WO2024043342A1 - 弾性波装置 - Google Patents

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WO2024043342A1
WO2024043342A1 PCT/JP2023/030811 JP2023030811W WO2024043342A1 WO 2024043342 A1 WO2024043342 A1 WO 2024043342A1 JP 2023030811 W JP2023030811 W JP 2023030811W WO 2024043342 A1 WO2024043342 A1 WO 2024043342A1
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WO
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electrode
electrode fingers
electrode finger
fingers
finger
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Application number
PCT/JP2023/030811
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English (en)
French (fr)
Inventor
克也 大門
翔 永友
Original Assignee
株式会社村田製作所
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/125Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/25Constructional features of resonators using surface acoustic waves

Definitions

  • the present invention relates to an elastic wave device.
  • the elastic wave device is, for example, an elastic wave resonator, and is used, for example, in a ladder type filter.
  • a ladder filter In order to obtain good characteristics in a ladder filter, it is necessary to increase the capacitance ratio between the plurality of elastic wave resonators. In this case, it is necessary to increase the capacitance of some of the elastic wave resonators in the ladder filter.
  • This configuration is a configuration in which an electrode connected to a potential different from the input potential and the output potential, such as a reference potential, is arranged between an electrode connected to the input potential and an electrode connected to the output potential.
  • the present inventors have also discovered that even if the above configuration is simply adopted, the insertion loss may not be sufficiently reduced.
  • An object of the present invention is to provide an elastic wave device that can promote miniaturization of the filter device and reduce insertion loss.
  • a piezoelectric film including a piezoelectric layer made of lithium niobate is provided on the piezoelectric layer, a first bus bar, and one end is connected to the first bus bar.
  • a first comb-shaped electrode having a plurality of first electrode fingers connected to each other; a second busbar provided on the piezoelectric layer; and one end connected to the second busbar.
  • a second comb-shaped electrode having a plurality of first electrode fingers and a plurality of second electrode fingers interposed with each other;
  • a plurality of third electrode fingers are respectively provided on the piezoelectric layer so as to be arranged with the first electrode fingers and the second electrode fingers, and the adjacent third electrode fingers are arranged on the piezoelectric layer.
  • a third electrode having a connecting electrode connecting the electrode fingers and connected to a different potential from the first comb-shaped electrode and the second comb-shaped electrode;
  • One of the first comb-shaped electrode and the second comb-shaped electrode is connected to an input potential, the other of the first comb-shaped electrode and the second comb-shaped electrode is connected to an output potential, and the first comb-shaped electrode , when the order in which the second electrode finger and the third electrode finger are arranged starts from the first electrode finger, the first electrode finger, the third electrode finger, and the second electrode finger.
  • the electrode finger and the third electrode finger constitute one cycle, and the connecting electrode connects at least the tips of the adjacent third electrode fingers on the first bus bar side, and A connection electrode is located between at least the first bus bar and the tips of the plurality of second electrode fingers, and the first electrode finger, the second electrode finger, and the third electrode finger extend.
  • the direction is defined as the electrode finger stretching direction, and the direction perpendicular to the electrode finger stretching direction is defined as the electrode finger orthogonal direction, and when viewed in plan, the tips of the plurality of second electrode fingers and the connection
  • a first gap region is located between the electrodes and extends in a direction perpendicular to the electrode fingers, and a first gap region is located between the connection electrode and the first bus bar and extends in a direction perpendicular to the electrode fingers.
  • a region extending to is a second gap region, which is located between the tips of the plurality of first electrode fingers and the second bus bar in the electrode finger extending direction when viewed in plan.
  • a mass adding film is provided on at least a portion of at least one of a region that does not include the connection electrode and extends in a direction perpendicular to the electrode fingers, the first gap region, and the second gap region.
  • a piezoelectric film including a piezoelectric layer made of lithium niobate, a piezoelectric film provided on the piezoelectric layer, a first bus bar, and one end connected to the first bus bar a first comb-shaped electrode provided on the piezoelectric layer and having a plurality of first electrode fingers connected to each other; a second busbar; and a first comb-shaped electrode having one end connected to each of the second busbars.
  • a second comb-shaped electrode having a plurality of first electrode fingers and a plurality of second electrode fingers inserted into each other;
  • a plurality of third electrode fingers are provided on the piezoelectric layer so as to be lined up with the first electrode fingers and the second electrode fingers, and the adjacent third electrode fingers are arranged on the piezoelectric layer. and a third electrode connected to a different potential from the first comb-shaped electrode and the second comb-shaped electrode.
  • One of the first comb-shaped electrode and the second comb-shaped electrode is connected to an input potential
  • the other of the first comb-shaped electrode and the second comb-shaped electrode is connected to an output potential
  • the first comb-shaped electrode When the order in which the finger, the second electrode finger, and the third electrode finger are lined up starts from the first electrode finger, the first electrode finger, the third electrode finger, and the third electrode finger start from the first electrode finger.
  • the second electrode finger and the third electrode finger constitute one cycle, and the connecting electrode connects at least the tips of the adjacent third electrode fingers on the first bus bar side,
  • the connection electrode is located between at least the first bus bar and the tips of the plurality of second electrode fingers, and the first electrode finger, the second electrode finger, and the third electrode finger
  • the direction in which the electrode fingers extend is defined as the electrode finger extension direction
  • the direction orthogonal to the electrode finger extension direction is defined as the electrode finger orthogonal direction
  • the tips of the plurality of second electrode fingers and the A region located between the connection electrodes and extending perpendicularly to the electrode fingers is a first gap region, and a region located between the connection electrodes and the first bus bar and extending perpendicularly to the electrode fingers A region extending in the direction is a second gap region, which is located between the tips of the plurality of first electrode fingers and the second bus bar in the direction in which the electrode fingers extend when viewed in plan.
  • a through hole is provided in the piezoelectric film in at least one of a region that does not include the connection electrode and extends in a direction perpendicular to the electrode fingers, the first gap region, and the second gap region.
  • the present invention it is possible to provide an elastic wave device in which the size of the filter device can be reduced and the insertion loss can be reduced.
  • FIG. 1 is a schematic front sectional view of an elastic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the elastic wave device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic front sectional view showing the vicinity of the first to third electrode fingers in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing the passage characteristics of the elastic wave devices of the first embodiment of the present invention and the first comparative example.
  • FIG. 5 is a diagram showing a map of the fractional band with respect to the Euler angles (0°, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO 3 when d/p is brought as close to 0 as possible.
  • FIG. 6 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing the passage characteristics of the elastic wave devices of the second embodiment of the present invention and the first comparative example.
  • FIG. 8 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing the passage characteristics of the elastic wave devices of the third embodiment of the present invention and the first comparative example.
  • FIG. 10 is a diagram showing the transmission characteristics when the width of the first to fourth gap regions is 1.5 ⁇ m in the elastic wave devices of the fourth embodiment of the present invention and the second comparative example.
  • FIG. 11 is a diagram showing the transmission characteristics when the widths of the first to fourth gap regions are 5 ⁇ m in the elastic wave devices of the fourth embodiment of the present invention and the second comparative example.
  • FIG. 12 is a diagram showing the transmission characteristics when the width of the first to fourth gap regions is 1.5 ⁇ m in the elastic wave devices of the fifth embodiment of the present invention and the second comparative example.
  • FIG. 13 is a diagram showing the transmission characteristics when the widths of the first to fourth gap regions are 5 ⁇ m in the elastic wave devices of the fifth embodiment of the present invention and the second comparative example.
  • FIG. 14 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a schematic plan view of an elastic wave device according to an eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a tenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a schematic plan view of the first elastic wave resonator in the eleventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a schematic front sectional view showing the vicinity of the first to third electrode fingers in the eleventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 is a schematic plan view of an elastic wave device according to the twelfth embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a diagram showing the transmission characteristics of the elastic wave devices of the twelfth embodiment of the present invention and the first comparative example.
  • FIG. 23 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a thirteenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 is a schematic plan view of an elastic wave device according to the fourteenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 25 is a diagram showing the transmission characteristics of the elastic wave devices of the fourteenth embodiment of the present invention and the first comparative example.
  • FIG. 26 is a schematic plan view of an elastic wave device according to the fifteenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 27(a) is a schematic perspective view showing the appearance of an elastic wave device that utilizes thickness-shear mode bulk waves
  • FIG. 27(b) is a plan view showing the electrode structure on the piezoelectric layer.
  • FIG. 28 is a cross-sectional view of a portion taken along line AA in FIG. 27(a).
  • FIG. 29(a) is a schematic front cross-sectional view for explaining Lamb waves propagating through the piezoelectric film of an acoustic wave device
  • FIG. 29(b) is a thickness slip that propagates through the piezoelectric film in the acoustic wave device.
  • FIG. 2 is a schematic front cross-sectional view for explaining a mode of bulk waves.
  • FIG. 30 is a diagram showing the amplitude direction of the bulk wave in the thickness shear mode.
  • FIG. 31 is a diagram showing the resonance characteristics of an elastic wave device that uses bulk waves in thickness-shear mode.
  • FIG. 32 is a diagram showing the relationship between d/p and the fractional band of a resonator, where p is the distance between the centers of adjacent electrodes, and d is the thickness of the piezoelectric layer.
  • FIG. 33 is a plan view of an elastic wave device that uses thickness-shear mode bulk waves.
  • FIG. 34 is a diagram showing the resonance characteristics of the elastic wave device of the reference example in which spurious signals appear.
  • FIG. 35 is a diagram showing the relationship between the fractional band and the amount of phase rotation of spurious impedance normalized by 180 degrees as the magnitude of spurious.
  • FIG. 36 is a diagram showing the relationship between d/2p and metallization ratio MR.
  • FIG. 37 is a 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. 38 is a front sectional view of an acoustic wave device having an acoustic multilayer film.
  • FIG. 39 is a partially cutaway perspective view for explaining an elastic wave device that uses Lamb waves.
  • FIG. 1 is a schematic front sectional view of an elastic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the elastic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic front sectional view of a central region F of an intersection region E, which will be described later.
  • each electrode is shown with hatching.
  • electrodes may be hatched in the same manner.
  • the elastic wave device 10 shown in FIG. 1 is configured to be able to utilize a thickness shear mode.
  • the elastic wave device 10 is an acoustic coupling filter. The configuration of the elastic wave device 10 will be explained below.
  • the elastic wave device 10 has a piezoelectric substrate 12 and a functional electrode 11.
  • the piezoelectric substrate 12 is a substrate having piezoelectricity.
  • the piezoelectric substrate 12 includes a support member 13 and a piezoelectric layer 14 as a piezoelectric film.
  • the piezoelectric layer 14 is a layer made of piezoelectric material.
  • a piezoelectric film is a film having piezoelectricity, and does not necessarily refer to a film made of a piezoelectric material.
  • the piezoelectric film is a single layer piezoelectric layer 14, and is a film made of a piezoelectric material.
  • the piezoelectric film may be a laminated film including the piezoelectric layer 14.
  • the support member 13 includes a support substrate 16 and an insulating layer 15. An insulating layer 15 is provided on the support substrate 16. A piezoelectric layer 14 is provided on the insulating layer 15.
  • the support member 13 may be composed only of the support substrate 16. Note that the support member 13 does not necessarily have to be provided.
  • the piezoelectric layer 14 has a first main surface 14a and a second main surface 14b.
  • the first main surface 14a and the second main surface 14b are opposed to each other.
  • the second main surface 14b is located on the support member 13 side.
  • the piezoelectric layer 14 is made of lithium niobate. More specifically, in this embodiment, the lithium niobate used for the piezoelectric layer 14 is Z-cut LiNbO 3 .
  • the Euler angles ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) of this LiNbO 3 are (0°, 0°, 90°).
  • the Euler angles ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) of the piezoelectric layer 14 are not limited to the above. Note that in this specification, when a certain member is made of a certain material, it includes a case where a minute amount of impurity is included to the extent that the electrical characteristics of the acoustic wave device are not significantly deteriorated.
  • a functional electrode 11 is provided on the first main surface 14a of the piezoelectric layer 14. As shown in FIG. 2, the functional electrode 11 includes a pair of comb-shaped electrodes and a third electrode 19. Specifically, the pair of comb-shaped electrodes is a first comb-shaped electrode 17 and a second comb-shaped electrode 18. The first comb-shaped electrode 17 is connected to an input potential. The second comb-shaped electrode 18 is connected to the output potential. The third electrode 19 is connected to a reference potential in this embodiment. Note that the third electrode 19 does not necessarily need to be connected to the reference potential. The third electrode 19 may be connected to a different potential from the first comb-shaped electrode 17 and the second comb-shaped electrode 18. However, it is preferable that the third electrode 19 be connected to the reference potential.
  • first comb-shaped electrode 17 may be connected to the output potential.
  • the second comb-shaped electrode 18 may be connected to an input potential. In this way, the first comb-shaped electrode 17 only needs to be connected to one of the input potential and the output potential.
  • the second comb-shaped electrode 18 may be connected to the other of the input potential and the output potential.
  • the first comb-shaped electrode 17 and the second comb-shaped electrode 18 are provided on the first main surface 14a of the piezoelectric layer 14.
  • the first comb-shaped electrode 17 includes a first bus bar 22 and a plurality of first electrode fingers 25 . One end of each of the plurality of first electrode fingers 25 is connected to the first bus bar 22 .
  • the second comb-shaped electrode 18 includes a second bus bar 23 and a plurality of second electrode fingers 26 . One end of each of the plurality of second electrode fingers 26 is connected to the second bus bar 23 .
  • the first bus bar 22 and the second bus bar 23 face each other.
  • the plurality of first electrode fingers 25 and the plurality of second electrode fingers 26 are inserted into each other.
  • the first electrode fingers 25 and the second electrode fingers 26 are arranged alternately in a direction perpendicular to the direction in which the first electrode fingers 25 and the second electrode fingers 26 extend.
  • the third electrode 19 has a meandering shape.
  • the third electrode 19 includes a plurality of connection electrodes 24 and a plurality of third electrode fingers 27 .
  • the plurality of connection electrodes 24 and the plurality of third electrode fingers 27 are provided on the first main surface 14a of the piezoelectric layer 14. Adjacent third electrode fingers 27 are connected to each other by a connecting electrode 24. By repeating this structure, the third electrode 19 has a meandering shape.
  • the tips of two adjacent third electrode fingers 27 on the first bus bar 22 side or the tips on the second bus bar 23 side are connected by the connection electrode 24.
  • the third electrode fingers 27 other than both ends in the electrode finger orthogonal direction have both a tip on the first bus bar 22 side and a tip on the second bus bar 23 side.
  • Each connection electrode 24 is connected.
  • the third electrode finger 27 is connected to third electrode fingers 27 on both sides by each connection electrode 24 .
  • the third electrode 39 has a meandering shape.
  • connection electrode 24 only needs to be located at least on the first bus bar 22 side. It is sufficient that the connection electrode 24 electrically connects the plurality of third electrode fingers 27 to each other.
  • the plurality of third electrode fingers 27 extend parallel to the plurality of first electrode fingers 25 and the plurality of second electrode fingers 26.
  • a plurality of third electrode fingers 27 are provided so as to line up with the first electrode fingers 25 and the second electrode fingers 26 in the direction in which the first electrode fingers 25 and the second electrode fingers 26 are lined up. . Therefore, the first electrode finger 25, the second electrode finger 26, and the third electrode finger 27 are lined up in one direction.
  • the direction in which the first electrode finger 25, second electrode finger 26, and third electrode finger 27 extend is referred to as the electrode finger extension direction, and the direction orthogonal to the electrode finger extension direction is referred to as the electrode finger orthogonal direction.
  • the electrode finger arrangement direction is parallel to the electrode finger orthogonal direction.
  • the first electrode finger 25, the second electrode finger 26, and the third electrode finger 27 may be collectively referred to simply as an electrode finger.
  • FIG. 3 is a schematic front sectional view showing the vicinity of the first to third electrode fingers in the first embodiment.
  • the order in which the plurality of electrode fingers are arranged is, starting from the first electrode finger 25, the first electrode finger 25, the third electrode finger 27, the second electrode finger 26, and the third electrode finger 27. This is the order in which one period is Therefore, the order in which the plurality of electrode fingers are arranged is: first electrode finger 25, third electrode finger 27, second electrode finger 26, third electrode finger 27, first electrode finger 25, third electrode finger. The second electrode finger 27, the second electrode finger 26, and so on. If the input potential is IN, the output potential is OUT, and the reference potential is GND, and the order of the multiple electrode fingers is expressed as the order of connected potentials, then IN, GND, OUT, GND, IN, GND, OUT, etc. followed by.
  • the electrode fingers located at both ends in the direction orthogonal to the electrode fingers are all the third electrode fingers 27.
  • the electrode finger located at the end in the direction orthogonal to the electrode finger is any type of electrode finger among the first electrode finger 25, the second electrode finger 26, and the third electrode finger 27. It may be.
  • the distance between the centers of the plurality of adjacent pairs of first electrode fingers 25 and third electrode fingers 27 and the distance between the centers of the plurality of adjacent pairs of second electrode fingers 26 and third electrode fingers 27 are determined.
  • the center-to-center distances of the electrode fingers 27 are all the same. However, the distance between the centers of adjacent electrode fingers may not be constant.
  • Each electrode finger of the functional electrode 11 is made of a laminated metal film. Specifically, in each electrode finger, a Ti layer, an AlCu layer, and a Ti layer are laminated in this order from the piezoelectric layer 14 side. Note that the material of each electrode finger is not limited to the above. Alternatively, each electrode finger may be made of a single layer of metal film.
  • the tips of the plurality of second electrode fingers 26 each face the connection electrode 24 on the first bus bar 22 side with a gap in between in the electrode finger extension direction.
  • the region located between the tips of the plurality of second electrode fingers 26 and the connection electrodes 24 in the electrode finger extension direction and extending in the direction perpendicular to the electrode fingers is the first gap region G1. It is.
  • connection electrode 24 on the first bus bar 22 side faces the first bus bar 22 with a gap in between in the electrode finger extending direction.
  • a region located between the connection electrode 24 and the first bus bar 22 and extending in a direction perpendicular to the electrode fingers is the second gap region G2.
  • the tips of the plurality of first electrode fingers 25 each face the connection electrode 24 on the second bus bar 23 side with a gap in the electrode finger extending direction.
  • a region that is located between the tips of the plurality of first electrode fingers 25 and the connection electrode 24 on the second bus bar 23 side in the electrode finger extension direction when viewed in plan, and extends in the direction perpendicular to the electrode fingers. is the third gap region G3.
