 and the electrode fingers 4 form a pair of electrodes, the electrode fingers 3 and the electrode fingers When there are 1.5 pairs or more of 4, the center-to-center distance p between the adjacent electrode fingers 3 and 4 is the average distance between the center-to-center distances between the adjacent electrode fingers 3 and 4 .
  • the acoustic wave device 1 of the first embodiment has the above configuration, even if the logarithms of the electrode fingers 3 and 4 are reduced in an attempt to reduce the size, the Q value is unlikely to decrease. This is because the resonator does not require reflectors on both sides, and the propagation loss is small. The reason why the above reflector is not required is that the bulk wave of the thickness-shlip primary mode is used.
  • FIG. 3A is a schematic cross-sectional view for explaining Lamb waves propagating through the piezoelectric layer of the 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 a thickness-shear primary mode bulk wave propagating in the piezoelectric layer of the first embodiment.
  • FIG. 3A shows an acoustic wave device as described in Patent Document 1, in which Lamb waves propagate through the piezoelectric layer.
  • waves propagate through the piezoelectric layer 201 as indicated by arrows.
  • the piezoelectric layer 201 has a first principal surface 201a and a second principal surface 201b, and the thickness direction connecting the first principal surface 201a and the second principal surface 201b is the Z direction.
  • the X direction is the direction in which the electrode fingers 3 and 4 of the IDT electrodes are aligned.
  • the wave propagates in the X direction as shown.
  • the wave is generated between the first main surface 2a and the second main surface 2a 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. Further, since resonance characteristics are obtained by propagating waves in the Z direction, no reflector is required. Therefore, no propagation loss occurs when propagating to the reflector. Therefore, even if the number of electrode pairs 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 primary thickness-shear 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 (see FIG. 1B). 2 area 252 is reversed.
  • FIG. 4 schematically shows bulk waves when a voltage is applied between the electrode fingers 3 so 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 the 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 main surface 2b.
  • At least one pair of electrodes consisting of the electrode fingers 3 and 4 is arranged. It is not always necessary to have a plurality of pairs of electrode pairs. That is, it is sufficient that at least one pair of electrodes is 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 and the electrode finger 4 to the hot potential.
  • the at least one pair of electrodes are, as described above, electrodes connected to a hot potential or electrodes connected to a ground potential, and no floating electrodes are 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 acoustic wave device 1 that obtained the resonance characteristics shown in FIG. 5 are as follows.
  • Piezoelectric layer 2 LiNbO3 with Euler angles (0°, 0°, 90°) Thickness of piezoelectric layer 2: 400 nm
  • Length of excitation region C (see FIG. 1B): 40 ⁇ m Number of electrode pairs 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
  • Middle layer 7 Silicon oxide film with a thickness of 1 ⁇ m
  • 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 perpendicular to the length direction of the electrode fingers 3 and 4. .
  • the length of the excitation region C is the dimension along the length direction of the electrode fingers 3 and 4 of the excitation region C. As shown in FIG. Here, the excitation region C is an example of the "intersection region".
  • the inter-electrode distances of the electrode pairs consisting of the electrode fingers 3 and 4 are all equal in a plurality of pairs. That is, the electrode fingers 3 and the electrode fingers 4 are 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. It is an explanatory view showing the relationship with the fractional bandwidth as.
  • At least one pair of electrodes may be one pair, and the above p is the center-to-center distance between adjacent electrode fingers 3 and 4 in the case of one pair of electrodes. In the case of 1.5 pairs or more of electrodes, the average distance between the centers of adjacent electrode fingers 3 and 4 should be p.
  • the thickness d of the piezoelectric layer 2 if the piezoelectric layer 2 has variations in thickness, a value obtained by averaging the thickness may be adopted.
  • FIG. 7 is a 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 having electrode fingers 3 and 4 are provided on first main surface 2 a of 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 d/p is 0.5 or less, it is possible to effectively excite the bulk wave in the primary mode of thickness shear.
  • the excitation region is an overlapping region of the plurality of electrode fingers 3 and 4 when viewed in the direction in which any adjacent electrode fingers 3 and 4 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 described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG.
  • FIG. 8 is a reference diagram showing an example of resonance characteristics of the elastic wave device of the first embodiment.
  • a spurious signal indicated by an arrow B appears between the resonance frequency and the anti-resonance frequency.
  • d/p 0.08 and the Euler angles of LiNbO 3 (0°, 0°, 90°).
  • the metallization ratio MR was set to 0.35.
  • the metallization ratio MR will be explained with reference to FIG. 1B.
  • the excitation region C is the portion surrounded by the dashed-dotted line.
  • the excitation region C is a region where the electrode fingers 3 and 4 overlap with the electrode fingers 4 when viewed in a direction perpendicular to the length direction of the electrode fingers 3 and 4, that is, in a facing direction. a region where the electrode fingers 3 overlap each other; and a region between the electrode fingers 3 and 4 where the electrode fingers 3 and 4 overlap each other.
  • the area of the electrode fingers 3 and 4 in the excitation region C with respect to the area of the excitation region C is the metallization ratio MR. That is, the metallization ratio MR is the ratio of the area of the metallization portion to the area of the excitation region C.
  • the ratio of the metallization portion included in the entire excitation region C to the total area of the excitation region C should be MR.
  • FIG. 9 shows the ratio bandwidth when a large number of elastic wave resonators are configured in the elastic wave device of the first embodiment, and the phase rotation amount of the spurious impedance normalized by 180 degrees as the magnitude of the spurious. is an explanatory diagram showing the relationship between. The ratio band was adjusted by changing the film thickness of the piezoelectric layer 2 and the dimensions of the electrode fingers 3 and 4 .
  • FIG. 9 shows the results when the piezoelectric layer 2 made of Z-cut LiNbO 3 is used, but the same tendency is obtained when the piezoelectric layer 2 with other cut angles is 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 changes the parameters constituting the fractional band, even if the passband appear within. That is, as in the resonance characteristics shown in FIG. 8, a large spurious component indicated by arrow B appears within the band. Therefore, the specific bandwidth is preferably 17% or less. In this case, by adjusting the film thickness of the piezoelectric layer 2 and the dimensions of the electrode fingers 3 and 4, the spurious response can be reduced.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between d/2p, metallization ratio MR, and fractional bandwidth.
  • various elastic wave devices 1 with different d/2p and MR were configured, and the fractional bandwidth was measured.
  • the hatched portion on the right side of the dashed line D in FIG. 10 is the area where the fractional bandwidth is 17% or less.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing a map of the fractional band with respect to the Euler angles (0°, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO 3 when d/p is infinitely close to 0.
  • FIG. A hatched portion in FIG. 11 is a region where a fractional bandwidth of at least 5% or more is obtained. When the range of the area is approximated, it becomes the range represented by the following formulas (1), (2) and (3).
  • Equation (1) (0° ⁇ 10°, 20° to 80°, 0° to 60° (1-( ⁇ -50) 2 /900) 1/2 ) or (0° ⁇ 10°, 20° to 80°, [180 °-60° (1-( ⁇ -50) 2 /900) 1/2 ] ⁇ 180°) Equation (2) (0° ⁇ 10°, [180°-30°(1-( ⁇ -90) 2 /8100) 1/2 ] ⁇ 180°, arbitrary ⁇ ) Equation (3)
  • the fractional band can be sufficiently widened, 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 peripheral edge of the space 9 is indicated by a dashed line.
  • the elastic wave device of the present disclosure may utilize plate waves.
  • the elastic wave device 301 has reflectors 310 and 311 as shown in FIG. Reflectors 310 and 311 are provided on both sides of the electrode fingers 3 and 4 of the piezoelectric layer 2 in the acoustic wave propagation direction.
  • a Lamb wave as a plate wave is excited by applying an AC electric field to the electrode fingers 3 and 4 on the space 9.
  • the reflectors 310 and 311 are provided on both sides, it is possible to obtain resonance characteristics due to Lamb waves as Lamb waves.
  • the elastic wave devices 1 and 101 use bulk waves in the primary mode of thickness shear.
  • the first electrode finger 3 and the second electrode finger 4 are adjacent electrodes, 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 d/p is set to 0.5 or less, where p is the distance between them.
  • the Q value can be increased even if the elastic wave device is miniaturized.
  • piezoelectric layer 2 is made of lithium niobate or lithium tantalate.
  • the first principal surface 2a or the second principal surface 2b of the piezoelectric layer 2 has first electrode fingers 3 and second electrode fingers 4 facing each other in a direction intersecting the thickness direction of the piezoelectric layer 2. It is desirable to cover the finger 3 and the second electrode finger 4 with a protective film.
  • FIG. 13 is a perspective view showing an example of the elastic wave device according to the first embodiment.
  • 14 is a cross-sectional view taken along line XV-XV of FIG. 13.
  • FIG. 13 In the following description, of the directions parallel to the Z direction, one direction may be described as upward and the other direction may be described as downward.
  • an elastic wave device 1A according to the first embodiment includes functional electrodes 10, support members 20, and piezoelectric layers 2. As shown in FIG.
  • the functional electrode 10 is an electrode provided on the piezoelectric layer 2 . 14 and 15, the functional electrode 10 is provided on the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2.
  • the functional electrode 10 includes wiring electrodes and IDT electrodes.
  • a wiring electrode is an electrode that connects a resonator having an IDT electrode and another element.
  • functional electrode 10 has first metal layer 11 and second metal layer 12 .
  • the first metal layer 11 is a layer provided on the piezoelectric layer 2 .
  • the first metal layer 11 forms the electrode fingers 3,4 and the busbar electrodes 5,6.
  • the first metal layer 11 contains, for example, aluminum (Al). This makes it possible to obtain good frequency characteristics.
  • the first metal layer 11 is not limited to being made of a single metal, and may be an alloy.
  • the first metal layer 11 is not limited to being in contact with the first main surface 2 a of the piezoelectric layer 2 .
  • the first metal layer 11 may be stacked on the piezoelectric layer 2 via a layer made of a material different from that of the first metal layer 11, such as titanium (Ti) or chromium (Cr).
  • the second metal layer 12 is a layer laminated on at least part of the first metal layer 11 .
  • the second metal layer 12 forms wiring electrodes.
  • the second metal layer 12 is preferably made of a metal having a small electrical resistance and a coefficient of linear expansion smaller than that of the first metal layer 11, and preferably contains gold (Au) or copper (Cu), for example.
  • Au gold
  • Cu copper
  • the first metal layer 11 is supported by the second metal layer 12 having a coefficient of linear expansion smaller than that of the first metal layer 11, so that bending of the piezoelectric layer 2 can be further suppressed.
  • the second metal layer 12 is not limited to being made of a single metal, and may be an alloy.
  • the support member 20 is a member provided with the support substrate 8 .
  • a support member 20 is provided below the piezoelectric layer 2 .
  • support member 20 comprises intermediate layer 7 and support substrate 8 .
  • the support member 20 is provided with a space portion 9 in a region where at least a part of the support member 20 overlaps in plan view in the Z direction.
  • the space 9 is on the side of the intermediate layer 7 on which the piezoelectric layer 2 is provided in the Z direction.
  • the space part 9 may be provided so as to penetrate the intermediate layer 7 , or may be provided in the intermediate layer 7 and the support substrate 8 .
  • FIG. 15 is a perspective view showing a support member of the elastic wave device according to FIG. 13.
  • support member 20 has an inner wall 21 .
  • the inner wall 21 is a wall of the surfaces of the support member 20 exposed in the space 9 excluding the surface parallel to the XY plane.
  • the inner wall 21a includes two inner walls 21a and 21b facing in the X direction and two inner walls 21c and 21d facing in the Y direction.
  • a notch 22 is provided in the inner wall 21 .
  • the notch 22 is a recess provided in the inner wall 21 . That is, the space within the notch 22 communicates with the space portion 9 .
  • at least one notch 22 is provided in each of the two inner walls 21a and 21b facing each other in the X direction. As a result, the notch 22 absorbs the stress of the piezoelectric layer 2, so that bending of the piezoelectric layer 2 can be suppressed.
  • the notch 22 is provided so as not to overlap the excitation region C when viewed in plan in the Z direction.
  • the notch 22 is provided so as to at least partially overlap the busbar electrodes 5 and 6 when viewed from above in the Z direction. Thereby, it is possible to prevent the notch 22 from hindering the movement of the electrode fingers 3 and 4 .
  • the notch 22 is provided near the center of the inner walls 21a and 21b in the Y direction. As a result, the notch 22 is provided at the position in the Y direction where the piezoelectric layer 2 is most likely to bend, so bending of the piezoelectric layer 2 can be further suppressed.
  • the width of the notch 22 is 1 ⁇ m or more. As a result, stress can be sufficiently absorbed, and bending of the piezoelectric layer 2 is suppressed.
  • the width of the notch 22 is 30 ⁇ m or less. This facilitates processing.
  • the width of the notch 22 refers to the maximum length of the notch 22 in the direction in which the inner walls 21a and 21b in which the notch 22 is provided extend in plan view in the Z direction. Note that the shape of the notch 22 is circular in plan view in the Z direction, but this is merely an example, and may be rectangular, triangular, or the like.
  • the notch 22 is provided at least on the side where the piezoelectric layer 2 is provided among the ends of the inner walls 21a and 21b facing in the Z direction.
  • the notch 22 has a columnar shape extending in the Z direction, and the maximum depth of the notch 22 is the same as the depth of the space 9 .