  • connection electrode 24 on the second bus bar 23 side faces the second bus bar 23 with a gap in between in the electrode finger extending direction.
  • a region located between the connection electrode 24 and the second bus bar 23 and extending in a direction perpendicular to the electrode fingers is the fourth gap region G4.
  • the first gap region G1, the second gap region G2, the third gap region G3, and the fourth gap region G4 may be collectively referred to simply as a gap region.
  • the elastic wave device 10 is an elastic wave resonator configured to utilize thickness-shear mode bulk waves. As shown in FIG. 2, the elastic wave device 10 has a plurality of excitation regions C. In the plurality of excitation regions C, bulk waves in thickness shear mode and elastic waves in other modes are excited. Note that in FIG. 2, only two excitation regions C among the plurality of excitation regions C are shown.
  • Some of the plurality of excitation regions C among all the excitation regions C are regions where adjacent first electrode fingers 25 and third electrode fingers 27 overlap when viewed from a direction perpendicular to the electrode fingers, and where adjacent first electrode fingers 25 and third electrode fingers 27 overlap. This is the area between the centers of the first electrode finger 25 and the third electrode finger 27 that meet.
  • the remaining plurality of excitation regions C are regions where adjacent second electrode fingers 26 and third electrode fingers 27 overlap when viewed from the direction perpendicular to the electrode fingers, and where adjacent second electrode fingers 26 and third electrode fingers 27 overlap. This is the area between the centers of the third electrode fingers 27. These excitation regions C are lined up in the direction perpendicular to the electrode fingers.
  • the structure of the functional electrode 11 except for the third electrode 19 is the same as that of an IDT (Interdigital Transducer) electrode.
  • IDT Interdigital Transducer
  • the crossing region E is the area where the adjacent first electrode fingers 25 and third electrode fingers 27 or the adjacent second electrode fingers 26 and third electrode fingers 27 are located. It can also be said that these areas overlap.
  • the intersection region E includes a plurality of excitation regions C. Note that the crossover region E and the excitation region C are regions of the piezoelectric layer 14 that are defined based on the configuration of the functional electrode 11.
  • the intersecting region E includes a central region F and a pair of edge regions.
  • the pair of edge regions is a first edge region H1 and a second edge region H2.
  • the first edge region H1 and the second edge region H2 are arranged to face each other with the center region F in between in the electrode finger extending direction.
  • the first edge region H1 is located on the first bus bar 22 side.
  • the second edge region H2 is located on the second bus bar 23 side.
  • the first edge region H1 is adjacent to the first gap region G1.
  • the second edge region H2 is adjacent to the third gap region G3.
  • the plurality of third electrode fingers 27 extend outside the intersection region E. Specifically, a portion of the plurality of third electrode fingers 27 is located in the first gap region G1 and the third gap region G3.
  • the elastic wave device 10 has a pair of mass-adding films 28A and 28B.
  • the mass adding film 28A is provided over the first gap region G1 and the first edge region H1.
  • the mass adding film 28B is provided over the third gap region G3 and the second edge region H2. Note that the mass adding film 28A and the mass adding film 28B are not provided in the central region F.
  • the mass adding film 28A has a band-like shape. Specifically, the mass adding film 28A covers the first main surface 14a of the piezoelectric layer 14, the plurality of first electrode fingers 25, the plurality of second electrode fingers 26, and the like in the first edge region H1. It is provided over a plurality of third electrode fingers 27 . The mass adding film 28A is provided over the first main surface 14a, the plurality of first electrode fingers 25, and the plurality of third electrode fingers 27 in the first gap region G1. The mass adding film 28A is continuously provided so as to overlap the plurality of electrode fingers and the area between the electrode fingers in a plan view.
  • planar view refers to viewing from a direction corresponding to the upper side in FIG. 1 along the lamination direction of the support member 13 and the piezoelectric film.
  • the piezoelectric layer 14 side is the upper side.
  • planar view is synonymous with viewing from the direction facing the main surface.
  • the main surface opposing direction is a direction in which the first main surface 14a and the second main surface 14b of the piezoelectric layer 14 face each other. More specifically, the principal surface opposing direction is, for example, the normal direction of the first principal surface 14a.
  • the mass adding film 28B is provided over the first main surface 14a of the piezoelectric layer 14 and the plurality of electrode fingers in the second edge region H2 and the third gap region G3.
  • the mass adding film 28B is continuously provided so as to overlap with the plurality of electrode fingers and the area between the electrode fingers in a plan view.
  • Silicon oxide is used as the material for the mass adding film 28A and the mass adding film 28B.
  • the materials of the mass-adding film 28A and the mass-adding film 28B are not limited to the above.
  • the feature of this embodiment is that it has the following configuration. 1) In plan view, the third electrode finger of the third electrode 19 is located between the first electrode finger 25 of the first comb-shaped electrode 17 and the second electrode finger 26 of the second comb-shaped electrode 18. 27 shall be provided. 2) The mass adding film 28A and the mass adding film 28B are provided in the first gap region G1 and the third gap region G3.
  • the mass adding film is provided in at least a part of at least one of the first gap region G1, the second gap region G2, the third gap region G3, and the fourth gap region G4. good.
  • the filter device can be made smaller and the insertion loss can be reduced. The details of this effect will be shown below by comparing the present embodiment and the first comparative example.
  • the first comparative example differs from the first embodiment in that a mass adding film is not provided.
  • the piezoelectric layer is made of Z-cut lithium niobate.
  • the transmission characteristics were compared.
  • the design parameters of the elastic wave device 10 having the configuration of the first embodiment are as follows.
  • Piezoelectric layer Material... LiNbO3 , Euler angle ( ⁇ , ⁇ , ⁇ )...(0°, 0°, 90°), thickness...400 nm
  • First to third electrode fingers Layer structure...Ti layer/AlCu layer/Ti layer from the piezoelectric layer side, thickness of each layer...10nm/390nm/4nm from the piezoelectric layer side The order of the first to third electrode fingers represented by the connected potentials: IN, GND, OUT, GND is repeated. Center-to-center distance between adjacent electrode fingers: 1.4 ⁇ m Duty ratio: 0.3 Dimensions of the first edge region and second edge region along the electrode finger extending direction: 1 ⁇ m Mass addition film thickness: 25nm
  • the first comparative example had the same design parameters as the first embodiment, except that no mass-adding film was provided.
  • FIG. 4 is a diagram showing the transmission characteristics of the elastic wave devices of the first embodiment and the first comparative example.
  • FIG. 4 shows the S21 passing characteristic. The same applies to diagrams showing the passage characteristics other than FIG. 4.
  • a filter waveform can be suitably obtained also in the single elastic wave device 10 according to the first embodiment.
  • the elastic wave device 10 is an acoustic coupling filter. More specifically, as shown in FIG. 2, the acoustic wave device 10 has an excitation region C located between the centers of adjacent first electrode fingers 25 and third electrode fingers 27, and an excitation region C located between the centers of adjacent first electrode fingers 25 and third electrode fingers 27; It has an excitation region C located between the centers of the finger 26 and the third electrode finger 27. In these excitation regions C, elastic waves of a plurality of modes including a bulk wave of a thickness-shear mode are excited. By combining these modes, a filter waveform can be suitably obtained even in one elastic wave device 10.
  • the filter device 10 when the elastic wave device 10 is used in a filter device, a filter waveform can be suitably obtained even with a small number of elastic wave resonators configuring the filter device. Therefore, the filter device can be made smaller.
  • the loss is smaller near the center of the pass band than in the first comparative example. Therefore, when the elastic wave device 10 is used in a filter device, insertion loss can be reduced.
  • the mass adding film 28A is provided in a part of the first gap region G1 in the electrode finger extending direction.
  • the mass adding film 28A is provided over the entire first gap region G1 in the direction perpendicular to the electrode fingers.
  • the mass adding film 28B is provided in a part of the third gap region G3 in the electrode finger extending direction.
  • the mass adding film 28B is provided over the entire third gap region G3 in the direction perpendicular to the electrode fingers.
  • the mass adding film is provided in at least a portion of at least one of the first gap region G1, the second gap region G2, the third gap region G3, and the fourth gap region. It would be fine if it was.
  • the mass adding film 28A may be provided on at least a portion of the first gap region G1 in the electrode finger extending direction and at least a portion in the electrode finger orthogonal direction.
  • the mass adding film 28A and the mass adding film 28B only the mass adding film 28A may be provided.
  • the mass adding film 28A is provided over the entire first edge region H1.
  • the mass adding film 28B is provided over the entire second edge region H2.
  • the support member 13 consists of a support substrate 16 and an insulating layer 15.
  • the piezoelectric substrate 12 is a laminate of a support substrate 16, an insulating layer 15, and a piezoelectric layer 14. That is, the piezoelectric layer 14 and the support member 13 overlap when viewed from the direction in which the first main surface 14a and the second main surface 14b of the piezoelectric layer 14 face each other.
  • the material of the support substrate 16 for example, semiconductors such as silicon, ceramics such as aluminum oxide, etc. can be used.
  • semiconductors such as silicon, ceramics such as aluminum oxide, etc.
  • an appropriate dielectric material such as silicon oxide or tantalum oxide can be used.
  • a recess is provided in the insulating layer 15.
  • a piezoelectric layer 14 as a piezoelectric film is provided on the insulating layer 15 so as to close the recess. This forms a hollow section.
  • This hollow part is the hollow part 10a.
  • the support member 13 and the piezoelectric film are arranged such that a part of the support member 13 and a part of the piezoelectric film face each other with the cavity 10a in between.
  • the recess in the support member 13 may be provided across the insulating layer 15 and the support substrate 16.
  • the recess provided only in the support substrate 16 may be closed by the insulating layer 15.
  • the recess may be provided in the piezoelectric layer 14, for example.
  • the cavity 10a may be a through hole provided in the support member 13.
  • the cavity 10a is the acoustic reflection part in the present invention.
  • the acoustic reflection portion can effectively confine the energy of the elastic wave to the piezoelectric layer 14 side.
  • the acoustic reflecting portion may be provided at a position in the support member 13 that overlaps at least a portion of the functional electrode 11 in plan view. More specifically, in plan view, at least a portion of each of the first electrode finger 25, second electrode finger 26, and third electrode finger 27 only needs to overlap with the acoustic reflecting portion. In plan view, it is preferable that the plurality of excitation regions C overlap with the acoustic reflection section.
  • the acoustic reflection portion may be an acoustic reflection film such as an acoustic multilayer film, which will be described later.
  • an acoustic reflective film may be provided on the surface of the support member.
  • the electrode fingers and the mass adding film 28A are stacked in this order from the piezoelectric layer 14 side.
  • the mass adding film 28A and the electrode fingers may be stacked in this order from the piezoelectric layer 14 side. The same applies to the portion where the mass adding film 28B and the electrode fingers are laminated.
  • the material of the mass adding film 28A and the mass adding film 28B is not limited to silicon oxide. However, it is preferable that at least one dielectric material selected from the group consisting of silicon oxide, tungsten oxide, niobium oxide, tantalum oxide, and hafnium oxide is used as the material for the mass adding film 28A and the mass adding film 28B. . Thereby, when the elastic wave device 10 is used in a filter device, insertion loss can be more reliably reduced.
  • the distance between the centers of adjacent electrode fingers is constant. Note that the distance between the centers of adjacent electrode fingers may not be constant. In this case, the distance between the centers of adjacent first electrode fingers 25 and third electrode fingers 27 and the center distance between adjacent second electrode fingers 26 and third electrode fingers 27 is the longest. Let the distance be p. However, as in the first embodiment, when the distance between the centers of adjacent electrode fingers is constant, the distance between the centers of any adjacent electrode fingers is the distance p.
  • d/p is preferably 0.5 or less, and more preferably 0.24 or less. Thereby, bulk waves in thickness shear mode are suitably excited. Note that in this embodiment, the thickness d is the thickness of the piezoelectric layer 14.
  • the elastic wave device of the present invention does not necessarily have to be configured to be able to utilize thickness-shear mode bulk waves.
  • the elastic wave device of the present invention may be configured to be able to utilize plate waves.
  • the excitation region is the intersection region E shown in FIG.
  • the piezoelectric layer 14 is made of Z-cut LiNbO 3 .
  • the piezoelectric layer 14 may be made of rotated Y-cut lithium niobate.
  • the fractional band of the acoustic wave device 10 depends on the Euler angles ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) of lithium niobate used in the piezoelectric layer 14.
  • the fractional band is expressed by (
  • FIG. 5 is a diagram showing a map of the fractional band with respect to the Euler angles (0°, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO 3 when d/p is brought as close to 0 as possible.
  • the hatched region R in FIG. 5 is the region where a fractional band of at least 2% or more can be obtained.
  • the range of region R is approximated, it becomes the range expressed by the following equations (1), (2), and (3). Note that when ⁇ in the Euler angles ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) is within a range of 0° ⁇ 10°, the relationship between ⁇ and ⁇ and the fractional band is the same as the relationship shown in FIG. 5.
  • the Euler angle is in the range of the above formula (1), formula (2), or formula (3).
  • the fractional band can be made sufficiently wide.
  • the elastic wave device 10 can be suitably used as a filter device.
  • the second to fifth embodiments will be shown below.
  • the second to fifth embodiments differ from the first embodiment in at least one of the positions of the mass adding film 28A and the mass adding film 28B, and the material of the piezoelectric layer 14.
  • the piezoelectric layer 14 is made of Z-cut lithium niobate, but in the fourth and fifth embodiments, the piezoelectric layer 14 is made of rotating Made of Y-cut lithium niobate.
  • the elastic wave devices of the second to fifth embodiments have the same configuration as the first embodiment.
  • the mass adding film 28A and the mass adding film 28B are provided in one of the gap regions. Therefore, similarly to the first embodiment, in the second to fifth embodiments, when the elastic wave device is used as a filter device, the filter device can be made smaller and the insertion loss can be reduced. can do.
  • the mass adding film 28A in the gap region where the mass adding film 28A is provided, the mass adding film 28A is provided over the entire gap region in the direction perpendicular to the electrode finger.
  • the mass adding film 28B in the gap region where the mass adding film 28B is provided, the mass adding film 28B is provided over the entire gap region in the direction perpendicular to the electrode finger.
  • FIG. 6 is a schematic plan view of the elastic wave device according to the second embodiment.
  • This embodiment differs from the first embodiment in that the mass adding film 28A is provided over the first edge region H1, the first gap region G1, and the second gap region G2. This embodiment also differs from the first embodiment in that the mass adding film 28B is provided over the second edge region H2, the third gap region G3, and the fourth gap region G4.
  • the mass adding film 28A is provided continuously from the first edge region H1 to the second gap region G2 in the electrode finger extending direction. Therefore, the mass adding film 28A overlaps with the connection electrode 24 on the first bus bar 22 side in plan view. The mass adding film 28A is provided over the entire first gap region G1 and second gap region G2 in the electrode finger extending direction.
  • the mass adding film 28B is provided continuously from the second edge region H2 to the fourth gap region G4 in the electrode finger extending direction. Therefore, the mass adding film 28B overlaps with the connection electrode 24 on the second bus bar 23 side in plan view.
  • the mass adding film 28B is provided over the entire third gap region G3 and fourth gap region G4 in the electrode finger extending direction.
  • the transmission characteristics were compared.
  • the design parameters of the elastic wave device having the configuration of the second embodiment are as follows. Note that the design parameters are the same as those in the first embodiment for comparison shown in FIG.
  • Piezoelectric layer Material... LiNbO3 , Euler angle ( ⁇ , ⁇ , ⁇ )...(0°, 0°, 90°), thickness...400 nm
  • First to third electrode fingers Layer structure...Ti layer/AlCu layer/Ti layer from the piezoelectric layer side, thickness of each layer...10nm/390nm/4nm from the piezoelectric layer side The order of the first to third electrode fingers represented by the connected potentials: IN, GND, OUT, GND is repeated. Center-to-center distance between adjacent electrode fingers: 1.4 ⁇ m Duty ratio: 0.3 Dimensions of the first edge region and second edge region along the electrode finger extending direction: 1 ⁇ m Mass addition film thickness: 25nm
  • FIG. 7 is a diagram showing the transmission characteristics of the elastic wave devices of the second embodiment and the first comparative example.
  • the loss is smaller near the center of the passband and on the low frequency side than in the first comparative example.
  • FIG. 8 is a schematic plan view of an elastic wave device according to the third embodiment.
  • This embodiment is different from the first embodiment in that the mass adding film 28A is not provided in the first edge region H1, but is provided over the first gap region G1 and the second gap region G2. different from.
  • This embodiment is also different from the first embodiment in that the mass adding film 28B is not provided in the second edge region H2, but is provided over the third gap region G3 and the fourth gap region G4. Different from the form.
  • the mass adding film 28A is provided continuously in the electrode finger extending direction from the first gap region G1 to the second gap region G2. Therefore, the mass adding film 28A overlaps with the connection electrode 24 on the first bus bar 22 side in plan view.
  • the mass adding film 28A is provided over the entire first gap region G1 and second gap region G2 in the electrode finger extending direction.
  • the mass adding film 28B is continuously provided in the electrode finger extending direction from the third gap region G3 to the fourth gap region G4. Therefore, the mass adding film 28B overlaps with the connection electrode 24 on the second bus bar 23 side in plan view.
  • the mass adding film 28B is provided over the entire third gap region G3 and fourth gap region G4 in the electrode finger extending direction.
  • the transmission characteristics were compared.
  • the design parameters of the elastic wave device having the configuration of the third embodiment are the same as the design parameters of the first embodiment according to the comparison shown in FIG.
  • FIG. 9 is a diagram showing the transmission characteristics of the elastic wave devices of the third embodiment and the first comparative example.
  • the loss is smaller near the center of the passband and on the low frequency side than in the first comparative example.
  • the fourth embodiment will be described below. Note that in the fourth embodiment, the position of the mass adding film is the same as in the first embodiment shown in FIG. The fourth embodiment differs from the first embodiment in that the piezoelectric layer is made of rotated Y-cut lithium niobate.
  • the passage characteristics were compared in the fourth embodiment and the second comparative example.
  • the second comparative example differs from the fourth embodiment in that no mass-adding film is provided.
  • the piezoelectric layer is made of rotated Y-cut lithium niobate.
  • the width of the gap region is a dimension of the gap region along the electrode finger extending direction. In one comparison, the width of the first to fourth gap regions was 1.5 ⁇ m. In the other comparison, the widths of the first to fourth gap regions were 5 ⁇ m.