  • the depth of the space portion 9 refers to the distance in the Z direction from the surface of the support member 20 parallel to the XY plane that is in contact with the piezoelectric layer 2 to the surface exposed to the space portion 9 .
  • the maximum depth of the notch 22 may be smaller than the depth of the space 9 . That is, the notch 22 may have a bowl-like shape obtained by hollowing out the inner wall 21 .
  • the notches 22 are provided along the inner wall 21 at intervals. That is, a plurality of notches 22 are provided on one inner wall 21a.
  • the number of notches 22 provided in one inner wall 21a of the two inner walls 21a and 21b facing each other in the X direction is the same as the number of notches 22 provided in the other inner wall 21b.
  • a plurality of notches 22 provided in one inner wall 21a are provided so as to be symmetrical about the center of the inner wall 21a in the Y direction.
  • the arrangement of the plurality of notches 22 is not limited to that shown in FIG. 15, and may be arranged asymmetrically about the center of the inner wall 21a in the Y direction.
  • the plurality of notches 22 may not be provided at regular intervals, and may include notches of different sizes or shapes.
  • the elastic wave device 1A according to the first embodiment has been described above, the elastic wave device according to the first embodiment is not limited to this.
  • the intermediate layer 7 is not an essential component, and the piezoelectric layer 2 may be provided on the support substrate 8 .
  • the functional electrode 10 may not include the first metal layer 11 and the second metal layer 12, and may be made of a single metal.
  • test example will be described below.
  • a simulation model was created with the following design parameters.
  • Piezoelectric layer 2 LiNbO3 with Euler angles (0°, 37.5°, 0°) Thickness of piezoelectric layer 2: 385 mm
  • Support substrate 8 Si Thickness of support substrate 8: 50 ⁇ m
  • Intermediate layer 7 Silicon oxide
  • Thickness of intermediate layer 7 2 ⁇ m
  • First metal layer 11 Al Thickness of first metal layer 11: 504 nm
  • Thickness of second metal layer 12 2.9 ⁇ m
  • Table 1 is a table showing comparative examples and examples in the first embodiment.
  • Comparative Examples 1 to 3 and Test Examples 1 to 15 were performed by changing the material of the second metal layer 12 and the number of notches 22 per inner wall.
  • the displacement of the piezoelectric layer 2 in the Z direction when the temperature of the piezoelectric layer 2 reaches 105°C was calculated.
  • FIG. 16A is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Comparative Example 1.
  • FIG. 16B is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 1.
  • FIG. 16C is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 2.
  • FIG. 16D is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 3.
  • FIG. 16E is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 4.
  • FIG. 16B is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 1.
  • FIG. 16C is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of
  • FIG. 16F is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 5.
  • FIG. FIG. 17 is a diagram showing displacement in the Z direction along line A-A′ in FIG. 13 of the piezoelectric layers of the acoustic wave devices according to Comparative Example 1 and Examples 1 to 5.
  • FIG. FIG. 18 is a graph showing average values of displacement in the Z direction along line A-A' in FIG. 13 of the piezoelectric layers of the acoustic wave devices according to Comparative Example 1 and Examples 1 to 5.
  • FIG. 19A is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the elastic wave device according to Comparative Example 2.
  • FIG. 19B is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 6.
  • FIG. 19C is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 7.
  • FIG. 19D is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 8.
  • FIG. 19E is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 9.
  • FIG. 19B is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 6.
  • FIG. 19C is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezo
  • FIG. 19F is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 10.
  • FIG. FIG. 20 is a diagram showing displacement in the Z direction along line A-A′ in FIG. 13 of the piezoelectric layers of the acoustic wave devices according to Comparative Example 2 and Examples 6 to 10.
  • FIG. 21 is a diagram showing average values of displacement in the Z direction along the line A-A′ in FIG. 13 of the piezoelectric layers of the acoustic wave devices according to Comparative Example 2 and Examples 6 to 10.
  • FIG. 22A is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Comparative Example 3.
  • FIG. 22B is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 11.
  • FIG. 22C is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 12.
  • FIG. 22D is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 13.
  • FIG. 22E is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 14.
  • FIG. 22B is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 11.
  • FIG. 22C is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of
  • FIG. 22F is a diagram showing the distribution of displacement in the Z direction of the piezoelectric layer of the acoustic wave device according to Example 15.
  • FIG. FIG. 23 is a diagram showing displacement in the Z direction along the line A-A′ in FIG. 13 of the piezoelectric layers of the acoustic wave devices according to Comparative Example 3 and Examples 11 to 15.
  • FIG. 24 is a diagram showing average values of displacement in the Z direction along the line A-A′ in FIG. 13 of the piezoelectric layers of the elastic wave devices according to Comparative Example 3 and Examples 11 to 15.
  • Comparative Example 3 as shown in FIGS.
  • the displacement of the piezoelectric layer 2 in the Z direction is large near the center of the space 9 in the Y direction, and there are portions where the piezoelectric layer 2 is excessively bent. is occurring.
  • Examples 11 to 15 as shown in FIGS. 22B to 22F and FIG. Deflection of the piezoelectric layer 2 near the center of the direction is suppressed. From this, it can be seen that the bending of the piezoelectric layer 2 can be suppressed by providing the notch 22 in the inner wall 21 . Further, as shown in FIG. 20, in Examples 11 to 15, the bending of the piezoelectric layer 2 near the center of the space portion 9 in the Y direction is suppressed. It can be seen that this makes it possible to suppress the bending of the piezoelectric layer 2 in the area where the bending is likely to occur.
  • the elastic wave device includes the support substrate 8 having a thickness in the first direction, the intermediate layer 7 provided on the support substrate 8, and the intermediate layer 7 provided on the intermediate layer 7.
  • first electrode fingers 3 provided on the main surface of the piezoelectric layer 2 and extending in a second direction intersecting the first direction; and first busbar electrodes 5 to which the first electrode fingers 3 are connected.
  • a second electrode finger 4 facing any one of the first electrode fingers 3 in a third direction perpendicular to the second direction and extending in the second direction, and a second bus bar electrode 6 to which the second electrode finger 4 is connected.
  • the intermediate layer 7 has a space portion 9 in a region at least partially overlapping with the IDT electrode when viewed in plan in the first direction, and the space portion 9 of the intermediate layer 7 has at least one notch 22 in its inner wall 21 .
  • the notch 22 absorbs the stress of the piezoelectric layer 2, so that bending of the piezoelectric layer 2 can be suppressed.
  • the elastic wave device includes a support substrate 8 having a thickness in the first direction, a piezoelectric layer 2 provided on the support substrate 8, a main surface of the piezoelectric layer 2, and a First electrode fingers 3 extending in a second direction intersecting one direction, first bus bar electrodes 5 to which the first electrode fingers 3 are connected, and first electrode fingers 3 extending in a third direction orthogonal to the second direction.