  • the design parameters of the elastic wave device having the configuration of the fourth embodiment are as follows.
  • Piezoelectric layer Material... LiNbO3 , Euler angle ( ⁇ , ⁇ , ⁇ )...(0°, 217.5°, 0°), thickness...400 nm
  • First to third electrode fingers Layer structure...Ti layer/AlCu layer/Ti layer from the piezoelectric layer side, thickness of each layer...10nm/390nm/4nm from the piezoelectric layer side The order of the first to third electrode fingers represented by the connected potentials: IN, GND, OUT, GND is repeated.
  • the second comparative example had the same design parameters as the fourth embodiment, except that no mass-adding film was provided.
  • FIG. 10 is a diagram showing the transmission characteristics when the widths of the first to fourth gap regions are 1.5 ⁇ m in the elastic wave devices of the fourth embodiment and the second comparative example.
  • FIG. 11 is a diagram showing the transmission characteristics when the widths of the first to fourth gap regions are 5 ⁇ m in the elastic wave devices of the fourth embodiment and the second comparative example.
  • the width of the first to fourth gap regions is 1.5 ⁇ m
  • the width of the passband is higher and lower than in the second comparative example. On the area side, losses can be reduced.
  • the narrow widths of the first to fourth gap regions further reduce ripples in the passband. It turns out that it can be suppressed.
  • the fifth embodiment will be described below. Note that in the fifth embodiment, the position of the mass adding film is the same as in the second embodiment shown in FIG.
  • the fifth embodiment differs from the second embodiment in that the piezoelectric layer is made of rotated Y-cut lithium niobate.
  • Passage characteristics were compared in the fifth embodiment and the second comparative example. Note that in this comparison, two widths were used for the first to fourth gap regions. In one comparison, the width of the first to fourth gap regions was 1.5 ⁇ m. In the other comparison, the widths of the first to fourth gap regions were 5 ⁇ m.
  • the design parameters of the elastic wave device having the configuration of the fifth embodiment are the same as the design parameters of the fourth embodiment according to the comparison shown in FIGS. 10 and 11.
  • FIG. 12 is a diagram showing the transmission characteristics when the widths of the first to fourth gap regions are 1.5 ⁇ m in the elastic wave devices of the fifth embodiment and the second comparative example.
  • FIG. 13 is a diagram showing the transmission characteristics when the widths of the first to fourth gap regions are 5 ⁇ m in the elastic wave devices of the fifth embodiment and the second comparative example.
  • the narrow width of the first to fourth gap regions further reduces ripples in the passband. It turns out that it can be suppressed.
  • the third electrode 19 has a meandering shape. Some of all the connection electrodes 24 in the third electrode 19 are provided between the tips of the second electrode fingers 26 and the first bus bar 22 . The remaining plurality of connection electrodes 24 are provided between the tips of the plurality of first electrode fingers 25 and the second bus bar 23 .
  • the third electrode 19 does not have to have a meandering shape.
  • the connection electrode 24 may be provided at least between the tips of the plurality of second electrode fingers 26 and the first bus bar 22 . Note that if the connection electrode 24 is not provided between the tips of the plurality of first electrode fingers 25 and the second bus bar 23, the third gap region G3 and the fourth gap region are not formed. .
  • a sixth embodiment shows an example in which the third electrode 19 does not have a meandering shape.
  • FIG. 14 is a schematic plan view of an elastic wave device according to the sixth embodiment.
  • This embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the third electrode 39.
  • This embodiment also differs from the first embodiment in that the third gap region G3 and the fourth gap region G4 are not formed, but the fifth gap region G5 is formed. Therefore, this embodiment differs from the first embodiment also in the position of the mass adding film.
  • the elastic wave device of this embodiment has the same configuration as the elastic wave device 10 of the first embodiment.
  • the connection electrode is the third bus bar 34.
  • the third bus bar 34 serving as a connection electrode for the third electrode 39 electrically connects the plurality of third electrode fingers 27 to each other.
  • the third bus bar 34 is located in a region between the first bus bar 22 and the tips of the plurality of second electrode fingers 26.
  • a plurality of first electrode fingers 25 are also located in this region.
  • the third bus bar 34 and the plurality of first electrode fingers 25 are electrically insulated from each other by the insulating film 37.
  • the third bus bar 34 includes a plurality of first connection electrodes 34A and one second connection electrode 34B.
  • Each first connection electrode 34A connects the tips of two adjacent third electrode fingers 27 to each other.
  • the first connection electrode 34A and the two third electrode fingers 27 constitute a U-shaped electrode.
  • a second connection electrode 34B connects the plurality of first connection electrodes 34A.
  • An insulating film 37 is provided between the second connection electrode 34B and the plurality of first electrode fingers 25.
  • an insulating film 37 is provided on the first main surface 14a of the piezoelectric layer 14 so as to partially cover the plurality of first electrode fingers 25.
  • the insulating film 37 is provided in a region between the first bus bar 22 and the tips of the plurality of second electrode fingers 26.
  • the insulating film 37 has a band-like shape.
  • the insulating film 37 does not reach onto the first connection electrode 34A of the third electrode 39.
  • a second connection electrode 34B is provided over the insulating film 37 and over the plurality of first connection electrodes 34A. More specifically, the second connection electrode 34B has a bar portion 34a and a plurality of protrusions 34b. Each protrusion 34b extends from the bar portion 34a toward each first connection electrode 34A. Each protrusion 34b is connected to each first connection electrode 34A. Thereby, the plurality of third electrode fingers 27 are electrically connected to each other by the first connection electrode 34A and the second connection electrode 34B.
  • the third bus bar 34 is located in a region between the first bus bar 22 and the tips of the plurality of second electrode fingers 26. Therefore, the tips of the plurality of second electrode fingers 26 each face the third bus bar 34 across a gap in the electrode finger extending direction. On the other hand, the tips of the plurality of first electrode fingers 25 each face the second bus bar 23 across a gap in the direction in which the electrode fingers extend.
  • the region located between the tips of the plurality of first electrode fingers 25 and the second bus bar 23 in the electrode finger extending direction and extending in the direction perpendicular to the electrode fingers is the fifth gap. This is area G5.
  • the fifth gap region G5 is adjacent to the second edge region H2.
  • first gap region G1 and the second gap region G2 are configured similarly to the first embodiment. Specifically, when viewed in plan, it is located between the tips of the plurality of second electrode fingers 26 and the third bus bar 34 serving as a connection electrode in the direction in which the electrode fingers extend, and in the direction perpendicular to the electrode fingers.
  • the extending region is the first gap region G1.
  • a region located between the third bus bar 34 and the first bus bar 22 and extending in a direction perpendicular to the electrode fingers is the second gap region G2.
  • the fifth gap region G5 and other gap regions may be simply referred to as a gap region.
  • the fifth gap region G5 and the third gap region G3 and fourth gap region G4 shown in FIG. 2 are the same in the following points. These regions are located between the tips of the plurality of first electrode fingers 25 and the second bus bar 23, do not include connection electrodes, and extend in a direction perpendicular to the electrode fingers.
  • the mass adding film 28A is provided over the first gap region G1 and the first edge region H1.
  • the mass adding film 28B is provided across the fifth gap region G5 and the second edge region H2.
  • the feature of this embodiment is that it has the following configuration. 1) In plan view, the third electrode finger of the third electrode 19 is located between the first electrode finger 25 of the first comb-shaped electrode 17 and the second electrode finger 26 of the second comb-shaped electrode 18. 27 shall be provided. 2) The mass adding film 28A and the mass adding film 28B are provided in the first gap region G1 and the fifth gap region G5.
  • the mass adding film may be provided in at least a portion of at least one of the first gap region G1, the second gap region G2, and the fifth gap region G5.
  • the filter device when the elastic wave device is used as a filter device, the filter device can be made smaller and the insertion loss can be reduced.
  • the mass adding film 28A and the mass adding film 28B have a band-like shape.
  • the mass-adding film 28A and the mass-adding film 28B overlap with the plurality of first electrode fingers 25, the plurality of second electrode fingers 26, and the plurality of third electrode fingers 27, respectively, when viewed from the electrode finger extension direction.
  • the shape of the mass-adding membrane is not limited to a band-like shape. Examples in which the shape of the mass-adding film is not a band-like shape are shown in the seventh to tenth embodiments.
  • the seventh embodiment and the eighth embodiment differ from the first embodiment only in the position of the mass adding film.
  • the mass adding film is formed in at least one of the first gap region G1, the second gap region G2, the third gap region G3, and the fourth gap region G4. It is provided in at least a part of either.
  • the ninth embodiment and the tenth embodiment differ from the sixth embodiment only in the position of the mass adding film.
  • the mass adding film covers at least a portion of at least one of the first gap region G1, the second gap region G2, and the fifth gap region G5. It is set in.
  • the filter device when the elastic wave device is used as a filter device, the filter device can be miniaturized, and Insertion loss can be reduced.
  • FIG. 15 is a schematic plan view of the elastic wave device according to the seventh embodiment.
  • This embodiment differs from the first embodiment in the positions of the mass adding film 48A and the mass adding film 48B.
  • the elastic wave device of this embodiment has the same configuration as the elastic wave device 10 of the first embodiment.
  • a first gap region G1, a second gap region G2, a third gap region G3, and a fourth gap region G4 are configured.
  • a plurality of mass adding films 48A are provided across the first gap region G1 and the first edge region H1.
  • the plurality of mass adding films 48A are arranged in a direction perpendicular to the electrode fingers.
  • the mass adding film 48A is not provided in the second gap region G2.
  • Each mass-adding film 48A overlaps with one electrode finger among the plurality of electrode fingers when viewed from the direction in which the electrode fingers extend.
  • Each mass-adding film 48A overlaps one second electrode finger 26 in plan view. Note that the mass adding film 48A may overlap the first electrode finger 25 or the third electrode finger 27 in plan view.
  • a plurality of mass adding films 48B are provided across the third gap region G3 and the second edge region H2.
  • the plurality of mass adding films 48B are arranged in a direction perpendicular to the electrode fingers.
  • the mass adding film 48B is not provided in the fourth gap region G4.
  • Each mass-adding film 48B overlaps with one electrode finger among the plurality of electrode fingers when viewed from the direction in which the electrode fingers extend. Each mass-adding film 48B overlaps one first electrode finger 25 in plan view. Note that the mass adding film 48B may overlap the second electrode finger 26 or the third electrode finger 27 in plan view.
  • FIG. 16 is a schematic plan view of an elastic wave device according to the eighth embodiment.
  • This embodiment differs from the seventh embodiment in that the mass adding film 48A is provided over the first edge region H1, the first gap region G1, and the second gap region G2.
  • This embodiment also differs from the seventh embodiment in that the mass adding film 48B is provided over the second edge region H2, the third gap region G3, and the fourth gap region G4.
  • the elastic wave device of this embodiment has the same configuration as the elastic wave device of the seventh embodiment.
  • the mass adding film 48A is provided continuously from the first edge region H1 to the second gap region G2 in the electrode finger extending direction.
  • the mass adding film 48A overlaps with the connection electrode 24 on the first bus bar 22 side in plan view.
  • the mass adding film 48A is provided over the entire first gap region G1 and second gap region G2 in the electrode finger extending direction.
  • the mass adding film 48B is provided continuously from the second edge region H2 to the fourth gap region G4 in the electrode finger extending direction.
  • the mass adding film 48B overlaps with the connection electrode 24 on the second bus bar 23 side in plan view.
  • the mass adding film 48B is provided over the entire third gap region G3 and fourth gap region G4 in the electrode finger extending direction.
  • FIG. 17 is a schematic plan view of the elastic wave device according to the ninth embodiment.
  • This embodiment differs from the sixth embodiment in the positions of the mass adding film 48A and the mass adding film 48B.
  • the elastic wave device of this embodiment has the same configuration as the elastic wave device of the sixth embodiment.
  • a first gap region G1, a second gap region G2, and a fifth gap region G5 are configured.
  • a plurality of mass adding films 48A are provided across the first gap region G1 and the first edge region H1.
  • the plurality of mass adding films 48A are arranged in a direction perpendicular to the electrode fingers.
  • the mass adding film 48A is not provided in the second gap region G2.
  • Each mass-adding film 48A overlaps with one electrode finger among the plurality of electrode fingers when viewed from the direction in which the electrode fingers extend.
  • Each mass-adding film 48A overlaps one second electrode finger 26 in plan view. Note that the mass adding film 48A may overlap the first electrode finger 25 or the third electrode finger 27 in plan view.
  • a plurality of mass adding films 48B are provided across the fifth gap region G5 and the second edge region H2.
  • the plurality of mass adding films 48A are arranged in a direction perpendicular to the electrode fingers.
  • Each mass-adding film 48B overlaps with one electrode finger among the plurality of electrode fingers when viewed from the direction in which the electrode fingers extend. Some of the plurality of mass adding films 48B each overlap one first electrode finger 25 in plan view. Each of the remaining mass adding films 48B overlaps one third electrode finger 27 in plan view. Note that the mass adding film 48B may overlap the second electrode finger 26 in plan view.
  • FIG. 18 is a schematic plan view of the elastic wave device according to the tenth embodiment.
  • This embodiment differs from the ninth embodiment in that the mass adding film 48A is provided over the first edge region H1, the first gap region G1, and the second gap region G2.
  • the elastic wave device of this embodiment has the same configuration as the elastic wave device of the ninth embodiment.
  • the mass adding film 48A is provided continuously from the first edge region H1 to the second gap region G2 in the electrode finger extending direction.
  • the mass adding film 48A overlaps with the connection electrode 24 on the first bus bar 22 side in plan view.
  • the mass adding film 48A is provided over the entire first gap region G1 and second gap region G2 in the electrode finger extending direction.
  • FIG. 19 is a schematic plan view of the first elastic wave resonator in the eleventh embodiment.
  • FIG. 20 is a schematic front sectional view showing the vicinity of the first to third electrode fingers in the eleventh embodiment.
  • this embodiment differs from the sixth embodiment in that the third electrode 39 is provided on the second main surface 14b of the piezoelectric layer 14.
  • the elastic wave device of this embodiment has the same configuration as the elastic wave device of the sixth embodiment.
  • the arrangement of the third electrode 39 in this embodiment in plan view is the same as that in the sixth embodiment. Therefore, when viewed in plan, the plurality of third electrodes are aligned with the first electrode fingers 25 and the second electrode fingers 26 in the direction in which the first electrode fingers 25 and the second electrode fingers 26 are lined up. Each finger 27 is provided on the second main surface 14b of the piezoelectric layer 14.
  • the order in which the plurality of electrode fingers are arranged is as follows: starting from the first electrode finger 25, the first electrode finger 25, the third electrode finger 27, the second electrode finger 26, and the third electrode finger 25. This is the order in which the electrode fingers 27 constitute one period.
  • each gap region can be defined similarly to the sixth embodiment.
  • the region located between the tips of the plurality of second electrode fingers 26 and the third bus bar 34 as a connection electrode and extending in the direction perpendicular to the electrode fingers is the third bus bar 34 .
  • 1 gap region G1 When viewed in plan, a region located between the third bus bar 34 and the first bus bar 22 and extending in a direction perpendicular to the electrode fingers is the second gap region G2.
  • the region located between the tips of the plurality of first electrode fingers 25 and the second bus bar 23 in the electrode finger extending direction and extending in the direction perpendicular to the electrode fingers is the fifth gap. This is area G5.
  • the mass adding film 28A is provided over the first gap region G1 and the first edge region H1.
  • the mass adding film 28B is provided over the fifth gap region G5 and the second edge region H2.
  • the configuration in which the third electrode 39 is provided on the second main surface 14b of the piezoelectric layer 14 can also be applied to other forms of the present invention.
  • a third electrode 19 similar to that in the first embodiment shown in FIG. 2 may be provided on the second main surface 14b.
  • a first gap region G1, a second gap region G2, a third gap region G3, and a fourth gap region G4 are defined.
  • a through hole may be provided in the gap region.
  • the mass adding membrane may not be provided. An example of this is shown below.
  • FIG. 21 is a schematic plan view of an elastic wave device according to the twelfth embodiment. Note that in FIG. 21, the electrodes and the piezoelectric layer 14 are shown with hatching. Similarly, in schematic plan views other than those shown in FIG. 21, the electrodes and the piezoelectric layer 14 may be hatched.
  • the elastic wave device 50 is an acoustic coupling filter.
  • the elastic wave device 50 includes a piezoelectric substrate 12 and a functional electrode 11 similar to the first embodiment.
  • the elastic wave device 50 includes a first gap region G1, a second gap region G2, a third gap region G3, and a fourth gap region G4.
  • the elastic wave device 50 has a plurality of excitation regions C and an intersection region E, similarly to the first embodiment.
  • the elastic wave device 50 is configured to be able to utilize a thickness shear mode.
  • the elastic wave device 50 may be configured to utilize plate waves.
  • the piezoelectric layer 14 is made of Z-cut lithium niobate. However, the piezoelectric layer 14 may be made of rotated Y-cut lithium niobate.
  • a plurality of through holes 54c are provided in the piezoelectric layer 14 as a piezoelectric film.
  • some of the through holes 54c are located in the first gap region G1. More specifically, in the first gap region G1, the through holes 54c are located in all parts where the first electrode fingers 25, the second electrode fingers 26, and the third electrode fingers 27 are not provided. ing.
  • the remaining through holes 54c are located in the third gap region G3.
  • the through holes 54c are located in all parts where the first electrode fingers 25, the second electrode fingers 26, and the third electrode fingers 27 are not provided. Note that when the piezoelectric film is a laminated film including the piezoelectric layer 14, the through hole 54c only needs to penetrate the laminated film.
  • the feature of this embodiment is that it has the following configuration. 1) In plan view, the third electrode finger of the third electrode 19 is located between the first electrode finger 25 of the first comb-shaped electrode 17 and the second electrode finger 26 of the second comb-shaped electrode 18. 27 shall be provided. 2) In the first gap region G1 and the third gap region G3, a through hole 54c is provided in the piezoelectric layer 14 as a piezoelectric film. 3) When viewed from above, in the area where the through hole 54c is provided, all the parts where the first electrode finger 25, the second electrode finger 26, and the third electrode finger 27 are not provided are provided with a through hole. The hole 54c is located.
  • the piezoelectric layer 14 is provided with the through hole 54c in at least one of the first gap region G1, the second gap region G2, the third gap region G3, and the fourth gap region G4.