  • an IDT electrode having a second electrode finger 4 extending in a second direction and a second busbar electrode 6 to which the second electrode finger 4 is connected;
  • a space 9 in a region at least partially overlapping with the IDT electrode, and at least one notch 22 is formed in the inner wall 21 of the space 9 of the support substrate 8 .
  • the notch 22 absorbs the stress of the piezoelectric layer 2, so that bending of the piezoelectric layer 2 can be suppressed.
  • the notch 22 overlaps the crossing region (excitation region C) where the first electrode finger 3 and the second electrode finger 4 overlap when viewed in the third direction in plan view in the first direction. not. Thereby, it is possible to prevent the notch 22 from hindering the movement of the electrode fingers 3 and 4 .
  • the intermediate layer 7 contains silicon oxide. In this case, since the difference between the piezoelectric layer 2 and the intermediate layer 7 becomes large, the piezoelectric layer 2 tends to bend.
  • the support substrate 8 contains Si. In this case, the difference between the piezoelectric layer 2 and the support substrate 8 becomes large, and the piezoelectric layer 2 tends to bend.
  • a plurality of notches 22 are provided at intervals along the inner wall 21 of the space 9 . Even in this case, bending of the piezoelectric layer 2 can be suppressed.
  • the notches 22 are provided in two of the four inner walls 21 of the space 9 that face each other, and one of the two inner walls 21 is provided with the notch 22 .
  • the number is the same as the number of notches 22 provided in the other inner wall 21 of the two inner walls 21 . Even in this case, bending of the piezoelectric layer 2 can be suppressed.
  • the thickness of the piezoelectric layer 2 in the first direction is 1 ⁇ m or less. Even in this case, bending of the piezoelectric layer 2 can be suppressed.
  • the thickness of the piezoelectric layer 2 is determined when p is the center-to-center distance between the adjacent first electrode fingers 3 and second electrode fingers 4 of the first electrode fingers 3 and the second electrode fingers 4. is less than or equal to 2p.
  • the piezoelectric layer 2 contains lithium niobate or lithium tantalate. As a result, it is possible to provide an elastic wave device capable of obtaining good resonance characteristics.
  • it is configured to be able to use bulk waves in the thickness-shlip mode. As a result, it is possible to provide an elastic wave device with a high coupling coefficient and good resonance characteristics.
  • d/p 0.5, where d is the thickness of the piezoelectric layer 2 and p is the center-to-center distance between the adjacent first electrode fingers 3 and second electrode fingers 4 .
  • a more desirable aspect is that d/p is 0.24 or less. Thereby, the acoustic wave device 1 can be miniaturized and the Q value can be increased.
  • the region where the first electrode fingers 3 and the second electrode fingers 4 overlap when viewed in the third direction is the excitation region C, and the first electrode fingers 3 and the second electrode fingers 3 with respect to the excitation region C
  • the metallization ratio of finger 4 is MR, MR ⁇ 1.75(d/p)+0.075 is satisfied.
  • the fractional bandwidth can be reliably set to 17% or less.
  • the Euler angles ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) of lithium niobate or lithium tantalate are within the range of formula (1), formula (2), or formula (3) below.
  • the fractional bandwidth can be widened sufficiently.
  • Equation (1) (0° ⁇ 10°, 20° to 80°, 0° to 60° (1-( ⁇ -50) 2 /900) 1/2 ) or (0° ⁇ 10°, 20° to 80°, [180 °-60° (1-( ⁇ -50) 2 /900) 1/2 ] ⁇ 180°) Equation (2) (0° ⁇ 10°, [180°-30°(1-( ⁇ -90) 2 /8100) 1/2 ] ⁇ 180°, arbitrary ⁇ ) Equation (3)

Landscapes

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Abstract

圧電層の撓みを抑制する。弾性波装置は、第１方向に厚みを有する支持基板と、支持基板の上に設けられた中間層と、中間層の上に設けられた圧電層と、圧電層の主面に設けられ、第１方向に交差する第２方向に延びる第１電極指と、第１電極指が接続された第１のバスバー電極と、第２方向に直交する第３方向に第１電極指のいずれかと対向し、第２方向に延びる第２電極指と、第２電極指が接続された第２のバスバー電極と、を有するＩＤＴ電極と、を備える。中間層には、第１方向に平面視して、ＩＤＴ電極と少なくとも一部が重なる領域に、空間部があり、中間層の空間部の内側壁には、少なくとも１つのノッチがある。

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に示す弾性波装置は、動作時に発熱する。このとき、機能電極のバスバー電極の線膨張率が圧電層の線膨張率と比べて大きいために、圧電層の撓みにより、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、圧電層の撓み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、第１方向に厚みを有する支持基板と、前記支持基板の上に設けられた中間層と、前記中間層の上に設けられた圧電層と、前記圧電層の主面に設けられ、前記第１方向に交差する第２方向に延びる第１電極指と、前記第１電極指が接続された第１のバスバー電極と、前記第２方向に直交する第３方向に前記第１電極指のいずれかと対向し、前記第２方向に延びる第２電極指と、前記第２電極指が接続された第２のバスバー電極と、を有するＩＤＴ電極と、を備え、前記中間層には、前記第１方向に平面視して、前記ＩＤＴ電極と少なくとも一部が重なる領域に、空間部があり、前記中間層の前記空間部の内側壁には、少なくとも１つのノッチがある。
　他の態様に係る弾性波装置は、第１方向に厚みを有する支持基板と、前記支持基板の上に設けられた圧電層と、前記圧電層の主面に設けられ、前記第１方向に交差する第２方向に延びる第１電極指と、前記第１電極指が接続された第１のバスバー電極と、前記第２方向に直交する第３方向に前記第１電極指のいずれかと対向し、前記第２方向に延びる第２電極指と、前記第２電極指が接続された第２のバスバー電極と、を有するＩＤＴ電極と、を備え、前記支持基板には、前記第１方向に平面視して、前記ＩＤＴ電極と少なくとも一部が重なる領域に、空間部があり、前記支持基板の前記空間部の内側壁には、少なくとも１つのノッチがある。
　本開示によれば、圧電層の撓み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また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斜視図である。 図１４は、図１３のＸＶ－ＸＶ線に沿った断面図である。 図１５は、図１３に係る弾性波装置の支持部材を示す斜視図である。 図１６Ａは、比較例１に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。 図１６Ｂは、実施例１に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。 図１６Ｃは、実施例２に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。 図１６Ｄは、実施例３に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。 図１６Ｅは、実施例４に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。 図１６Ｆは、実施例５に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。 図１７は、比較例１及び実施例１から実施例５に係る弾性波装置の圧電層の図１３のＡ－Ａ’線におけるＺ方向の変位を示す図である。 図１８は、比較例１及び実施例１から実施例５に係る弾性波装置の圧電層の図１３のＡ－Ａ’線におけるＺ方向の変位の平均値を示す図である。 図１９Ａは、比較例２に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。 図１９Ｂは、実施例６に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。 図１９Ｃは、実施例７に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。 図１９Ｄは、実施例８に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。 図１９Ｅは、実施例９に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。 図１９Ｆは、実施例１０に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。 図２０は、比較例２及び実施例６から実施例１０に係る弾性波装置の圧電層の図１３のＡ－Ａ’線におけるＺ方向の変位を示す図である。 図２１は、比較例２及び実施例６から実施例１０に係る弾性波装置の圧電層の図１３のＡ－Ａ’線におけるＺ方向の変位の平均値を示す図である。 図２２Ａは、比較例３に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。 図２２Ｂは、実施例１１に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。 図２２Ｃは、実施例１２に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。 図２２Ｄは、実施例１３に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。 図２２Ｅは、実施例１４に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。 図２２Ｆは、実施例１５に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。 図２３は、比較例３及び実施例１１から実施例１５に係る弾性波装置の圧電層の図１３のＡ－Ａ’線におけるＺ方向の変位を示す図である。 図２４は、比較例３及び実施例１１から実施例１５に係る弾性波装置の圧電層の図１３のＡ－Ａ’線におけるＺ方向の変位の平均値を示す図である。
　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または組み合わせが可能である変形例や第２実施の形態以降では第１の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のバスバー電極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のバスバー電極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のバスバー電極５と、第２のバスバー電極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、電極指４の長さ方向、及び、電極指３、電極指４の長さ方向と直交する方向はいずれも、圧電層２の厚み方向に交差する方向である。このため、電極指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（または第１方向）とし、電極指３、電極指４の長さ方向をＹ方向（または第２方向）とし、電極指３、電極指４の直交する方向をＸ方向（または第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のバスバー電極５及び第２のバスバー電極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のバスバー電極５及び第２のバスバー電極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対や２．５対などであってもよい。
　電極指３と電極指４との間の中心間距離すなわちピッチは、１μｍ以上、１０μｍ以下の範囲が好ましい。また、電極指３と電極指４との間の中心間距離とは、電極指３の長さ方向と直交する方向における電極指３の幅寸法の中心と、電極指４の長さ方向と直交する方向における電極指４の幅寸法の中心とを結んだ距離となる。
　さらに、電極指３、電極指４の少なくとも一方が複数本ある場合（電極指３、電極指４を一対の電極組とした場合に、１．５対以上の電極組がある場合）、電極指３、電極指４の中心間距離は、１．５対以上の電極指３、電極指４のうち隣り合う電極指３、電極指４それぞれの中心間距離の平均値を指す。
　また、電極指３、電極指４の幅、すなわち電極指３、電極指４の対向方向の寸法は、１５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下の範囲が好ましい。なお、電極指３と電極指４との間の中心間距離とは、電極指３の長さ方向と直交する方向における電極指３の寸法（幅寸法）の中心と、電極指４の長さ方向と直交する方向における電極指４の寸法（幅寸法）の中心とを結んだ距離となる。
　また、第１実施形態では、Ｚカットの圧電層を用いているため、電極指３、電極指４の長さ方向と直交する方向は、圧電層２の分極方向に直交する方向となる。圧電層２として他のカット角の圧電体を用いた場合には、この限りでない。ここにおいて、「直交」とは、厳密に直交する場合のみに限定されず、略直交（電極指３、電極指４の長さ方向と直交する方向と分極方向とのなす角度が例えば９０°±１０°）でもよい。
　圧電層２の第２の主面２ｂ側には、中間層７を介して支持基板８が積層されている。中間層７及び支持基板８は、枠状の形状を有し、図２に示すように、開口部７ａ、８ａを有する。それによって、空間部（エアギャップ）９が形成されている。