  • the through-holes 54c may be located in all areas where the electrode fingers are not provided in the area where the through-holes 54c are provided.
  • the first comparative example differs from the twelfth embodiment in that no through holes are provided in the piezoelectric layer.
  • the piezoelectric layer is made of Z-cut lithium niobate. Passage characteristics were compared in the twelfth embodiment and the first comparative example.
  • the design parameters of the elastic wave device 50 having the configuration of the twelfth embodiment are as follows.
  • Piezoelectric layer Material... LiNbO3 , Euler angle ( ⁇ , ⁇ , ⁇ )...(0°, 0°, 90°), thickness...400 nm
  • First to third electrode fingers Layer structure...Ti layer/AlCu layer/Ti layer from the piezoelectric layer side, thickness of each layer...10nm/390nm/4nm from the piezoelectric layer side The order of the first to third electrode fingers represented by the connected potentials: IN, GND, OUT, GND is repeated. Center-to-center distance between adjacent electrode fingers: 1.4 ⁇ m Duty ratio: 0.3
  • the first comparative example had the same design parameters as the twelfth embodiment, except that no through holes were provided.
  • FIG. 22 is a diagram showing the transmission characteristics of the elastic wave devices of the twelfth embodiment and the first comparative example.
  • a filter waveform can be suitably obtained also in the single elastic wave device 50 according to the twelfth embodiment. Therefore, when the elastic wave device 50 is used as a filter device, a filter waveform can be suitably obtained even with a small number of elastic wave resonators configuring the filter device. Therefore, the filter device can be made smaller.
  • the loss is smaller near the center of the passband and on the low frequency side than in the first comparative example. Therefore, when the elastic wave device 50 is used in a filter device, insertion loss can be reduced.
  • the filter device when used as a filter device, the filter device can be made smaller and the insertion loss can be reduced. Can be made smaller.
  • FIG. 23 is a schematic plan view of an elastic wave device according to the thirteenth embodiment.
  • a plurality of through holes 54c are provided in the piezoelectric layer 14 as a piezoelectric film in the second gap region G2 and the fourth gap region G4.
  • the piezoelectric layer 14 is not provided with through holes 54c in the first gap region G1 and the third gap region G3.
  • the through holes 54c are located in all parts where electrode fingers are not provided.
  • FIG. 24 is a schematic plan view of an elastic wave device according to the fourteenth embodiment.
  • a plurality of through holes 54c are provided in the piezoelectric layer 14 as a piezoelectric film in the first gap region G1, the second gap region G2, the third gap region G3, and the fourth gap region G4. ing.
  • the through holes 54c are located in all parts where electrode fingers are not provided.
  • the transmission characteristics were compared.
  • the design parameters of the elastic wave device having the configuration of this embodiment are the same as the design parameters of the twelfth embodiment according to the comparison shown in FIG.
  • FIG. 25 is a diagram showing the transmission characteristics of the elastic wave devices of the fourteenth embodiment and the first comparative example.
  • the loss is smaller near the center of the passband and on the low frequency side than in the first comparative example.
  • the configuration in which the through holes are provided in the gap regions can be applied even when the gap regions are the first gap region G1, the second gap region G2, and the fifth gap region G5.
  • An example of this is illustrated by the fifteenth embodiment.
  • FIG. 26 is a schematic plan view of an elastic wave device according to the fifteenth embodiment.
  • the functional electrode is configured similarly to the sixth embodiment.
  • the third gap region G3 and the fourth gap region G4 are not configured.
  • a first gap region G1, a second gap region G2, and a fifth gap region G5 are configured.
  • the feature of this embodiment is that it has the following configuration. 1) In plan view, the third electrode finger of the third electrode 19 is located between the first electrode finger 25 of the first comb-shaped electrode 17 and the second electrode finger 26 of the second comb-shaped electrode 18. 27 shall be provided. 2) In the first gap region G1 and the fifth gap region G5, a through hole 54c is provided in the piezoelectric layer 14 as a piezoelectric film. 3) When viewed from above, in the area where the through hole 54c is provided, all the parts where the first electrode finger 25, the second electrode finger 26, and the third electrode finger 27 are not provided are provided with a through hole. The hole 54c is located.
  • the through hole 54c may be provided in the piezoelectric layer 14 as a piezoelectric film in at least one of the first gap region G1, the second gap region G2, and the fifth gap region G5.
  • the through-holes 54c may be located in all areas where the electrode fingers are not provided in the area where the through-holes 54c are provided.
  • the functional electrode is an IDT electrode.
  • the IDT electrode does not have a third electrode finger.
  • the "electrode" in the IDT electrode described below corresponds to an electrode finger.
  • the support member in the following examples corresponds to the support substrate in the present invention.
  • the reference potential may be referred to as ground potential.
  • FIG. 27(a) is a schematic perspective view showing the external appearance of an elastic wave device that utilizes thickness-shear mode bulk waves
  • FIG. 27(b) is a plan view showing the electrode structure on the piezoelectric layer.
  • FIG. 28 is a cross-sectional view of a portion taken along line AA in FIG. 27(a).
  • the acoustic wave device 1 has a piezoelectric layer 2 made of LiNbO 3 .
  • the piezoelectric layer 2 may be made of LiTaO 3 .
  • the cut angle of LiNbO 3 and LiTaO 3 is a Z cut, it may be a rotational Y cut or an X cut.
  • the thickness of the piezoelectric layer 2 is not particularly limited, but in order to effectively excite the thickness shear mode, it is preferably 40 nm or more and 1000 nm or less, more preferably 50 nm or more and 1000 nm or less.
  • the piezoelectric layer 2 has first and second main surfaces 2a and 2b facing each other. An electrode 3 and an electrode 4 are provided on the first main surface 2a.
  • electrode 3 is an example of a "first electrode”
  • electrode 4 is an example of a "second electrode”.
  • a plurality of electrodes 3 are connected to the first bus bar 5.
  • the plurality of electrodes 4 are connected to a second bus bar 6.
  • the plurality of electrodes 3 and the plurality of electrodes 4 are interposed with each other.
  • Electrode 3 and electrode 4 have a rectangular shape and have a length direction.
  • the electrode 3 and the adjacent electrode 4 face each other in a direction perpendicular to this length direction.
  • the length direction of the electrodes 3 and 4 and the direction perpendicular to the length direction of the electrodes 3 and 4 are both directions that intersect with the thickness direction of the piezoelectric layer 2.
  • the electrode 3 and the adjacent electrode 4 face each other in the direction intersecting the thickness direction of the piezoelectric layer 2.
  • the length direction of the electrodes 3 and 4 may be replaced with the direction perpendicular to the length direction of the electrodes 3 and 4 shown in FIGS. 27(a) and 27(b). That is, in FIGS. 27(a) and 27(b), the electrodes 3 and 4 may extend in the direction in which the first bus bar 5 and the second bus bar 6 extend. In that case, the first bus bar 5 and the second bus bar 6 will extend in the direction in which the electrodes 3 and 4 extend in FIGS. 27(a) and 27(b).
  • Electrode 3 and electrode 4 are adjacent does not mean that electrode 3 and electrode 4 are arranged so as to be in direct contact with each other, but when electrode 3 and electrode 4 are arranged with a gap between them. refers to Further, when the electrode 3 and the electrode 4 are adjacent to each other, no electrode connected to the hot electrode or the ground electrode, including the other electrodes 3 and 4, is arranged between the electrode 3 and the electrode 4. This logarithm does not need to be an integer pair, and may be 1.5 pairs, 2.5 pairs, or the like.
  • the center-to-center distance between the electrodes 3 and 4, that is, the pitch, is preferably in the range of 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the width of the electrodes 3 and 4, that is, the dimension in the opposing direction of the electrodes 3 and 4 is preferably in the range of 50 nm or more and 1000 nm or less, and more preferably in the range of 150 nm or more and 1000 nm or less.
  • the distance between the centers of the electrodes 3 and 4 refers to the distance between the center of the dimension (width dimension) of the electrode 3 in the direction orthogonal to the length direction of the electrode 3 and the center of the dimension (width dimension) of the electrode 4 in the direction orthogonal to the length direction of the electrode 4. This is the distance between the center of the dimension (width dimension).
  • the direction perpendicular to the length direction of the electrodes 3 and 4 is the direction perpendicular to the polarization direction of the piezoelectric layer 2. This is not the case when a piezoelectric material having a different cut angle is used as the piezoelectric layer 2.
  • “orthogonal” is not limited to strictly orthogonal, but approximately orthogonal (for example, the angle between the direction orthogonal to the length direction of the electrodes 3 and 4 and the polarization direction is 90° ⁇ 10°). (within range).
  • a support member 8 is laminated on the second main surface 2b side of the piezoelectric layer 2 with an insulating layer 7 in between.
  • the insulating layer 7 and the support member 8 have a frame-like shape, and have through holes 7a and 8a as shown in FIG. Thereby, a cavity 9 is formed.
  • the cavity 9 is provided so as not to hinder the vibration of the excitation region C of the piezoelectric layer 2. Therefore, the support member 8 is laminated on the second main surface 2b with the insulating layer 7 in between, at a position that does not overlap with the portion where at least one pair of electrodes 3 and 4 are provided. Note that the insulating layer 7 may not be provided. Therefore, the support member 8 can be laminated directly or indirectly on the second main surface 2b of the piezoelectric layer 2.
  • the insulating layer 7 is made of silicon oxide. However, other than silicon oxide, an appropriate insulating material such as silicon oxynitride or alumina can be used.
  • the support member 8 is made of Si. The plane orientation of the Si surface on the piezoelectric layer 2 side may be (100), (110), or (111). It is desirable that the Si constituting the support member 8 has a high resistivity of 4 k ⁇ cm or more. However, the support member 8 can also be constructed using an appropriate insulating material or semiconductor material.
  • Examples of materials for the support member 8 include aluminum oxide, lithium tantalate, lithium niobate, piezoelectric materials such as crystal, alumina, magnesia, sapphire, silicon nitride, aluminum nitride, silicon carbide, zirconia, cordierite, mullite, and star.
  • Various ceramics such as tite and forsterite, dielectrics such as diamond and glass, semiconductors such as gallium nitride, etc. can be used.
  • the plurality of electrodes 3 and 4 and the first and second bus bars 5 and 6 are made of a suitable metal or alloy such as Al or AlCu alloy.
  • the electrodes 3 and 4 and the first and second bus bars 5 and 6 have a structure in which an Al film is laminated on a Ti film. Note that an adhesive layer other than the Ti film may be used.
  • an AC voltage is applied between the plurality of electrodes 3 and the plurality of electrodes 4. More specifically, an AC voltage is applied between the first bus bar 5 and the second bus bar 6. Thereby, it is possible to obtain resonance characteristics using the thickness shear mode bulk wave excited in the piezoelectric layer 2.
  • d/p is 0. It is considered to be 5 or less. Therefore, the bulk wave in the thickness shear 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 elastic wave device 1 Since the elastic wave device 1 has the above-mentioned configuration, even if the logarithm of the electrodes 3 and 4 is reduced in an attempt to downsize the device, the Q value is unlikely to decrease. This is because even if the number of electrode fingers in the reflectors on both sides is reduced, the propagation loss is small. Furthermore, the number of electrode fingers can be reduced because the bulk waves in the thickness shear mode are used. The difference between the Lamb wave used in the elastic wave device and the thickness-shear mode bulk wave will be explained with reference to FIGS. 29(a) and 29(b).
  • FIG. 29(a) is a schematic front cross-sectional view for explaining a Lamb wave propagating through a piezoelectric film of an acoustic wave device as described in Japanese Patent Publication No. 2012-257019.
  • waves propagate through the piezoelectric film 201 as indicated by arrows.
  • the first main surface 201a and the second main surface 201b are opposite to each other, and the thickness direction connecting the first main surface 201a and the second main surface 201b is the Z direction. It is.
  • the X direction is the direction in which the electrode fingers of the IDT electrodes are lined up.
  • the Lamb wave the wave propagates in the X direction as shown.
  • the piezoelectric film 201 vibrates as a whole, but since the wave propagates in the X direction, reflectors are placed on both sides to obtain resonance characteristics. Therefore, wave propagation loss occurs, and when miniaturization is attempted, that is, when the number of logarithms of electrode fingers is reduced, the Q value decreases.
  • the vibration displacement is in the thickness-slip direction, so the waves are generated between the first principal surface 2a and the second principal surface of the piezoelectric layer 2.
  • 2b that is, 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, propagation loss is unlikely to occur even if the number of electrode fingers of the reflector is reduced. Furthermore, even if the number of pairs of electrodes 3 and 4 is reduced in an attempt to promote miniaturization, the Q value is unlikely to decrease.
  • FIG. 30 schematically shows a bulk wave when a voltage is applied between electrode 3 and electrode 4 such that electrode 4 has a higher potential than electrode 3.
  • the first region 451 is a region of the excitation region C between a virtual plane VP1 that is perpendicular to the thickness direction of the piezoelectric layer 2 and bisects the piezoelectric layer 2, and the first main surface 2a.
  • the second region 452 is a region of the excitation region C between the virtual plane VP1 and the second principal surface 2b.
  • the elastic wave device 1 As mentioned above, in the elastic wave device 1, at least one pair of electrodes consisting of the electrode 3 and the electrode 4 are arranged, but since the wave is not propagated in the X direction, the elastic wave device 1 is made up of the electrodes 3 and 4. There is no need for a plurality of pairs of electrodes. That is, it is only necessary that at least one pair of electrodes be provided.
  • the electrode 3 is an electrode connected to a hot potential
  • the electrode 4 is an electrode connected to a ground potential.
  • the electrode 3 may be connected to the ground potential and the electrode 4 may be connected to the hot potential.
  • at least one pair of electrodes is an electrode connected to a hot potential or an electrode connected to a ground potential, as described above, and no floating electrode is provided.
  • FIG. 31 is a diagram showing the resonance characteristics of the elastic wave device shown in FIG. 28. Note that the design parameters of the elastic wave device 1 that obtained this resonance characteristic are as follows.
  • Insulating layer 7 silicon oxide film with a thickness of 1 ⁇ m.
  • Support member 8 Si.
  • the length of the excitation region C is a dimension along the length direction of the electrodes 3 and 4 of the excitation region C.
  • the distances between the electrode pairs made up of the electrodes 3 and 4 were all equal in multiple pairs. That is, the electrodes 3 and 4 were arranged at equal pitches.
  • d/p is 0.5 or less, as described above. Preferably it is 0.24 or less. This will be explained with reference to FIG. 32.
  • FIG. 32 is a diagram showing the relationship between this d/p and the fractional band of the resonator of the elastic wave device.
  • FIG. 33 is a plan view of an elastic wave device that utilizes bulk waves in thickness-shear mode.
  • a pair of electrodes including an electrode 3 and an electrode 4 are provided on the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2.
  • K in FIG. 33 is the crossover 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, bulk waves in the thickness shear mode can be excited effectively.
  • the above-mentioned adjacent to the excitation region C which is a region where any of the adjacent electrodes 3, 4 overlap when viewed in the opposing direction.
  • the metallization ratio MR of the matching electrodes 3 and 4 satisfies MR ⁇ 1.75(d/p)+0.075. In that case, spurious can be effectively reduced. This will be explained with reference to FIGS. 34 and 35.
  • FIG. 34 is a reference diagram showing an example of the resonance characteristics of the elastic wave device 1.
  • the metallization ratio MR will be explained with reference to FIG. 27(b).
  • the excitation region C is a region where electrode 3 overlaps electrode 4 when electrode 3 and electrode 4 are viewed in a direction perpendicular to the length direction of electrodes 3 and 4, that is, in a direction in which they face each other. 3, and a region between electrodes 3 and 4 where electrodes 3 and 4 overlap.
  • the metallization ratio MR is the ratio of the area of the metallized portion to the area of the excitation region C.
  • MR may be the ratio of the metallized portion included in all the excitation regions to the total area of the excitation regions.
  • FIG. 35 shows the relationship between the fractional band and the amount of phase rotation of the spurious impedance normalized by 180 degrees as the magnitude of the spurious when a large number of elastic wave resonators are configured according to the configuration of the elastic wave device 1.
  • 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. 34, a large spurious signal indicated by arrow B appears within the band. Therefore, it is preferable that the fractional band is 17% or less. In this case, by adjusting the thickness of the piezoelectric layer 2, the dimensions of the electrodes 3 and 4, etc., the spurious can be reduced.
  • FIG. 36 is a diagram showing the relationship between d/2p, metallization ratio MR, and fractional band.
  • various elastic wave devices having different d/2p and MR were constructed and the fractional bands were measured.
  • the hatched area on the right side of the broken line D in FIG. 36 is a region where the fractional band is 17% or less.
  • the fractional band can be reliably set to 17% or less.
  • FIG. 37 is a 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.
  • a plurality of hatched regions R shown in FIG. 37 are regions where a fractional band of 2% or more can be obtained. Note that when ⁇ in the Euler angles ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) is within the range of 0° ⁇ 5°, the relationship between ⁇ and ⁇ and the fractional band is the same as the relationship shown in FIG. 37.
  • ⁇ in the Euler angles ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) of lithium niobate or lithium tantalate constituting the piezoelectric layer is within the range of 0° ⁇ 5°, and ⁇ and ⁇ are If it is within any of the ranges R, the ratio band can be made sufficiently wide, which is preferable.
  • FIG. 38 is a front sectional view of an acoustic wave device having an acoustic multilayer film.
  • an acoustic multilayer film 82 is laminated on the second main surface 2b of the piezoelectric layer 2.
  • the acoustic multilayer film 82 has a laminated structure of low acoustic impedance layers 82a, 82c, 82e with relatively low acoustic impedance and high acoustic impedance layers 82b, 82d with relatively high acoustic impedance.
  • the bulk wave in the thickness shear mode can be confined within the piezoelectric layer 2 without using the cavity 9 in the acoustic wave device 1.
  • the elastic wave device 81 by setting the above-mentioned d/p to 0.5 or less, resonance characteristics based on a bulk wave in the thickness shear mode can be obtained.
  • the number of laminated low acoustic impedance layers 82a, 82c, 82e and high acoustic impedance layers 82b, 82d is not particularly limited. It is sufficient that at least one high acoustic impedance layer 82b, 82d is disposed farther from the piezoelectric layer 2 than the low acoustic impedance layer 82a, 82c, 82e.
  • the low acoustic impedance layers 82a, 82c, 82e and the high acoustic impedance layers 82b, 82d can be made of any appropriate material as long as the above acoustic impedance relationship is satisfied.