　空間部９は、圧電層２の励振領域Ｃの振動を妨げないために設けられている。従って、上記支持基板８は、少なくとも１対の電極指３、電極指４が設けられている部分と重ならない位置において、第２の主面２ｂに中間層７を介して積層されている。なお、中間層７は設けられずともよい。従って、支持基板８は、圧電層２の第２の主面２ｂに直接また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、アルミナなど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、水晶などの圧電体、アルミナ、マグネシア、サファイア、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライトなどの各種セラミック、ダイヤモンド、ガラスなどの誘電体、窒化ガリウムなどの半導体などを用いることができる。
　上記複数の電極指３、電極指４及び第１のバスバー電極５、第２のバスバー電極６は、Ａｌ、ＡｌＣｕ合金などの適宜の金属もしくは合金からなる。第１実施形態では、電極指３、電極指４及び第１のバスバー電極５、第２のバスバー電極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のバスバー電極５と第２のバスバー電極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ｐ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またはグラウンド電位に接続される電極であり、浮き電極は設けられていない。
　図５は、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通りである。
　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からなる電極対の電極間距離は、複数対において全て等しくした。すなわち、電極指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また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３における電極指４と重なり合っている領域、電極指４における電極指３と重なり合っている領域、及び、電極指３と電極指４との間の領域における電極指３と電極指４とが重なり合っている領域である。そして、この励振領域Ｃの面積に対する、励振領域Ｃ内の電極指３、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の寸法などを調整することにより、スプリアスを小さくすることができる。
　図１０は、ｄ／２ｐと、メタライゼーション比ＭＲと、比帯域との関係を示す説明図である。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）または（０°±１０°、２０°～８０°、［１８０°－６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２］～１８０°）　　…式（２）
　（０°±１０°、［１８０°－３０°（１－（ψ－９０）２／８１００）１／２］～１８０°、任意のψ）　　…式（３）
　従って、上記式（２）、式（３）または式（４）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また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または第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斜視図である。図１４は、図１３のＸＶ－ＸＶ線に沿った断面図である。以下の説明において、Ｚ方向に平行な向きのうち、一方の向きを上、他方の向きを下として説明することがある。図１３に示すように、第１実施形態に係る弾性波装置１Ａは、機能電極１０と、支持部材２０と、圧電層２を備える。
　機能電極１０は、圧電層２の上に設けられる電極である。図１４及び図１５の例では、機能電極１０は、圧電層２の第１の主面２ａに設けられる。機能電極１０は、配線電極及びＩＤＴ電極を備える。配線電極とは、ＩＤＴ電極を有する共振子と他の素子とを接続する電極である。図１５の例では、機能電極１０は、第１金属層１１と第２金属層１２とを有する。
　第１金属層１１は、圧電層２の上に設けられる層である。図１４の例では、第１金属層１１は、電極指３、４及びバスバー電極５、６を形成する。第１金属層１１は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）を含む。これにより、良好な周波数特性を得ることができる。なお、第１金属層１１は、単体金属からなることに限られず、合金であってもよい。また、第１金属層１１は、圧電層２の第１の主面２ａと接するように設けられることに限られない。第１金属層１１は、例えば、チタン（Ｔｉ）やクロム（Ｃｒ）など、第１金属層１１の材料と異なる材料からなる層を介して、圧電層２に積層されてもよい。
　第２金属層１２は、第１金属層１１の少なくとも一部に積層される層である。図１４の例では、第２金属層１２は、配線電極を形成する。第２金属層１２は、電気抵抗が小さく、線膨張係数が第１金属層１１より小さい金属からなることが好ましく、例えば、金（Ａｕ）または銅（Ｃｕ）を含むことが好ましい。これにより、第１金属層１１より小さい線膨張率を有する第２金属層１２によって第１金属層１１が支持されるため、圧電層２の撓みをより抑制することができる。なお、第２金属層１２は、単体金属からなることに限られず、合金であってもよい。
　支持部材２０は、支持基板８を備える部材である。支持部材２０は、圧電層２の下に設けられる。第１実施形態においては、支持部材２０は、中間層７と、支持基板８とを備える。支持部材２０は、Ｚ方向に平面視して、少なくとも一部が重なる領域に、空間部９が設けられる。図１４の例では、空間部９は、中間層７の、Ｚ方向の圧電層２が設けられる側にある。なお、空間部９は、中間層７を貫通するように設けられてもよく、中間層７及び支持基板８に設けられてもよい。
　図１５は、図１３に係る弾性波装置の支持部材を示す斜視図である。図１５に示すように、支持部材２０は、内側壁２１を有する。内側壁２１は、空間部９に露出した支持部材２０の面のうち、ＸＹ平面に平行な面を除いた壁面である。第１実施形態では、内側壁２１ａは、Ｘ方向に対向する２つの内側壁２１ａ、２１ｂと、Ｙ方向に対向する２つの内側壁２１ｃ、２１ｄとを含む。内側壁２１には、ノッチ２２が設けられる。
　ノッチ２２は、内側壁２１に設けられた窪みである。すなわち、ノッチ２２内の空間は、空間部９と連通している。図１５の例では、ノッチ２２は、Ｘ方向に対向する２つの内側壁２１ａ、２１ｂのそれぞれに少なくとも１つ設けられる。これにより、ノッチ２２が圧電層２の応力を吸収するため、圧電層２の撓みを抑制することができる。
　ノッチ２２は、Ｚ方向に平面視して、励振領域Ｃと重ならないように設けられる。図１５の例では、ノッチ２２は、Ｚ方向に平面視して、バスバー電極５、６と少なくとも一部重なるように設けられる。これにより、電極指３、４の動作がノッチ２２によって阻害されることを抑制できる。図１５の例では、ノッチ２２は、内側壁２１ａ、２１ｂのＹ方向の中心付近に設けられる。これにより、最も圧電層２が撓みやすいＹ方向の位置にノッチ２２が設けられるので、圧電層２の撓みをより抑制できる。
　ノッチ２２の幅は、１μｍ以上である。これにより、応力が十分に吸収でき、圧電層２の撓みが抑制される。ノッチ２２の幅は、３０μｍ以下である。これにより、加工が容易である。ここで、ノッチ２２の幅とは、Ｚ方向に平面視して、ノッチ２２が設けられている内側壁２１ａ、２１ｂが延びている方向のノッチ２２の最大長さをいう。なお、ノッチ２２の形状は、Ｚ方向に平面視して、円形であるが、単なる一例であり、矩形、三角形等であってもよい。
　ノッチ２２は、内側壁２１ａ、２１ｂのＺ方向に対向する端のうち、少なくとも圧電層２が設けられている側に設けられている。図１５においては、ノッチ２２はＺ方向に延びた円柱状の形状となっており、ノッチ２２の最大深さは、空間部９の深さと同じである。ここで、空間部９の深さとは、支持部材２０のＸＹ平面に平行な面のうち、圧電層２と接する面から、空間部９に露出する面までの、Ｚ方向の距離を指す。なお、ノッチ２２の最大深さは、空間部９の深さより小さくてもよい。すなわち、ノッチ２２は、内側壁２１を椀状にくりぬいた形状であってもよい。
　図１５の例では、ノッチ２２は、内側壁２１に沿って、間隔を開けて設けられる。すなわち、ノッチ２２は、１つの内側壁２１ａに複数設けられる。ここで、Ｘ方向に対向する２つの内側壁２１ａ、２１ｂのうち、一方の内側壁２１ａに設けられるノッチ２２の数は、他方の内側壁２１ｂに設けられるノッチ２２の数と同じである。図１５の例では、１つの内側壁２１ａに設けられる複数のノッチ２２は、内側壁２１ａのＹ方向の中心について対称となるように設けられる。なお、複数のノッチ２２の配列は、図１５で示すものに限られず、内側壁２１ａのＹ方向の中心について非対称に設けられてもよい。また、複数のノッチ２２は、一定間隔で設けられていなくてもよく、大きさまたは形状が異なるノッチを含んでいてもよい。
　以上、第１実施形態に係る弾性波装置１Ａを説明したが、第１実施形態に係る弾性波装置は、これに限られない。例えば、中間層７は必須の構成ではなく、支持基板８の上に圧電層２が設けられてもよい。また、機能電極１０は、第１金属層１１と第２金属層１２とを備えていなくてもよく、単一の金属からなるものであってもよい。
　以下、試験例について説明する。第１実施形態に係る弾性波装置１Ａの試験例は、以下の設計パラメータでシミュレーションモデルを作成した。
　圧電層２：オイラー角（０°、３７．５°、０°）のＬｉＮｂＯ３
　圧電層２の厚み：３８５ｍｍ
　支持基板８：Ｓｉ
　支持基板８の厚み：５０μｍ
　中間層７：酸化ケイ素