  • examples of the material for the low acoustic impedance layers 82a, 82c, and 82e include silicon oxide and silicon oxynitride.
  • examples of the material for the high acoustic impedance layers 82b and 82d include alumina, silicon nitride, and metal.
  • FIG. 39 is a partially cutaway perspective view for explaining an elastic wave device that utilizes Lamb waves.
  • the elastic wave device 91 has a support substrate 92.
  • the support substrate 92 is provided with an open recess on the upper surface.
  • a piezoelectric layer 93 is laminated on the support substrate 92 .
  • An IDT electrode 94 is provided on the piezoelectric layer 93 above the cavity 9 .
  • Reflectors 95 and 96 are provided on both sides of the IDT electrode 94 in the elastic wave propagation direction.
  • the outer periphery of the cavity 9 is indicated by a broken line.
  • the IDT electrode 94 includes first and second bus bars 94a and 94b, a plurality of first electrode fingers 94c, and a plurality of second electrode fingers 94d.
  • the plurality of first electrode fingers 94c are connected to the first bus bar 94a.
  • the plurality of second electrode fingers 94d are connected to the second bus bar 94b.
  • the plurality of first electrode fingers 94c and the plurality of second electrode fingers 94d are inserted into each other.
  • the elastic wave device 91 by applying an alternating current electric field to the IDT electrode 94 on the cavity 9, a Lamb wave as a plate wave is excited. Since the reflectors 95 and 96 are provided on both sides, the resonance characteristic due to the Lamb wave described above can be obtained.
  • the elastic wave device of the present invention may utilize plate waves.
  • an IDT electrode 94, a reflector 95, and a reflector 96 are provided on the main surface corresponding to the first main surface 14a of the piezoelectric layer 14 shown in FIG. 1 and the like.
  • a pair of comb-shaped electrodes are provided on the first main surface 14a, and a plurality of third electrode fingers are provided on the first main surface 14a or the second main surface 14b. is provided.
  • the reflector 95 and the reflector 96 are provided on the first main surface 14a of the piezoelectric layer 14 in the first to fifteenth embodiments. That's fine. In this case, it is sufficient that the pair of comb-shaped electrodes and the plurality of third electrode fingers are sandwiched between the reflector 95 and the reflector 96 in a direction orthogonal to the electrode fingers when viewed in plan.
  • an acoustic multilayer film 82 as an acoustic reflection film shown in FIG. 38 may be provided between the support member and the piezoelectric layer as the piezoelectric film. good.
  • the support member and the piezoelectric film may be arranged such that at least a portion of the support member and at least a portion of the piezoelectric film face each other with the acoustic multilayer film 82 in between.
  • low acoustic impedance layers and high acoustic impedance layers may be alternately laminated.
  • the acoustic multilayer film 82 may be an acoustic reflection section in an elastic wave device.
  • d/p is preferably 0.5 or less, and preferably 0.24 or less. is more preferable. Thereby, even better resonance characteristics can be obtained.
  • MR ⁇ 1.75(d/p)+0.075 is satisfied as described above. is preferred. More specifically, when MR is the metallization ratio of the first electrode finger and the third electrode finger, and the second electrode finger and the third electrode finger with respect to the excitation region, MR ⁇ 1.75. It is preferable to satisfy (d/p)+0.075. In this case, spurious components can be suppressed more reliably.

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Abstract

フィルタ装置の小型化を進めることができ、かつ挿入損失を小さくすることができる、弾性波装置を提供する。 本発明に係る弾性波装置は、ニオブ酸リチウムからなる圧電層を含む圧電膜と、圧電層上に設けられており、第1のバスバーと、複数の第1の電極指とを有する第1の櫛形電極と、第2のバスバーと、複数の第1の電極指と間挿し合っている複数の第2の電極指とを有する第2の櫛形電極と、平面視したときに、第1の電極指及び第2の電極指が並ぶ方向において、第1の電極指及び第2の電極指と並ぶように、それぞれ圧電層上に設けられている複数の第3の電極指と、隣り合う第3の電極指同士を接続している接続電極とを有し、第1の櫛形電極および第2の櫛形電極とは異なる電位に接続される、第3の電極とを備える。第1の電極指、第2の電極指及び第3の電極指が並んでいる順序は、第1の電極指から開始した場合において、第1の電極指、第3の電極指、第2の電極指及び第3の電極指を1周期とする順序である。平面視したときに、電極指延伸方向において、複数の第1の電極指の先端及び第2のバスバーの間に位置しており、接続電極を含まず、かつ電極指直交方向に延びている領域、第1のギャップ領域G1並びに第2のギャップ領域G2のうち少なくともいずれかの、少なくとも一部に質量付加膜が設けられている。

Description

弾性波装置
 本発明は、弾性波装置に関する。
 従来、弾性波装置は、携帯電話機のフィルタなどに広く用いられている。近年においては、下記の特許文献1に記載のような、厚み滑りモードのバルク波を用いた弾性波装置が提案されている。この弾性波装置においては、支持体上に圧電層が設けられている。圧電層上に、対となる電極が設けられている。対となる電極は圧電層上において互いに対向しており、かつ互いに異なる電位に接続される。上記電極間に交流電圧を印加することにより、厚み滑りモードのバルク波を励振させている。
米国特許第10491192号明細書
 弾性波装置とは、例えば弾性波共振子であり、例えばラダー型フィルタに用いられる。ラダー型フィルタにおいて良好な特性を得るためには、複数の弾性波共振子間において、静電容量比を大きくする必要がある。この場合、ラダー型フィルタにおける一部の弾性波共振子の静電容量を大きくする必要がある。
 弾性波共振子の静電容量を大きくするためには、例えば、弾性波共振子を大型にすることを要する。よって、当該弾性波共振子をラダー型フィルタに用いる場合には、ラダー型フィルタが大型になりがちである。特に、静電容量の小さい、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波共振子を有するラダー型フィルタは大型化してしまう。
 本発明者らは、弾性波装置の構成を以下の構成とすることにより、弾性波装置がフィルタ装置に用いられた場合に、大型化せずして好適なフィルタ波形を得られることを見出した。当該構成とは、入力電位に接続される電極、及び出力電位に接続される電極の間に、基準電位などの、入力電位及び出力電位と異なる電位に接続される電極を配置する構成である。
 加えて、本発明者らは、単に上記構成を採用しても、挿入損失を十分に小さくできないおそれがあることも見出した。
 本発明の目的は、フィルタ装置の小型化を進めることができ、かつ挿入損失を小さくすることができる、弾性波装置を提供することにある。
 本発明に係る弾性波装置のある広い局面では、ニオブ酸リチウムからなる圧電層を含む圧電膜と、前記圧電層上に設けられており、第1のバスバーと、前記第1のバスバーに一端がそれぞれ接続されている複数の第1の電極指とを有する第1の櫛形電極と、前記圧電層上に設けられており、第2のバスバーと、前記第2のバスバーに一端がそれぞれ接続されており、前記複数の第1の電極指と間挿し合っている複数の第2の電極指とを有する第2の櫛形電極と、平面視したときに、前記第1の電極指及び前記第2の電極指が並ぶ方向において、前記第1の電極指及び前記第2の電極指と並ぶように、それぞれ前記圧電層上に設けられている複数の第3の電極指と、隣り合う前記第3の電極指同士を接続している接続電極とを有し、前記第1の櫛形電極および前記第2の櫛形電極とは異なる電位に接続される、第3の電極とが備えられており、前記第1の櫛形電極及び前記第2の櫛形電極のうち一方が入力電位に接続され、前記第1の櫛形電極及び前記第2の櫛形電極のうち他方が出力電位に接続され、前記第1の電極指、前記第2の電極指及び前記第3の電極指が並んでいる順序が、前記第1の電極指から開始した場合において、前記第1の電極指、前記第3の電極指、前記第2の電極指及び前記第3の電極指を1周期とする順序であり、前記接続電極が、隣り合う前記第3の電極指の少なくとも前記第1のバスバー側の先端同士を接続しており、前記接続電極が少なくとも前記第1のバスバー及び前記複数の第2の電極指の先端の間に位置しており、前記第1の電極指、前記第2の電極指及び前記第3の電極指が延びる方向を電極指延伸方向とし、前記電極指延伸方向と直交する方向を電極指直交方向とし、平面視したときに、前記電極指延伸方向において、前記複数の第2の電極指の先端及び前記接続電極の間に位置しており、前記電極指直交方向に延びている領域が第1のギャップ領域であり、該接続電極及び前記第1のバスバーの間に位置しており、前記電極指直交方向に延びている領域が第2のギャップ領域であり、平面視したときに、前記電極指延伸方向において、前記複数の第1の電極指の先端及び前記第2のバスバーの間に位置しており、前記接続電極を含まず、かつ前記電極指直交方向に延びている領域、前記第1のギャップ領域並びに前記第2のギャップ領域のうち少なくともいずれかの、少なくとも一部に質量付加膜が設けられている。
 本発明に係る弾性波装置の他の広い局面では、ニオブ酸リチウムからなる圧電層を含む圧電膜と、前記圧電層上に設けられており、第1のバスバーと、前記第1のバスバーに一端がそれぞれ接続されている複数の第1の電極指とを有する第1の櫛形電極と、前記圧電層上に設けられており、第2のバスバーと、前記第2のバスバーに一端がそれぞれ接続されており、前記複数の第1の電極指と間挿し合っている複数の第2の電極指とを有する第2の櫛形電極と、平面視したときに、前記第1の電極指及び前記第2の電極指が並ぶ方向において、前記第1の電極指及び前記第2の電極指と並ぶように、それぞれ前記圧電層上に設けられている複数の第3の電極指と、隣り合う前記第3の電極指同士を接続している接続電極とを有し、前記第1の櫛形電極および前記第2の櫛形電極とは異なる電位に接続される、第3の電極とが備えられており、前記第1の櫛形電極及び前記第2の櫛形電極のうち一方が入力電位に接続され、前記第1の櫛形電極及び前記第2の櫛形電極のうち他方が出力電位に接続され、前記第1の電極指、前記第2の電極指及び前記第3の電極指が並んでいる順序が、前記第1の電極指から開始した場合において、前記第1の電極指、前記第3の電極指、前記第2の電極指及び前記第3の電極指を1周期とする順序であり、前記接続電極が、隣り合う前記第3の電極指の少なくとも前記第1のバスバー側の先端同士を接続しており、前記接続電極が少なくとも前記第1のバスバー及び前記複数の第2の電極指の先端の間に位置しており、前記第1の電極指、前記第2の電極指及び前記第3の電極指が延びる方向を電極指延伸方向とし、前記電極指延伸方向と直交する方向を電極指直交方向とし、平面視したときに、前記電極指延伸方向において、前記複数の第2の電極指の先端及び前記接続電極の間に位置しており、前記電極指直交方向に延びている領域が第1のギャップ領域であり、該接続電極及び前記第1のバスバーの間に位置しており、前記電極指直交方向に延びている領域が第2のギャップ領域であり、平面視したときに、前記電極指延伸方向において、前記複数の第1の電極指の先端及び前記第2のバスバーの間に位置しており、前記接続電極を含まず、かつ前記電極指直交方向に延びている領域、前記第1のギャップ領域並びに前記第2のギャップ領域のうち少なくともいずれかにおいて、前記圧電膜に貫通孔が設けられており、平面視したときに、前記貫通孔が設けられている領域において、前記第1の電極指、前記第2の電極指及び前記第3の電極指が設けられていない全ての部分に、前記貫通孔が位置している。
 本発明によれば、フィルタ装置の小型化を進めることができ、かつ挿入損失を小さくすることができる、弾性波装置を提供することができる。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る弾性波装置の模式的正面断面図である。 図2は、本発明の第1の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。 図3は、本発明の第1の実施形態における第1~第3の電極指付近を示す模式的正面断面図である。 図4は、本発明の第1の実施形態及び第1の比較例の弾性波装置における通過特性を示す図である。 図5は、d/pを限りなく0に近づけた場合のLiNbOのオイラー角(0°,θ,ψ)に対する比帯域のマップを示す図である。 図6は、本発明の第2の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。 図7は、本発明の第2の実施形態及び第1の比較例の弾性波装置における通過特性を示す図である。 図8は、本発明の第3の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。 図9は、本発明の第3の実施形態及び第1の比較例の弾性波装置における通過特性を示す図である。 図10は、本発明の第4の実施形態及び第2の比較例の弾性波装置における、第1~第4のギャップ領域の幅が1.5μmである場合においての通過特性を示す図である。 図11は、本発明の第4の実施形態及び第2の比較例の弾性波装置における、第1~第4のギャップ領域の幅が5μmである場合においての通過特性を示す図である。 図12は、本発明の第5の実施形態及び第2の比較例の弾性波装置における、第1~第4のギャップ領域の幅が1.5μmである場合においての通過特性を示す図である。 図13は、本発明の第5の実施形態及び第2の比較例の弾性波装置における、第1~第4のギャップ領域の幅が5μmである場合においての通過特性を示す図である。 図14は、本発明の第6の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。 図15は、本発明の第7の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。 図16は、本発明の第8の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。 図17は、本発明の第9の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。 図18は、本発明の第10の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。 図19は、本発明の第11の実施形態における第1の弾性波共振子の模式的平面図である。 図20は、本発明の第11の実施形態における第1~第3の電極指付近を示す模式的正面断面図である。 図21は、本発明の第12の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。 図22は、本発明の第12の実施形態及び第1の比較例の弾性波装置における通過特性を示す図である。 図23は、本発明の第13の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。 図24は、本発明の第14の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。 図25は、本発明の第14の実施形態及び第1の比較例の弾性波装置における通過特性を示す図である。 図26は、本発明の第15の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。 図27(a)は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の外観を示す略図的斜視図であり、図27(b)は、圧電層上の電極構造を示す平面図である。 図28は、図27(a)中のA-A線に沿う部分の断面図である。 図29(a)は、弾性波装置の圧電膜を伝搬するラム波を説明するための模式的正面断面図であり、図29(b)は、弾性波装置における、圧電膜を伝搬する厚み滑りモードのバルク波を説明するための模式的正面断面図である。 図30は、厚み滑りモードのバルク波の振幅方向を示す図である。 図31は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の共振特性を示す図である。 図32は、隣り合う電極の中心間距離をp、圧電層の厚みをdとした場合のd/pと共振子としての比帯域との関係を示す図である。 図33は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の平面図である。 図34は、スプリアスが現れている参考例の弾性波装置の共振特性を示す図である。 図35は、比帯域と、スプリアスの大きさとしての180度で規格化されたスプリアスのインピーダンスの位相回転量との関係を示す図である。 図36は、d/2pと、メタライゼーション比MRとの関係を示す図である。 図37は、d/pを限りなく0に近づけた場合のLiNbOのオイラー角(0°,θ,ψ)に対する比帯域のマップを示す図である。 図38は、音響多層膜を有する弾性波装置の正面断面図である。 図39は、ラム波を利用す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。
 以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
 なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
 図1は、本発明の第1の実施形態に係る弾性波装置の模式的正面断面図である。図2は、第1の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。なお、図1は、後述する交叉領域Eの中央領域Fにおける模式的正面断面図である。図2においては、各電極を、ハッチングを付して示す。図2以外の模式的平面図においても同様に、電極にハッチングを付すことがある。
 図1に示す弾性波装置10は、厚み滑りモードを利用可能に構成されている。弾性波装置10は音響結合型フィルタである。以下において、弾性波装置10の構成を説明する。
 弾性波装置10は、圧電性基板12と、機能電極11とを有する。圧電性基板12は圧電性を有する基板である。具体的には、圧電性基板12は、支持部材13と、圧電膜としての圧電層14とを有する。圧電層14は圧電体からなる層である。一方で、本明細書において圧電膜とは、圧電性を有する膜であって、必ずしも圧電体からなる膜を指すものではない。もっとも、本実施形態では、圧電膜は単層の圧電層14であり、圧電体からなる膜である。なお、本発明においては、圧電膜は、圧電層14を含む積層膜であってもよい。本実施形態では、支持部材13は、支持基板16と、絶縁層15とを含む。支持基板16上に絶縁層15が設けられている。絶縁層15上に圧電層14が設けられている。もっとも、支持部材13は支持基板16のみにより構成されていてもよい。なお、支持部材13は必ずしも設けられていなくともよい。
 圧電層14は第1の主面14a及び第2の主面14bを有する。第1の主面14a及び第2の主面14bは互いに対向している。第1の主面14a及び第2の主面14bのうち、第2の主面14bが支持部材13側に位置している。
 圧電層14はニオブ酸リチウムからなる。より具体的には、本実施形態では、圧電層14に用いられているニオブ酸リチウムは、ZカットのLiNbOである。このLiNbOのオイラー角(φ,θ,ψ)は、(0°,0°,90°)である。もっとも、圧電層14のオイラー角(φ,θ,ψ)は上記に限定されない。なお、本明細書において、ある部材がある材料からなるとは、弾性波装置の電気的特性が大幅に劣化しない程度の微量な不純物が含まれる場合を含む。
 圧電層14の第1の主面14aに、機能電極11が設けられている。図2に示すように、機能電極11は、1対の櫛形電極と、第3の電極19とを有する。1対の櫛形電極は、具体的には、第1の櫛形電極17及び第2の櫛形電極18である。第1の櫛形電極17は入力電位に接続される。第2の櫛形電極18は出力電位に接続される。第3の電極19は、本実施形態においては、基準電位に接続される。なお、第3の電極19は、必ずしも基準電位に接続されなくともよい。第3の電極19は、第1の櫛形電極17及び第2の櫛形電極18とは異なる電位に接続されればよい。もっとも、第3の電極19が基準電位に接続されることが好ましい。
 なお、第1の櫛形電極17は出力電位に接続されてもよい。第2の櫛形電極18は入力電位に接続されてもよい。このように、第1の櫛形電極17は、入力電位及び出力電位のうち一方の電位に接続されればよい。第2の櫛形電極18は、入力電位及び出力電位のうち他方の電位に接続されればよい。
 第1の櫛形電極17及び第2の櫛形電極18は、圧電層14の第1の主面14aに設けられている。第1の櫛形電極17は、第1のバスバー22と、複数の第1の電極指25とを有する。複数の第1の電極指25の一端はそれぞれ、第1のバスバー22に接続されている。第2の櫛形電極18は、第2のバスバー23と、複数の第2の電極指26とを有する。複数の第2の電極指26の一端はそれぞれ、第2のバスバー23に接続されている。
 第1のバスバー22及び第2のバスバー23は互いに対向している。複数の第1の電極指25と複数の第2の電極指26とは互いに間挿し合っている。第1の電極指25及び第2の電極指26が延びる方向と直交する方向において、第1の電極指25及び第2の電極指26は交互に並んでいる。
 第3の電極19はミアンダ状の形状を有する。具体的には、第3の電極19は、複数の接続電極24と、複数の第3の電極指27とを有する。複数の接続電極24及び複数の第3の電極指27は、圧電層14の第1の主面14aに設けられている。隣り合う第3の電極指27同士が、接続電極24により接続されている。この構造が繰り返されることにより、第3の電極19の形状が、ミアンダ状の形状とされている。
 より詳細には、隣接する2本の第3の電極指27の、第1のバスバー22側の先端同士、または第2のバスバー23側の先端同士が、接続電極24により接続されている。例えば、複数の第3の電極指27のうち、電極指直交方向における両端以外の第3の電極指27は、第1のバスバー22側の先端及び第2のバスバー23側の先端の双方に、1つずつの接続電極24が接続されている。該第3の電極指27は、各接続電極24により、両隣の第3の電極指27と接続されている。この構造が繰り返されることにより、第3の電極39の形状が、ミアンダ状の形状とされている。
 なお、本発明では、接続電極24は、少なくとも第1のバスバー22側に位置していればよい。接続電極24が、複数の第3の電極指27同士を電気的に接続していればよい。
 図2に示すように、複数の第3の電極指27は、複数の第1の電極指25及び複数の第2の電極指26と平行に延びている。第1の電極指25及び第2の電極指26が並ぶ方向において、第1の電極指25及び第2の電極指26と並ぶように、複数の第3の電極指27がそれぞれ設けられている。よって、第1の電極指25、第2の電極指26及び第3の電極指27は、一方向において並んでいる。
 以下においては、第1の電極指25、第2の電極指26及び第3の電極指27が延びる方向を電極指延伸方向とし、電極指延伸方向と直交する方向を電極指直交方向とする。第1の電極指25、第2の電極指26及び第3の電極指27が並んでいる方向を電極指配列方向としたときに、電極指配列方向は、電極指直交方向と平行である。本明細書においては、第1の電極指25、第2の電極指26及び第3の電極指27をまとめて、単に電極指と記載することがある。
 図3は、第1の実施形態における第1~第3の電極指付近を示す模式的正面断面図である。
 複数の電極指が並んでいる順序は、第1の電極指25から開始した場合において、第1の電極指25、第3の電極指27、第2の電極指26及び第3の電極指27を1周期とする順序である。よって、複数の電極指が並んでいる順序は、第1の電極指25、第3の電極指27、第2の電極指26、第3の電極指27、第1の電極指25、第3の電極指27、第2の電極指26…というように続く。入力電位をIN、出力電位をOUT、基準電位をGNDにより表わし、複数の電極指の順序を接続される電位の順序として表わすと、IN、GND、OUT、GND、IN、GND、OUT…というように続く。
 本実施形態では、複数の電極指が設けられている領域において、電極指直交方向における両端部に位置している電極指は、いずれも第3の電極指27である。なお、該領域において、電極指直交方向における端部に位置している電極指は、第1の電極指25、第2の電極指26及び第3の電極指27のうちいずれの種類の電極指であってもよい。
 本実施形態では、機能電極11においては、隣り合う複数対の第1の電極指25及び第3の電極指27の中心間距離と、隣り合う複数対の第2の電極指26及び第3の電極指27の中心間距離とは、いずれも同じである。もっとも、隣り合う電極指同士の中心間距離は一定ではなくともよい。
 機能電極11の各電極指は積層金属膜からなる。具体的には、各電極指においては、圧電層14側から、Ti層、AlCu層及びTi層がこの順序で積層されている。なお、各電極指の材料は上記に限定されない。あるいは、各電極指は単層の金属膜からなっていてもよい。
 本実施形態においては、複数の第2の電極指26の先端はそれぞれ、電極指延伸方向において、ギャップを隔てて、第1のバスバー22側の接続電極24と対向している。平面視したときに、電極指延伸方向において、複数の第2の電極指26の先端及び接続電極24の間に位置しており、電極指直交方向に延びている領域が第1のギャップ領域G1である。
 第1のバスバー22側の接続電極24は、電極指延伸方向において、ギャップを隔てて、第1のバスバー22と対向している。平面視したときに、該接続電極24及び第1のバスバー22の間に位置しており、電極指直交方向に延びている領域が第2のギャップ領域G2である。
 複数の第1の電極指25の先端はそれぞれ、電極指延伸方向において、ギャップを隔てて、第2のバスバー23側の接続電極24と対向している。平面視したときに、電極指延伸方向において、複数の第1の電極指25の先端及び第2のバスバー23側の接続電極24の間に位置しており、電極指直交方向に延びている領域が第3のギャップ領域G3である。
 第2のバスバー23側の接続電極24は、電極指延伸方向において、ギャップを隔てて、第2のバスバー23と対向している。平面視したときに、該接続電極24及び第2のバスバー23の間に位置しており、電極指直交方向に延びている領域が第4のギャップ領域G4である。以下においては、第1のギャップ領域G1、第2のギャップ領域G2、第3のギャップ領域G3及び第4のギャップ領域G4をまとめて、単にギャップ領域と記載することがある。
 弾性波装置10は、厚み滑りモードのバルク波を利用可能に構成された弾性波共振子である。図2に示すように、弾性波装置10は、複数の励振領域Cを有する。複数の励振領域Cにおいて、厚み滑りモードのバルク波や、他のモードの弾性波が励振される。なお、図2においては、複数の励振領域Cのうち2つの励振領域Cのみを示している。
 全ての励振領域Cのうち一部の複数の励振領域Cは、電極指直交方向から見たときに、隣り合う第1の電極指25及び第3の電極指27が重なり合う領域であり、かつ隣り合う第1の電極指25及び第3の電極指27の中心間の領域である。残りの複数の励振領域Cは、電極指直交方向から見たときに、隣り合う第2の電極指26及び第3の電極指27が重なり合う領域であり、かつ隣り合う第2の電極指26及び第3の電極指27の中心間の領域である。これらの励振領域Cが、電極指直交方向において並んでいる。
 機能電極11において、第3の電極19を除いた構成は、IDT(Interdigital Transducer)電極の構成と同様である。電極指直交方向から見たときに、隣り合う第1の電極指25及び第2の電極指26が重なり合っている領域が交叉領域Eである。もっとも、交叉領域Eは、電極指直交方向から見たときに、隣り合う第1の電極指25及び第3の電極指27、または隣り合う第2の電極指26及び第3の電極指27が重なり合っている領域であるともいえる。交叉領域Eは複数の励振領域Cを含む。なお、交叉領域E及び励振領域Cは、機能電極11の構成に基づいて定義される、圧電層14の領域である。
 交叉領域Eは、中央領域Fと、1対のエッジ領域とを含む。1対のエッジ領域は、具体的には、第1のエッジ領域H1及び第2のエッジ領域H2である。第1のエッジ領域H1及び第2のエッジ領域H2は、電極指延伸方向において中央領域Fを挟み、互いに対向するように配置されている。第1のエッジ領域H1は第1のバスバー22側に位置している。第2のエッジ領域H2は第2のバスバー23側に位置している。第1のエッジ領域H1は第1のギャップ領域G1と隣接している。第2のエッジ領域H2は第3のギャップ領域G3と隣接している。
 複数の第3の電極指27は、交叉領域Eの外側に至っている。具体的には、複数の第3の電極指27の一部は、第1のギャップ領域G1及び第3のギャップ領域G3に位置している。
 弾性波装置10は、1対の質量付加膜28A及び質量付加膜28Bを有する。質量付加膜28Aは、第1のギャップ領域G1及び第1のエッジ領域H1にわたり設けられている。質量付加膜28Bは、第3のギャップ領域G3及び第2のエッジ領域H2にわたり設けられている。なお、質量付加膜28A及び質量付加膜28Bは、中央領域Fには設けられていない。
 質量付加膜28Aは帯状の形状を有する。具体的には、質量付加膜28Aは、第1のエッジ領域H1において、圧電層14の第1の主面14a、複数の第1の電極指25上、複数の第2の電極指26上及び複数の第3の電極指27上にわたり設けられている。質量付加膜28Aは、第1のギャップ領域G1において、第1の主面14a、複数の第1の電極指25上及び複数の第3の電極指27上にわたり設けられている。質量付加膜28Aは、平面視において、複数の電極指及び電極指間の領域に重なるように、連続的に設けられている。
 本明細書において平面視とは、図1における上方に相当する方向から、支持部材13及び圧電膜の積層方向に沿って見ることをいう。なお、図1においては、例えば、支持基板16側及び圧電層14側のうち、圧電層14側が上方である。さらに、本明細書において平面視は、主面対向方向から見ることと同義であるとする。主面対向方向とは、圧電層14の第1の主面14a及び第2の主面14bが対向し合う方向である。より具体的には、主面対向方向は、例えば、第1の主面14aの法線方向である。
 質量付加膜28Bは、第2のエッジ領域H2及び第3のギャップ領域G3において、圧電層14の第1の主面14a及び複数の電極指上にわたり設けられている。質量付加膜28Bは、平面視において、複数の電極指及び電極指間の領域と重なるように、連続的に設けられている。
 質量付加膜28A及び質量付加膜28Bの材料としては、酸化ケイ素が用いられている。もっとも、質量付加膜28A及び質量付加膜28Bの材料は上記に限定されない。
 本実施形態の特徴は、以下の構成を有することにある。1)平面視において、第1の櫛形電極17の第1の電極指25と、第2の櫛形電極18の第2の電極指26との間に、第3の電極19の第3の電極指27が設けられていること。2)質量付加膜28A及び質量付加膜28Bが第1のギャップ領域G1及び第3のギャップ領域G3に設けられていること。
 なお、質量付加膜は、第1のギャップ領域G1、第2のギャップ領域G2、第3のギャップ領域G3及び第4のギャップ領域G4のうち少なくともいずれかの、少なくとも一部に設けられていればよい。本実施形態においては、上記構成を有することによって、弾性波装置10がフィルタ装置に用いられる場合において、フィルタ装置の小型化を進めることができ、かつ挿入損失を小さくすることができる。この効果の詳細を、本実施形態及び第1の比較例を比較することにより、以下において示す。
 第1の比較例は、質量付加膜が設けられていない点において第1の実施形態と異なる。第1の比較例においては、圧電層はZカットのニオブ酸リチウムからなる。第1の実施形態及び第1の比較例において、通過特性を比較した。第1の実施形態の構成を有する弾性波装置10の設計パラメータは以下の通りである。
 圧電層:材料…LiNbO、オイラー角(φ,θ,ψ)…(0°,0°,90°)、厚み…400nm
 第1~第3の電極指:層構造…圧電層側からTi層/AlCu層/Ti層、各層の厚み…圧電層側から10nm/390nm/4nm
 第1~第3の電極指の順序を接続される電位により表わした順序:IN、GND、OUT、GNDの順序が繰り返される。
 隣り合う電極指同士の中心間距離:1.4μm
 デューティ比:0.3
 第1のエッジ領域及び第2のエッジ領域の電極指延伸方向に沿う寸法:1μm
 質量付加膜の厚み:25nm
 第1の比較例では、質量付加膜が設けられていない点以外においては、第1の実施形態と同じ設計パラメータとした。
 図4は、第1の実施形態及び第1の比較例の弾性波装置における通過特性を示す図である。図4では、S21通過特性を示している。図4以外の通過特性を示す図においても同様である。
 まず、図4に示すように、1個の第1の実施形態に係る弾性波装置10においても、フィルタ波形を好適に得られることがわかる。弾性波装置10は音響結合型フィルタである。より詳細には、図2に示すように、弾性波装置10は、隣り合う第1の電極指25及び第3の電極指27の中心間に位置する励振領域Cと、隣り合う第2の電極指26及び第3の電極指27の中心間に位置する励振領域Cとを有する。これらの励振領域Cにおいて、厚み滑りモードのバルク波を含む複数のモードの弾性波が励振される。これらのモードを結合させることにより、1個の弾性波装置10においても、フィルタ波形を好適に得ることができる。
 よって、弾性波装置10をフィルタ装置に用いる場合に、フィルタ装置を構成する弾性波共振子が少ない個数でも、フィルタ波形を好適に得ることができる。従って、フィルタ装置の小型化を進めることができる。
 加えて、図4に示すように、第1の実施形態においては、第1の比較例よりも、通過帯域の中央付近において、ロスが小さくなっていることがわかる。従って、弾性波装置10がフィルタ装置に用いられる場合においては、挿入損失を小さくすることができる。
 以下において、第1の実施形態の構成をより詳細に説明する。
 第1の実施形態では、質量付加膜28Aは、第1のギャップ領域G1の電極指延伸方向における一部に設けられている。質量付加膜28Aは、第1のギャップ領域G1における電極指直交方向における全体に設けられている。
 質量付加膜28Bは、第3のギャップ領域G3の電極指延伸方向における一部に設けられている。質量付加膜28Bは、第3のギャップ領域G3における電極指直交方向における全体に設けられている。
 もっとも、上述したように、質量付加膜は、第1のギャップ領域G1、第2のギャップ領域G2、第3のギャップ領域G3及び第4のギャップ領域のうち少なくともいずれかの、少なくとも一部に設けられていればよい。例えば、質量付加膜28Aは、第1のギャップ領域G1の電極指延伸方向における少なくとも一部、及び電極指直交方向における少なくとも一部に設けられていればよい。あるいは、例えば、質量付加膜28A及び質量付加膜28Bのうち、質量付加膜28Aのみが設けられていても構わない。
 なお、第1の実施形態では、質量付加膜28Aは、第1のエッジ領域H1の全体に設けられている。質量付加膜28Bは、第2のエッジ領域H2の全体に設けられている。
 図1に示すように、支持部材13は、支持基板16と絶縁層15とからなる。圧電性基板12は、支持基板16と、絶縁層15と、圧電層14との積層体である。すなわち、圧電層14及び支持部材13は、圧電層14の第1の主面14a及び第2の主面14bが対向している方向から見たときに、重なっている。
 支持基板16の材料としては、例えば、シリコンなどの半導体や、酸化アルミニウムなどのセラミックスなどを用いることができる。絶縁層15の材料としては、酸化ケイ素または酸化タンタルなどの、適宜の誘電体を用いることができる。
 絶縁層15には凹部が設けられている。絶縁層15上に、凹部を塞ぐように、圧電膜としての圧電層14が設けられている。これにより、中空部が構成されている。この中空部が空洞部10aである。第1の実施形態では、支持部材13の一部及び圧電膜の一部が、空洞部10aを挟み互いに対向するように、支持部材13と圧電膜とが配置されている。もっとも、支持部材13における凹部は、絶縁層15及び支持基板16にわたり設けられていてもよい。あるいは、支持基板16のみに設けられた凹部が、絶縁層15により塞がれていてもよい。凹部は、例えば、圧電層14に設けられていても構わない。なお、空洞部10aは、支持部材13に設けられた貫通孔であってもよい。
 空洞部10aは、本発明における音響反射部である。音響反射部により、弾性波のエネルギーを圧電層14側に効果的に閉じ込めることができる。音響反射部は、平面視において、支持部材13における、機能電極11の少なくとも一部と重なる位置に設けられていればよい。より具体的には、平面視において、第1の電極指25、第2の電極指26及び第3の電極指27のそれぞれの少なくとも一部が、音響反射部と重なっていればよい。平面視において、複数の励振領域Cが、音響反射部と重なっていることが好ましい。
 なお、音響反射部は、後述する、音響多層膜などの音響反射膜であってもよい。例えば、支持部材の表面上に、音響反射膜が設けられていてもよい。