　中間層７の厚み：２μｍ
　空間部９の深さ（Ｚ方向の長さ）：１．５μｍ
　第１金属層１１：Ａｌ
　第１金属層１１の厚み：５０４ｎｍ
　第２金属層１２の厚み：２．９μｍ
　表１は、第１実施形態における比較例と実施例を示す表である。シミュレーションにおいては、表１に示すように、第２金属層１２の材料と、内側壁１つ当たりのノッチ２２の数とを変えた、比較例１から比較例３及び試験例１から試験例１５に係る弾性波装置について、圧電層２の温度が１０５℃となった場合の圧電層２のＺ方向の変位を計算した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　以下、図面を用いて、比較例１から比較例３及び試験例１から試験例１５に係る弾性波装置について、シミュレーション結果を説明する。以下の説明において、空間部９のＹ方向の中心からの距離を、Ｙ方向の位置として説明することがある。また、圧電層２のうち、Ｚ方向に平面視して空間部９と重なる領域の、Ａ－Ａ’線におけるＺ方向の変位の平均を、圧電層２の図１３のＡ－Ａ’線におけるＺ方向の変位の平均として説明することがある。
　図１６Ａは、比較例１に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。図１６Ｂは、実施例１に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。図１６Ｃは、実施例２に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。図１６Ｄは、実施例３に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。図１６Ｅは、実施例４に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。図１６Ｆは、実施例５に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。図１７は、比較例１及び実施例１から実施例５に係る弾性波装置の圧電層の図１３のＡ－Ａ’線におけるＺ方向の変位を示す図である。図１８は、比較例１及び実施例１から実施例５に係る弾性波装置の圧電層の図１３のＡ－Ａ’線におけるＺ方向の変位の平均値を示す図である。比較例１では、図１６Ａ及び図１８に示すように、空間部９のＹ方向の中心付近において、圧電層２のＺ方向の変位が大きくなっており、圧電層２が過度に撓む部分が生じている。一方で、実施例１から実施例５では、図１６Ｂから図１６Ｆ、図１８に示すように、比較例１と比べ、圧電層２のＺ方向の変位が小さくなっており、空間部９のＹ方向の中心付近における圧電層２の撓みが抑制されている。これより、内側壁２１にノッチ２２を設けることで、圧電層２の撓みを抑制できることが分かる。また、図１７に示すように、実施例１から実施例５では、空間部９のＹ方向の中心付近での圧電層２の撓みが抑制されている。これにより、圧電層２の撓みが生じやすい領域における撓みを抑制できることが分かる。
　図１９Ａは、比較例２に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。図１９Ｂは、実施例６に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。図１９Ｃは、実施例７に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。図１９Ｄは、実施例８に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。図１９Ｅは、実施例９に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。図１９Ｆは、実施例１０に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。図２０は、比較例２及び実施例６から実施例１０に係る弾性波装置の圧電層の図１３のＡ－Ａ’線におけるＺ方向の変位を示す図である。図２１は、比較例２及び実施例６から実施例１０に係る弾性波装置の圧電層の図１３のＡ－Ａ’線におけるＺ方向の変位の平均値を示す図である。比較例２では、図１９Ａ及び図２０に示すように、空間部９のＹ方向の中心付近において、圧電層２のＺ方向の変位が大きくなっており、圧電層２が過度に撓む部分が生じている。一方で、実施例６から実施例１０では、図１９Ｂから図１９Ｆ、図２１に示すように、比較例２と比べ、圧電層２のＺ方向の変位が小さくなっており、空間部９のＹ方向の中心付近における圧電層２の撓みが抑制されている。これより、内側壁２１にノッチ２２を設けることで、圧電層２の撓みを抑制できることが分かる。また、図２０に示すように、実施例６から実施例１０では、空間部９のＹ方向の中心付近での圧電層２の撓みが抑制されている。これにより、圧電層２の撓みが生じやすい領域における撓みを抑制できることが分かる。
　図２２Ａは、比較例３に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。図２２Ｂは、実施例１１に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。図２２Ｃは、実施例１２に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。図２２Ｄは、実施例１３に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。図２２Ｅは、実施例１４に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。図２２Ｆは、実施例１５に係る弾性波装置の圧電層のＺ方向の変位の分布を示す図である。図２３は、比較例３及び実施例１１から実施例１５に係る弾性波装置の圧電層の図１３のＡ－Ａ’線におけるＺ方向の変位を示す図である。図２４は、比較例３及び実施例１１から実施例１５に係る弾性波装置の圧電層の図１３のＡ－Ａ’線におけるＺ方向の変位の平均値を示す図である。比較例３では、図２２Ａ及び図２３に示すように、空間部９のＹ方向の中心付近において、圧電層２のＺ方向の変位が大きくなっており、圧電層２が過度に撓む部分が生じている。一方で、実施例１１から実施例１５では、図２２Ｂから図２２Ｆ、図２４に示すように、比較例３と比べ、圧電層２のＺ方向の変位が小さくなっており、空間部９のＹ方向の中心付近における圧電層２の撓みが抑制されている。これより、内側壁２１にノッチ２２を設けることで、圧電層２の撓みを抑制できることが分かる。また、図２０に示すように、実施例１１から実施例１５では、空間部９のＹ方向の中心付近での圧電層２の撓みが抑制されている。これにより、圧電層２の撓みが生じやすい領域における撓み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は、第１方向に厚みを有する支持基板８と、支持基板８の上に設けられた中間層７と、中間層７の上に設けられた圧電層２と、圧電層２の主面に設けられ、第１方向に交差する第２方向に延びる第１電極指３と、第１電極指３が接続された第１のバスバー電極５と、第２方向に直交する第３方向に第１電極指３のいずれかと対向し、第２方向に延びる第２電極指４と、第２電極指４が接続された第２のバスバー電極６と、を有するＩＤＴ電極と、を備え、中間層７には、第１方向に平面視して、ＩＤＴ電極と少なくとも一部が重なる領域に、空間部９があり、中間層７の空間部９の内側壁２１には、少なくとも１つのノッチ２２がある。これにより、ノッチ２２が圧電層２の応力を吸収するため、圧電層２の撓みを抑制することができる。
　また、第１実施形態に係る弾性波装置は、第１方向に厚みを有する支持基板８と、支持基板８の上に設けられた圧電層２と、圧電層２の主面に設けられ、第１方向に交差する第２方向に延びる第１電極指３と、第１電極指３が接続された第１のバスバー電極５と、第２方向に直交する第３方向に第１電極指３のいずれかと対向し、第２方向に延びる第２電極指４と、第２電極指４が接続された第２のバスバー電極６と、を有するＩＤＴ電極と、を備え、支持基板８には、第１方向に平面視して、ＩＤＴ電極と少なくとも一部が重なる領域に、空間部９があり、支持基板８の空間部９の内側壁２１には、少なくとも１つのノッチ２２がある。これにより、ノッチ２２が圧電層２の応力を吸収するため、圧電層２の撓みを抑制することができる。
　望ましい態様として、ノッチ２２は、第１方向に平面視して、第３方向に見たときに第１電極指３と第２電極指４とが重なっている交差領域（励振領域Ｃ）と重ならない。これにより、電極指３、４の動作がノッチ２２によって阻害されることを抑制できる。
　また、中間層７は、酸化ケイ素を含む。この場合、圧電層２と中間層７との差が大きくなるので、圧電層２が撓みやすくなるので、ノッチ２２を設けることで圧電層２の撓みをより効果的に抑制することができる。
　また、支持基板８は、Ｓｉを含む。この場合、圧電層２と支持基板８との差が大きくなり、圧電層２が撓みやすくなるので、ノッチ２２を設けることで圧電層２の撓みをより効果的に抑制することができる。
　また、ノッチ２２は、空間部９の内側壁２１に沿って、間隔を開けて複数設けられている。この場合でも、圧電層２の撓みを抑制することができる。
　望ましい態様として、ノッチ２２は、空間部９の４つの内側壁２１のうち、対向する２つの内側壁２１にそれぞれ設けられ、２つの内側壁２１のうち一方の内側壁２１に設けられるノッチ２２の数は、２つの内側壁２１のうち他方の内側壁２１に設けられるノッチ２２の数と同じである。この場合でも、圧電層２の撓みを抑制することができる。