 図2に示すように、第1の実施形態では、質量付加膜28A及び電極指が積層されている部分においては、圧電層14側から、電極指及び質量付加膜28Aがこの順序で積層されている。もっとも、質量付加膜28A及び電極指が積層されている部分においては、圧電層14側から、質量付加膜28A及び電極指がこの順序で積層されていてもよい。質量付加膜28B及び電極指が積層されている部分においても同様である。
 上記のように、質量付加膜28A及び質量付加膜28Bの材料は、酸化ケイ素に限定されない。もっとも、質量付加膜28A及び質量付加膜28Bの材料として、酸化ケイ素、酸化タングステン、酸化ニオブ、酸化タンタル及び酸化ハフニウムからなる群から選択された少なくとも1種の誘電体が用いられていることが好ましい。それによって、弾性波装置10がフィルタ装置に用いられる場合において、挿入損失をより確実に小さくすることができる。
 機能電極11においては、隣り合う電極指同士の中心間距離は一定である。なお、隣り合う電極指同士の中心間距離は一定ではなくともよい。この場合には、隣り合う第1の電極指25及び第3の電極指27の中心間距離、並びに隣り合う第2の電極指26及び第3の電極指27の中心間距離のうち、最も長い距離をpとする。もっとも、第1の実施形態のように、隣り合う電極指同士の中心間距離が一定である場合においては、いずれの隣り合う電極指同士の中心間距離も、距離pである。
 圧電膜の厚みをdとしたときに、d/pが0.5以下であることが好ましく、d/pが0.24以下であることがより好ましい。これにより、厚み滑りモードのバルク波が好適に励振される。なお、本実施形態では、厚みdは圧電層14の厚みである。
 なお、本発明の弾性波装置は、必ずしも厚み滑りモードのバルク波を利用可能に構成されていなくともよい。本発明の弾性波装置は、板波を利用可能に構成されていてもよい。この場合には、励振領域は、図2に示す交叉領域Eである。
 第1の実施形態においては、圧電層14はZカットのLiNbOからなる。もっとも、圧電層14は回転Yカットのニオブ酸リチウムからなっていてもよい。この場合には、弾性波装置10の比帯域は、圧電層14に用いられているニオブ酸リチウムのオイラー角(φ,θ,ψ)に依存する。比帯域とは、共振周波数をfr、反共振周波数をfaとしたときに、(|fa-fr|/fr)×100[%]により表される。
 d/pを限りなく0に近づけた場合における、弾性波装置10の比帯域と、圧電層14のオイラー角(φ,θ,ψ)との関係を導出した。なお、オイラー角におけるφは0°とした。
 図5は、d/pを限りなく0に近づけた場合のLiNbOのオイラー角(0°,θ,ψ)に対する比帯域のマップを示す図である。
 図5のハッチングを付して示した領域Rが、少なくとも2%以上の比帯域が得られる領域である。領域R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。なお、オイラー角(φ,θ,ψ)におけるφが0°±10°以内の範囲である場合には、θ及びψと、比帯域との関係は、図5に示す関係と同様である。
 (0°±10°の範囲内,0°~25°,任意のψ)  …式(1)
 (0°±10°の範囲内,25°~100°,0°~75°[(1-(θ-50)/2500)]1/2 または 180°-75°[(1-(θ-50)/2500)]1/2~180°)  …式(2)
 (0°±10°の範囲内,180°-40°[(1-(ψ-90)/8100)]1/2~180°,任意のψ)  …式(3)
 上記式(1)、式(2)または式(3)のオイラー角の範囲であることが好ましい。それによって、比帯域を十分に広くすることができる。これにより、弾性波装置10をフィルタ装置に好適に用いることができる。
 以下において、第2~第5の実施形態を示す。第2~第5の実施形態は、質量付加膜28A及び質量付加膜28Bの位置、並びに圧電層14の材料のうち少なくとも一方において、第1の実施形態と異なる。具体的には、第2の実施形態及び第3の実施形態では、圧電層14はZカットのニオブ酸リチウムからなるが、第4の実施形態及び第5の実施形態では、圧電層14は回転Yカットのニオブ酸リチウムからなる。上記の点以外においては、第2~第5の実施形態の弾性波装置は第1の実施形態と同様の構成を有する。
 なお、第2~第5の実施形態では、質量付加膜28A及び質量付加膜28Bが、いずれかのギャップ領域に設けられている。よって、第2~第5の実施形態においても、第1の実施形態と同様に、弾性波装置がフィルタ装置に用いられる場合において、フィルタ装置の小型化を進めることができ、かつ挿入損失を小さくすることができる。
 第2~第5の実施形態においては、質量付加膜28Aが設けられているギャップ領域においては、該ギャップ領域の電極指直交方向における全体に、質量付加膜28Aが設けられている。同様に、質量付加膜28Bが設けられているギャップ領域においては、該ギャップ領域の電極指直交方向における全体に、質量付加膜28Bが設けられている。
 図6は、第2の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。
 本実施形態は、質量付加膜28Aが、第1のエッジ領域H1、第1のギャップ領域G1及び第2のギャップ領域G2にわたり設けられている点において、第1の実施形態と異なる。本実施形態は、質量付加膜28Bが、第2のエッジ領域H2、第3のギャップ領域G3及び第4のギャップ領域G4にわたり設けられている点においても、第1の実施形態と異なる。
 質量付加膜28Aは、第1のエッジ領域H1から、第2のギャップ領域G2にわたり、電極指延伸方向において連続的に設けられている。そのため、質量付加膜28Aは、平面視において、第1のバスバー22側の接続電極24と重なっている。質量付加膜28Aは、第1のギャップ領域G1及び第2のギャップ領域G2の、電極指延伸方向における全体に設けられている。
 質量付加膜28Bは、第2のエッジ領域H2から、第4のギャップ領域G4にわたり、電極指延伸方向において連続的に設けられている。そのため、質量付加膜28Bは、平面視において、第2のバスバー23側の接続電極24と重なっている。質量付加膜28Bは、第3のギャップ領域G3及び第4のギャップ領域G4の、電極指延伸方向における全体に設けられている。
 第2の実施形態及び第1の比較例において、通過特性を比較した。第2の実施形態の構成を有する弾性波装置の設計パラメータは、以下の通りである。なお、該設計パラメータは、図4に示した比較に係る第1の実施形態における設計パラメータと同じである。
 圧電層:材料…LiNbO、オイラー角(φ,θ,ψ)…(0°,0°,90°)、厚み…400nm
 第1~第3の電極指:層構造…圧電層側からTi層/AlCu層/Ti層、各層の厚み…圧電層側から10nm/390nm/4nm
 第1~第3の電極指の順序を接続される電位により表わした順序:IN、GND、OUT、GNDの順序が繰り返される。
 隣り合う電極指同士の中心間距離:1.4μm
 デューティ比:0.3
 第1のエッジ領域及び第2のエッジ領域の電極指延伸方向に沿う寸法:1μm
 質量付加膜の厚み:25nm
 図7は、第2の実施形態及び第1の比較例の弾性波装置における通過特性を示す図である。
 図7に示すように、第2の実施形態においては、第1の比較例よりも、通過帯域の中央付近及び低域側において、ロスが小さくなっていることがわかる。
 図8は、第3の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。
 本実施形態は、質量付加膜28Aが第1のエッジ領域H1に設けられておらず、かつ第1のギャップ領域G1及び第2のギャップ領域G2にわたり設けられている点において、第1の実施形態と異なる。本実施形態は、質量付加膜28Bが第2のエッジ領域H2に設けられておらず、かつ第3のギャップ領域G3及び第4のギャップ領域G4にわたり設けられている点においても、第1の実施形態と異なる。
 質量付加膜28Aは、第1のギャップ領域G1から第2のギャップ領域G2にわたり、電極指延伸方向において連続的に設けられている。そのため、質量付加膜28Aは、平面視において、第1のバスバー22側の接続電極24と重なっている。質量付加膜28Aは、第1のギャップ領域G1及び第2のギャップ領域G2の、電極指延伸方向における全体に設けられている。
 質量付加膜28Bは、第3のギャップ領域G3から第4のギャップ領域G4にわたり、電極指延伸方向において連続的に設けられている。そのため、質量付加膜28Bは、平面視において、第2のバスバー23側の接続電極24と重なっている。質量付加膜28Bは、第3のギャップ領域G3及び第4のギャップ領域G4の、電極指延伸方向における全体に設けられている。
 第3の実施形態及び第1の比較例において、通過特性を比較した。第3の実施形態の構成を有する弾性波装置の設計パラメータは、図4に示した比較に係る第1の実施形態における設計パラメータと同じである。
 図9は、第3の実施形態及び第1の比較例の弾性波装置における通過特性を示す図である。
 図9に示すように、第3の実施形態においては、第1の比較例よりも、通過帯域の中央付近及び低域側において、ロスが小さくなっていることがわかる。
 以下において、第4の実施形態について説明する。なお、第4の実施形態においては、質量付加膜の位置は、図2に示す第1の実施形態と同じである。第4の実施形態は、圧電層が回転Yカットのニオブ酸リチウムからなる点において、第1の実施形態と異なる。
 第4の実施形態及び第2の比較例において、通過特性を比較した。第2の比較例は、質量付加膜が設けられていない点において第4の実施形態と異なる。第2の比較例においては、圧電層は回転Yカットのニオブ酸リチウムからなる。
 なお、当該比較においては、第1~第4のギャップ領域の幅を2通りとした。ギャップ領域の幅は、ギャップ領域の電極指延伸方向に沿う寸法である。一方の比較においては、第1~第4のギャップ領域の幅を1.5μmとした。他方の比較においては、第1~第4のギャップ領域の幅を5μmとした。第4の実施形態の構成を有する弾性波装置の設計パラメータは、以下の通りである。
 圧電層:材料…LiNbO、オイラー角(φ,θ,ψ)…(0°,217.5°,0°)、厚み…400nm
 第1~第3の電極指:層構造…圧電層側からTi層/AlCu層/Ti層、各層の厚み…圧電層側から10nm/390nm/4nm
 第1~第3の電極指の順序を接続される電位により表わした順序:IN、GND、OUT、GNDの順序が繰り返される。
 隣り合う電極指同士の中心間距離:1.4μm
 デューティ比:0.3
 第1のエッジ領域及び第2のエッジ領域の電極指延伸方向に沿う寸法:1μm
 第1~第4のギャップ領域の幅:1.5μmまたは5μm
 質量付加膜の厚み:25nm
 第2の比較例においては、質量付加膜が設けられていない点以外においては、第4の実施形態と同じ設計パラメータとした。
 図10は、第4の実施形態及び第2の比較例の弾性波装置における、第1~第4のギャップ領域の幅が1.5μmである場合においての通過特性を示す図である。図11は、第4の実施形態及び第2の比較例の弾性波装置における、第1~第4のギャップ領域の幅が5μmである場合においての通過特性を示す図である。
 図10に示すように、第1~第4のギャップ領域の幅が1.5μmの場合には、第4の実施形態においては、第2の比較例よりも、通過帯域の高域側及び低域側において、ロスを小さくすることができている。
 図11に示すように、第1~第4のギャップ領域の幅が5μmの場合には、第2の比較例の通過特性では、通過帯域内において大きなリップルが生じている。これに対して、第4の実施形態の通過特性では、通過帯域内のリップルは、第2の比較例におけるリップルよりも小さくなっている。よって、第4の実施形態では、ロスを小さくすることができる。
 もっとも、図10及び図11を比較すると、圧電層が回転Yカットのニオブ酸リチウムからなる場合には、第1~第4のギャップ領域の幅が狭いことによって、通過帯域内におけるリップルをより一層抑制できることがわかる。
 以下において、第5の実施形態について説明する。なお、第5の実施形態においては、質量付加膜の位置は、図6に示す第2の実施形態と同じである。第5の実施形態は、圧電層が回転Yカットのニオブ酸リチウムからなる点において、第2の実施形態と異なる。
 第5の実施形態及び第2の比較例において、通過特性を比較した。なお、当該比較においては、第1~第4のギャップ領域の幅を2通りとした。一方の比較においては、第1~第4のギャップ領域の幅を1.5μmとした。他方の比較においては、第1~第4のギャップ領域の幅を5μmとした。第5の実施形態の構成を有する弾性波装置の設計パラメータは、図10及び図11に示した比較に係る第4の実施形態における設計パラメータと同じである。
 図12は、第5の実施形態及び第2の比較例の弾性波装置における、第1~第4のギャップ領域の幅が1.5μmである場合においての通過特性を示す図である。図13は、第5の実施形態及び第2の比較例の弾性波装置における、第1~第4のギャップ領域の幅が5μmである場合においての通過特性を示す図である。
 図12に示すように、第5の実施形態においては、第1~第4のギャップ領域の幅が1.5μmである場合には、第2の比較例よりも、通過帯域の高域側及び低域側において、ロスを小さくすることができている。
 図13に示すように、第1~第4のギャップ領域の幅が5μmの場合には、第2の比較例の通過特性では、通過帯域内において大きなリップルが生じている。これに対して、第5の実施形態の通過特性では、通過帯域内のリップルは、第2の比較例におけるリップルよりも小さくなっている。よって、第5の実施形態では、ロスを小さくすることができる。
 もっとも、図12及び図13を比較すると、圧電層が回転Yカットのニオブ酸リチウムからなる場合には、第1~第4のギャップ領域の幅が狭いことによって、通過帯域内におけるリップルをより一層抑制できることがわかる。
 第1~第5の実施形態においては、例えば図2に示すように、第3の電極19はミアンダ状の形状を有する。第3の電極19における全ての接続電極24のうち一部の複数の接続電極24は、複数の第2の電極指26の先端と、第1のバスバー22との間に設けられている。残りの複数の接続電極24は、複数の第1の電極指25の先端と、第2のバスバー23との間に設けられている。
 もっとも、第3の電極19は、ミアンダ状の形状を有していなくともよい。接続電極24は、少なくとも、複数の第2の電極指26の先端と第1のバスバー22との間に設けられていればよい。なお、接続電極24が複数の第1の電極指25の先端及び第2のバスバー23の間に設けられていない場合には、第3のギャップ領域G3及び第4のギャップ領域は構成されていない。第3の電極19がミアンダ状の形状を有しない例を、第6の実施形態により示す。
 図14は、第6の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。
 本実施形態は、第3の電極39の構成において第1の実施形態と異なる。本実施形態は、第3のギャップ領域G3及び第4のギャップ領域G4が構成されておらず、第5のギャップ領域G5が構成されている点においても、第1の実施形態と異なる。よって、本実施形態は、質量付加膜の位置においても、第1の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第1の実施形態の弾性波装置10と同様の構成を有する。
 第3の電極39においては、接続電極は第3のバスバー34である。第3の電極39の接続電極としての第3のバスバー34は、複数の第3の電極指27同士を電気的に接続している。具体的には、第3のバスバー34は、第1のバスバー22と、複数の第2の電極指26の先端との間の領域に位置している。この領域には、複数の第1の電極指25も位置している。もっとも、絶縁膜37によって、第3のバスバー34及び複数の第1の電極指25は、互いに電気的に絶縁されている。
 より具体的には、第3のバスバー34は、複数の第1の接続電極34Aと、1つの第2の接続電極34Bとを含む。各第1の接続電極34Aは、隣り合う2本の第3の電極指27の先端同士を接続している。第1の接続電極34A及び2本の第3の電極指27により、U字状の電極が構成されている。複数の第1の接続電極34A同士を、第2の接続電極34Bが接続している。この第2の接続電極34B及び複数の第1の電極指25の間に、絶縁膜37が設けられている。
 より詳細には、圧電層14の第1の主面14aに、複数の第1の電極指25の一部を覆うように、絶縁膜37が設けられている。絶縁膜37は、第1のバスバー22と、複数の第2の電極指26の先端との間の領域に設けられている。絶縁膜37は帯状の形状を有する。
 絶縁膜37は、第3の電極39の第1の接続電極34A上には至っていない。そして、絶縁膜37上及び複数の第1の接続電極34A上にわたり、第2の接続電極34Bが設けられている。より具体的には、第2の接続電極34Bは、バー部34aと、複数の突出部34bとを有する。バー部34aから、各突出部34bが、各第1の接続電極34Aに向かい延びている。各突出部34bは、各第1の接続電極34Aに接続されている。これにより、複数の第3の電極指27同士が、第1の接続電極34A及び第2の接続電極34Bによって、電気的に接続されている。
 本実施形態では、第3のバスバー34は、第1のバスバー22と、複数の第2の電極指26の先端との間の領域に位置している。そのため、複数の第2の電極指26の先端はそれぞれ、電極指延伸方向において、ギャップを隔てて、第3のバスバー34と対向している。一方で、複数の第1の電極指25の先端はそれぞれ、電極指延伸方向において、ギャップを隔てて、第2のバスバー23と対向している。
 平面視したときに、電極指延伸方向において、複数の第1の電極指25の先端及び第2のバスバー23の間に位置しており、電極指直交方向に延びている領域が第5のギャップ領域G5である。第5のギャップ領域G5は第2のエッジ領域H2と隣接している。
 なお、第1のギャップ領域G1及び第2のギャップ領域G2は、第1の実施形態と同様に構成されている。具体的には、平面視したときに、電極指延伸方向において、複数の第2の電極指26の先端及び接続電極としての第3のバスバー34の間に位置しており、電極指直交方向に延びている領域が第1のギャップ領域G1である。平面視したときに、第3のバスバー34及び第1のバスバー22の間に位置しており、電極指直交方向に延びている領域が第2のギャップ領域G2である。以下においては、第5のギャップ領域G5及び他のギャップ領域を含めて、単にギャップ領域と記載することがある。
 第5のギャップ領域G5、並びに図2に示す第3のギャップ領域G3及び第4のギャップ領域G4は、以下の点において一致している。これらの領域は、複数の第1の電極指25の先端及び第2のバスバー23の間に位置しており、接続電極を含まず、かつ電極指直交方向に延びている領域である。
 図14に示すように、質量付加膜28Aは、第1のギャップ領域G1及び第1のエッジ領域H1にわたり設けられている。質量付加膜28Bは、第5のギャップ領域G5及び第2のエッジ領域H2にわたりに設けられている。
 本実施形態の特徴は、以下の構成を有することにある。1)平面視において、第1の櫛形電極17の第1の電極指25と、第2の櫛形電極18の第2の電極指26との間に、第3の電極19の第3の電極指27が設けられていること。2)質量付加膜28A及び質量付加膜28Bが第1のギャップ領域G1及び第5のギャップ領域G5に設けられていること。
 なお、質量付加膜は、第1のギャップ領域G1、第2のギャップ領域G2及び第5のギャップ領域G5のうち少なくともいずれかの、少なくとも一部に設けられていればよい。本実施形態においては、上記構成を有することによって、弾性波装置がフィルタ装置に用いられる場合において、フィルタ装置の小型化を進めることができ、かつ挿入損失を小さくすることができる。
 第1~第6の実施形態においては、質量付加膜28A及び質量付加膜28Bは帯状の形状を有する。質量付加膜28A及び質量付加膜28Bはそれぞれ、電極指延伸方向から見たときに、複数の第1の電極指25、複数の第2の電極指26及び複数の第3の電極指27と重なっている。もっとも、質量付加膜の形状は帯状に限定されない。質量付加膜の形状が帯状の形状でない場合の例を、第7~第10の実施形態により示す。
 第7の実施形態及び第8の実施形態は、質量付加膜の位置のみが第1の実施形態と異なる。もっとも、第7の実施形態及び第8の実施形態では、質量付加膜は、第1のギャップ領域G1、第2のギャップ領域G2、第3のギャップ領域G3及び第4のギャップ領域G4のうち少なくともいずれかの、少なくとも一部に設けられている。
 第9の実施形態及び第10の実施形態は、質量付加膜の位置のみが第6の実施形態と異なる。もっとも、第9の実施形態及び第10の実施形態では、質量付加膜は、第1のギャップ領域G1、第2のギャップ領域G2及び第5のギャップ領域G5のうち少なくともいずれかの、少なくとも一部に設けられている。第7~第10の実施形態においても、第1の実施形態または第6の実施形態と同様に、弾性波装置がフィルタ装置に用いられる場合において、フィルタ装置の小型化を進めることができ、かつ挿入損失を小さくすることができる。
 図15は、第7の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。