　また、圧電層２の第１方向の厚みは、１μｍ以下である。この場合でも、圧電層２の撓みを抑制することができる。
　望ましい態様として、圧電層２の厚みは、第１電極指３及び第２電極指４のうち、隣り合う第１電極指３と第２電極指４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。
　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。
　望ましい態様として、厚み滑りモードのバルク波を利用可能に構成されている。これにより、結合係数が高まり、良好な共振特性が得られる弾性波装置を提供することができる。
　望ましい態様として、圧電層２の厚みをｄ、隣り合う第１電極指３と第２電極指４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、第３方向に見たときに第１電極指３と第２電極指４とが重なっている領域が励振領域Ｃであり、励振領域Ｃに対する、第１電極指３及び第２電極指４のメタライゼーション比をＭＲとしたときに、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５を満たす。この場合、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。
　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）
　なお、上記した実施の形態は、本開示の理解を容易にするためのものであり、本開示を限定して解釈するためのものではない。本開示は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るとともに、本開示にはその等価物も含まれる。
１、１Ａ、１０１、３０１　弾性波装置
２　圧電層
２ａ　第１の主面
２ｂ　第２の主面
３　電極指（第１電極指）
４　電極指（第２電極指）
５　バスバー電極（第１のバスバー電極）
６　バスバー電極（第２のバスバー電極）
７　中間層
８　支持基板
７ａ、８ａ　開口部
９　空間部
１０　機能電極
１１　第１金属層
１２　第２金属層
２０　支持部材
２１、２１ａ～２１ｄ　内側壁
２２　ノッチ
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
ＶＰ１　仮想平面

Claims (16)

  1. 　第１方向に厚みを有する支持基板と、
    　前記支持基板の上に設けられた中間層と、
    　前記中間層の上に設けられた圧電層と、
    　前記圧電層の主面に設けられ、前記第１方向に交差する第２方向に延びる第１電極指と、前記第１電極指が接続された第１のバスバー電極と、前記第２方向に直交する第３方向に前記第１電極指のいずれかと対向し、前記第２方向に延びる第２電極指と、前記第２電極指が接続された第２のバスバー電極と、を有するＩＤＴ電極と、
    　を備え、
    　前記中間層には、前記第１方向に平面視して、前記ＩＤＴ電極と少なくとも一部が重なる領域に、空間部があり、
    　前記中間層の前記空間部の内側壁には、少なくとも１つのノッチがある、弾性波装置。
  2. 　第１方向に厚みを有する支持基板と、
    　前記支持基板の上に設けられた圧電層と、
    　前記圧電層の主面に設けられ、前記第１方向に交差する第２方向に延びる第１電極指と、前記第１電極指が接続された第１のバスバー電極と、前記第２方向に直交する第３方向に前記第１電極指のいずれかと対向し、前記第２方向に延びる第２電極指と、前記第２電極指が接続された第２のバスバー電極と、を有するＩＤＴ電極と、
    　を備え、
    　前記支持基板には、前記第１方向に平面視して、前記ＩＤＴ電極と少なくとも一部が重なる領域に、空間部があり、
    　前記支持基板の前記空間部の内側壁には、少なくとも１つのノッチがある、弾性波装置。
  3. 　前記ノッチは、前記第１方向に平面視して、前記第３方向に見たときに前記第１電極指と前記第２電極指とが重なっている交差領域と重ならない、請求項１又は２に記載の弾性波装置。
  4. 　前記中間層は、酸化ケイ素を含む、請求項１に記載の弾性波装置。
  5. 　前記支持基板は、Ｓｉを含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  6. 　前記ノッチは、前記空間部の内側壁に沿って、間隔を開けて複数設けられている、請求項１から５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  7. 　前記ノッチは、前記空間部の４つの内側壁のうち、対向する２つの内側壁にそれぞれ設けられ、
    　前記２つの内側壁のうち一方の内側壁に設けられるノッチの数は、前記２つの内側壁のうち他方の内側壁に設けられるノッチの数と同じである、請求項１から６のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  8. 　前記圧電層の前記第１方向の厚みは、１μｍ以下である、請求項１から７のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  9. 　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から８のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  10. 　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から９のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  11. 　厚み滑りモードのバルク波を利用可能に構成されている、請求項１０に記載の弾性波装置。
  12. 　前記圧電層の厚みをｄ、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１１に記載の弾性波装置。
  13. 　前記ｄ／ｐが０．２４以下である、請求項１２に記載の弾性波装置。
  14. 　前記第３方向に見たときに前記第１電極指と前記第２電極指とが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、前記第１電極指及び前記第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から１０のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  15. 　板波を利用可能に構成されている、請求項１から１０のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  16. 　前記ニオブ酸リチウムまたは前記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１０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）
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010056736A (ja) * 2008-08-27 2010-03-11 Murata Mfg Co Ltd 電子部品及び電子部品の製造方法
JP2012257019A (ja) * 2011-06-08 2012-12-27 Murata Mfg Co Ltd 弾性波装置
JP2017224890A (ja) * 2016-06-13 2017-12-21 株式会社村田製作所 弾性波装置
JP2018207524A (ja) * 2011-08-22 2018-12-27 京セラ株式会社 弾性波装置および電子部品
US20210013860A1 (en) * 2018-06-15 2021-01-14 Resonant Inc. Transversely-excited film bulk acoustic resonator with a cavity having a curved perimeter
WO2021060513A1 (ja) * 2019-09-27 2021-04-01 株式会社村田製作所 弾性波装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010056736A (ja) * 2008-08-27 2010-03-11 Murata Mfg Co Ltd 電子部品及び電子部品の製造方法
JP2012257019A (ja) * 2011-06-08 2012-12-27 Murata Mfg Co Ltd 弾性波装置
JP2018207524A (ja) * 2011-08-22 2018-12-27 京セラ株式会社 弾性波装置および電子部品
JP2017224890A (ja) * 2016-06-13 2017-12-21 株式会社村田製作所 弾性波装置
US20210013860A1 (en) * 2018-06-15 2021-01-14 Resonant Inc. Transversely-excited film bulk acoustic resonator with a cavity having a curved perimeter
WO2021060513A1 (ja) * 2019-09-27 2021-04-01 株式会社村田製作所 弾性波装置

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