 本実施形態は、質量付加膜48A及び質量付加膜48Bの位置において第1の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第1の実施形態の弾性波装置10と同様の構成を有する。本実施形態においては、第1のギャップ領域G1、第2のギャップ領域G2、第3のギャップ領域G3及び第4のギャップ領域G4が構成されている。
 本実施形態においては、第1のギャップ領域G1及び第1のエッジ領域H1にわたり、複数の質量付加膜48Aが設けられている。複数の質量付加膜48Aは、電極指直交方向において並んでいる。他方、第2のギャップ領域G2には、質量付加膜48Aは設けられていない。
 各質量付加膜48Aは、電極指延伸方向から見たときに、複数の電極指のうち1本の電極指と重なっている。各質量付加膜48Aは、平面視において、1本の第2の電極指26と重なっている。なお、質量付加膜48Aは、平面視において、第1の電極指25または第3の電極指27と重なっていてもよい。
 第3のギャップ領域G3及び第2のエッジ領域H2にわたり、複数の質量付加膜48Bが設けられている。複数の質量付加膜48Bは、電極指直交方向において並んでいる。他方、第4のギャップ領域G4には、質量付加膜48Bは設けられていない。
 各質量付加膜48Bは、電極指延伸方向から見たときに、複数の電極指のうち1本の電極指と重なっている。各質量付加膜48Bは、平面視において、1本の第1の電極指25と重なっている。なお、質量付加膜48Bは、平面視において、第2の電極指26または第3の電極指27と重なっていてもよい。
 図16は、第8の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。
 本実施形態は、質量付加膜48Aが、第1のエッジ領域H1、第1のギャップ領域G1及び第2のギャップ領域G2にわたり設けられている点において、第7の実施形態と異なる。本実施形態は、質量付加膜48Bが、第2のエッジ領域H2、第3のギャップ領域G3及び第4のギャップ領域G4にわたり設けられている点においても、第7の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第7の実施形態の弾性波装置と同様の構成を有する。
 質量付加膜48Aは、第1のエッジ領域H1から、第2のギャップ領域G2にわたり、電極指延伸方向において連続的に設けられている。質量付加膜48Aは、平面視において、第1のバスバー22側の接続電極24と重なっている。質量付加膜48Aは、第1のギャップ領域G1及び第2のギャップ領域G2の、電極指延伸方向における全体に設けられている。
 質量付加膜48Bは、第2のエッジ領域H2から、第4のギャップ領域G4にわたり、電極指延伸方向において連続的に設けられている。質量付加膜48Bは、平面視において、第2のバスバー23側の接続電極24と重なっている。質量付加膜48Bは、第3のギャップ領域G3及び第4のギャップ領域G4の、電極指延伸方向における全体に設けられている。
 図17は、第9の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。
 本実施形態は、質量付加膜48A及び質量付加膜48Bの位置において第6の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第6の実施形態の弾性波装置と同様の構成を有する。本実施形態においては、第1のギャップ領域G1、第2のギャップ領域G2及び第5のギャップ領域G5が構成されている。
 第1のギャップ領域G1及び第1のエッジ領域H1にわたり、複数の質量付加膜48Aが設けられている。複数の質量付加膜48Aは、電極指直交方向において並んでいる。他方、第2のギャップ領域G2には、質量付加膜48Aは設けられていない。
 各質量付加膜48Aは、電極指延伸方向から見たときに、複数の電極指のうち1本の電極指と重なっている。各質量付加膜48Aは、平面視において、1本の第2の電極指26と重なっている。なお、質量付加膜48Aは、平面視において、第1の電極指25または第3の電極指27と重なっていてもよい。
 第5のギャップ領域G5及び第2のエッジ領域H2にわたり、複数の質量付加膜48Bが設けられている。複数の質量付加膜48Aは、電極指直交方向において並んでいる。
 各質量付加膜48Bは、電極指延伸方向から見たときに、複数の電極指のうち1本の電極指と重なっている。一部の複数の質量付加膜48Bはそれぞれ、平面視において、1本の第1の電極指25と重なっている。残りの複数の質量付加膜48Bはそれぞれ、平面視において、1本の第3の電極指27と重なっている。なお、質量付加膜48Bは、平面視において、第2の電極指26と重なっていてもよい。
 図18は、第10の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。
 本実施形態は、質量付加膜48Aが、第1のエッジ領域H1、第1のギャップ領域G1及び第2のギャップ領域G2にわたり設けられている点において、第9の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第9の実施形態の弾性波装置と同様の構成を有する。
 質量付加膜48Aは、第1のエッジ領域H1から、第2のギャップ領域G2にわたり、電極指延伸方向において連続的に設けられている。質量付加膜48Aは、平面視において、第1のバスバー22側の接続電極24と重なっている。質量付加膜48Aは、第1のギャップ領域G1及び第2のギャップ領域G2の、電極指延伸方向における全体に設けられている。
 図19は、第11の実施形態における第1の弾性波共振子の模式的平面図である。図20は、第11の実施形態における第1~第3の電極指付近を示す模式的正面断面図である。
 図19及び図20に示すように、本実施形態は、第3の電極39が圧電層14の第2の主面14bに設けられている点において、第6の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第6の実施形態の弾性波装置と同様の構成を有する。
 本実施形態の第3の電極39の平面視における配置は、第6の実施形態と同様である。よって、平面視したときに、第1の電極指25及び第2の電極指26が並ぶ方向において、第1の電極指25及び第2の電極指26と並ぶように、複数の第3の電極指27がそれぞれ圧電層14の第2の主面14bに設けられている。平面視において、複数の電極指が並んでいる順序は、第1の電極指25から開始した場合において、第1の電極指25、第3の電極指27、第2の電極指26及び第3の電極指27を1周期とする順序である。
 第3の電極39が圧電層14の第2の主面14bに設けられている場合においても、各ギャップ領域は、第6の実施形態と同様に定義することができる。
 具体的には、平面視したときに、複数の第2の電極指26の先端及び接続電極としての第3のバスバー34の間に位置しており、電極指直交方向に延びている領域が第1のギャップ領域G1である。平面視したときに、第3のバスバー34及び第1のバスバー22の間に位置しており、電極指直交方向に延びている領域が第2のギャップ領域G2である。平面視したときに、電極指延伸方向において、複数の第1の電極指25の先端及び第2のバスバー23の間に位置しており、電極指直交方向に延びている領域が第5のギャップ領域G5である。
 質量付加膜28Aは、第1のギャップ領域G1及び第1のエッジ領域H1にわたり設けられている。質量付加膜28Bは、第5のギャップ領域G5及び第2のエッジ領域H2にわたり設けられている。それによって、本実施形態においても、第6の実施形態と同様に、弾性波装置がフィルタ装置に用いられる場合において、フィルタ装置の小型化を進めることができ、かつフィルタ特性の劣化を抑制することができる。
 なお、圧電層14の第2の主面14bに第3の電極39が設けられている構成は、本発明の他の形態にも適用することができる。例えば、図2に示す第1の実施形態と同様の第3の電極19が第2の主面14bに設けられていてもよい。この場合には、第1のギャップ領域G1、第2のギャップ領域G2、第3のギャップ領域G3及び第4のギャップ領域G4が定義される。
 本発明においては、ギャップ領域に貫通孔が設けられていてもよい。この場合には、質量付加膜は設けられていなくともよい。この例を以下において示す。
 図21は、第12の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。なお、図21においては、電極及び圧電層14を、ハッチングを付して示す。図21以外の模式的平面図においても同様に、電極及び圧電層14にハッチングを付すことがある。
 弾性波装置50は音響結合型フィルタである。弾性波装置50は、第1の実施形態と同様の圧電性基板12と、機能電極11とを有する。弾性波装置50においては、第1のギャップ領域G1、第2のギャップ領域G2、第3のギャップ領域G3及び第4のギャップ領域G4が構成されている。
 弾性波装置50は、第1の実施形態と同様に、複数の励振領域Cを有し、交叉領域Eを有する。弾性波装置50は厚み滑りモードを利用可能に構成されている。もっとも、弾性波装置50は板波を利用可能に構成されていてもよい。
 圧電層14はZカットのニオブ酸リチウムからなる。もっとも、圧電層14は回転Yカットのニオブ酸リチウムからなっていてもよい。
 図21に示すように、圧電膜としての圧電層14に複数の貫通孔54cが設けられている。全ての貫通孔54cのうち、一部の複数の貫通孔54cは、第1のギャップ領域G1に位置している。より具体的には、第1のギャップ領域G1において、第1の電極指25、第2の電極指26及び第3の電極指27が設けられていない全ての部分に、貫通孔54cが位置している。
 全ての貫通孔54cのうち、残りの複数の貫通孔54cは、第3のギャップ領域G3に位置している。第3のギャップ領域G3において、第1の電極指25、第2の電極指26及び第3の電極指27が設けられていない全ての部分に、貫通孔54cが位置している。なお、圧電膜が圧電層14を含む積層膜である場合、貫通孔54cが該積層膜を貫通していればよい。
 本実施形態の特徴は、以下の構成を有することにある。1)平面視において、第1の櫛形電極17の第1の電極指25と、第2の櫛形電極18の第2の電極指26との間に、第3の電極19の第3の電極指27が設けられていること。2)第1のギャップ領域G1及び第3のギャップ領域G3において、圧電膜としての圧電層14に貫通孔54cが設けられていること。3)平面視したときに、貫通孔54cが設けられている領域において、第1の電極指25、第2の電極指26及び第3の電極指27が設けられていない全ての部分に、貫通孔54cが位置していること。
 もっとも、第1のギャップ領域G1、第2のギャップ領域G2、第3のギャップ領域G3及び第4のギャップ領域G4の少なくともいずれかにおいて、圧電層14に貫通孔54cが設けられていればよい。この場合に、平面視したときに、貫通孔54cが設けられている領域において、電極指が設けられていない全ての部分に、貫通孔54cが位置していればよい。上記構成を有することにより、弾性波装置50がフィルタ装置に用いられる場合において、フィルタ装置の小型化を進めることができ、かつ挿入損失を小さくすることができる。これを、本実施形態及び第1の比較例を比較することにより、以下において示す。
 第1の比較例は、圧電層に貫通孔が設けられていない点において第12の実施形態と異なる。第1の比較例においては、圧電層はZカットのニオブ酸リチウムからなる。第12の実施形態及び第1の比較例において、通過特性を比較した。第12の実施形態の構成を有する弾性波装置50の設計パラメータは以下の通りである。
 圧電層:材料…LiNbO、オイラー角(φ,θ,ψ)…(0°,0°,90°)、厚み…400nm
 第1~第3の電極指:層構造…圧電層側からTi層/AlCu層/Ti層、各層の厚み…圧電層側から10nm/390nm/4nm
 第1~第3の電極指の順序を接続される電位により表わした順序:IN、GND、OUT、GNDの順序が繰り返される。
 隣り合う電極指同士の中心間距離:1.4μm
 デューティ比:0.3
 第1の比較例においては、貫通孔が設けられていない点以外においては、第12の実施形態と同じ設計パラメータとした。
 図22は、第12の実施形態及び第1の比較例の弾性波装置における通過特性を示す図である。
 まず、図22に示すように、1個の第12の実施形態に係る弾性波装置50においても、フィルタ波形を好適に得られることがわかる。よって、弾性波装置50をフィルタ装置に用いる場合に、フィルタ装置を構成する弾性波共振子が少ない個数でも、フィルタ波形を好適に得ることができる。従って、フィルタ装置の小型化を進めることができる。
 加えて、図22に示すように、第12の実施形態においては、第1の比較例よりも、通過帯域の中央付近及び低域側において、ロスが小さくなっていることがわかる。従って、弾性波装置50がフィルタ装置に用いられる場合においては、挿入損失を小さくすることができる。
 以下において、貫通孔54cの配置のみが第12の実施形態と異なる、第13の実施形態及び第14の実施形態を示す。第13の実施形態及び第14の実施形態においても、第12の実施形態と同様に、弾性波装置がフィルタ装置に用いられる場合において、フィルタ装置の小型化を進めることができ、かつ挿入損失を小さくすることができる。
 図23は、第13の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。
 本実施形態では、圧電膜としての圧電層14に、第2のギャップ領域G2及び第4のギャップ領域G4において複数の貫通孔54cが設けられている。圧電層14には、第1のギャップ領域G1及び第3のギャップ領域G3においては、貫通孔54cが設けられていない。平面視したときに、貫通孔54cが設けられている領域において、電極指が設けられていない全ての部分に、貫通孔54cが位置している。
 図24は、第14の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。
 本実施形態では、圧電膜としての圧電層14に、第1のギャップ領域G1、第2のギャップ領域G2、第3のギャップ領域G3及び第4のギャップ領域G4において複数の貫通孔54cが設けられている。平面視したときに、貫通孔54cが設けられている領域において、電極指が設けられていない全ての部分に、貫通孔54cが位置している。
 本実施形態及び第1の比較例において、通過特性を比較した。本実施形態の構成を有する弾性波装置の設計パラメータは、図22に示した比較に係る第12の実施形態における設計パラメータと同じである。
 図25は、第14の実施形態及び第1の比較例の弾性波装置における通過特性を示す図である。
 図25に示すように、第14の実施形態においては、第1の比較例よりも、通過帯域の中央付近及び低域側において、ロスが小さくなっていることがわかる。
 ギャップ領域に貫通孔が設けられた構成は、ギャップ領域が第1のギャップ領域G1、第2のギャップ領域G2及び第5のギャップ領域G5である場合においても適用することができる。この例を、第15の実施形態により示す。
 図26は、第15の実施形態に係る弾性波装置の模式的平面図である。
 本実施形態においては、機能電極は、第6の実施形態と同様に構成されている。本実施形態では、第3のギャップ領域G3及び第4のギャップ領域G4は構成されていない。本実施形態では、第1のギャップ領域G1、第2のギャップ領域G2及び第5のギャップ領域G5が構成されている。
 本実施形態の特徴は、以下の構成を有することにある。1)平面視において、第1の櫛形電極17の第1の電極指25と、第2の櫛形電極18の第2の電極指26との間に、第3の電極19の第3の電極指27が設けられていること。2)第1のギャップ領域G1及び第5のギャップ領域G5において、圧電膜としての圧電層14に貫通孔54cが設けられていること。3)平面視したときに、貫通孔54cが設けられている領域において、第1の電極指25、第2の電極指26及び第3の電極指27が設けられていない全ての部分に、貫通孔54cが位置していること。
 なお、第1のギャップ領域G1、第2のギャップ領域G2及び第5のギャップ領域G5のうち少なくともいずれかにおいて、圧電膜としての圧電層14に貫通孔54cが設けられていればよい。この場合に、平面視したときに、貫通孔54cが設けられている領域において、電極指が設けられていない全ての部分に、貫通孔54cが位置していればよい。上記構成を有することにより、弾性波装置がフィルタ装置に用いられる場合において、フィルタ装置の小型化を進めることができ、かつ挿入損失を小さくすることができる。
 以下において、機能電極がIDT電極である例を用いて、厚み滑りモードの詳細を説明する。なお、IDT電極は第3の電極指を有しない。後述するIDT電極における「電極」は、電極指に相当する。以下の例における支持部材は、本発明における支持基板に相当する。以下においては、基準電位をグラウンド電位と記載することもある。
 図27(a)は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の外観を示す略図的斜視図であり、図27(b)は、圧電層上の電極構造を示す平面図であり、図28は、図27(a)中のA-A線に沿う部分の断面図である。
 弾性波装置1は、LiNbOからなる圧電層2を有する。圧電層2は、LiTaOからなるものであってもよい。LiNbOやLiTaOのカット角は、Zカットであるが、回転YカットやXカットであってもよい。圧電層2の厚みは、特に限定されないが、厚み滑りモードを効果的に励振するには、40nm以上、1000nm以下であることが好ましく、50nm以上、1000nm以下であることがより好ましい。圧電層2は、対向し合う第1,第2の主面2a,2bを有する。第1の主面2a上に、電極3及び電極4が設けられている。ここで電極3が「第1電極」の一例であり、電極4が「第2電極」の一例である。図27(a)及び図27(b)では、複数の電極3が、第1のバスバー5に接続されている。複数の電極4は、第2のバスバー6に接続されている。複数の電極3及び複数の電極4は、互いに間挿し合っている。電極3及び電極4は、矩形形状を有し、長さ方向を有する。この長さ方向と直交する方向において、電極3と、隣りの電極4とが対向している。電極3,4の長さ方向、及び、電極3,4の長さ方向と直交する方向はいずれも、圧電層2の厚み方向に交叉する方向である。このため、電極3と、隣りの電極4とは、圧電層2の厚み方向に交叉する方向において対向しているともいえる。また、電極3,4の長さ方向が図27(a)及び図27(b)に示す電極3,4の長さ方向に直交する方向と入れ替わってもよい。すなわち、図27(a)及び図27(b)において、第1のバスバー5及び第2のバスバー6が延びている方向に電極3,4を延ばしてもよい。その場合、第1のバスバー5及び第2のバスバー6は、図27(a)及び図27(b)において電極3,4が延びている方向に延びることとなる。そして、一方電位に接続される電極3と、他方電位に接続される電極4とが隣り合う1対の構造が、上記電極3,4の長さ方向と直交する方向に、複数対設けられている。ここで電極3と電極4とが隣り合うとは、電極3と電極4とが直接接触するように配置されている場合ではなく、電極3と電極4とが間隔を介して配置されている場合を指す。また、電極3と電極4とが隣り合う場合、電極3と電極4との間には、他の電極3,4を含む、ホット電極やグラ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3,4間の中心間距離すなわちピッチは、1μm以上、10μm以下の範囲が好ましい。また、電極3,4の幅、すなわち電極3,4の対向方向の寸法は、50nm以上、1000nm以下の範囲であることが好ましく、150nm以上、1000nm以下の範囲であることがより好ましい。なお、電極3,4間の中心間距離とは、電極3の長さ方向と直交する方向における電極3の寸法(幅寸法)の中心と、電極4の長さ方向と直交する方向における電極4の寸法(幅寸法)の中心とを結んだ距離となる。
 また、弾性波装置1では、Zカットの圧電層を用いているため、電極3,4の長さ方向と直交する方向は、圧電層2の分極方向に直交する方向となる。圧電層2として他のカット角の圧電体を用いた場合には、この限りでない。ここにおいて、「直交」とは、厳密に直交する場合のみに限定されず、略直交(電極3,4の長さ方向と直交する方向と分極方向とのなす角度が例えば90°±10°の範囲内)でもよい。
 圧電層2の第2の主面2b側には、絶縁層7を介して支持部材8が積層されている。絶縁層7及び支持部材8は、枠状の形状を有し、図28に示すように、貫通孔7a,8aを有する。それによって、空洞部9が形成されている。空洞部9は、圧電層2の励振領域Cの振動を妨げないために設けられている。従って、上記支持部材8は、少なくとも1対の電極3,4が設けられている部分と重ならない位置において、第2の主面2bに絶縁層7を介して積層されている。なお、絶縁層7は設けられずともよい。従って、支持部材8は、圧電層2の第2の主面2bに直接または間接に積層され得る。
 絶縁層7は、酸化ケイ素からなる。もっとも、酸化ケイ素の他、酸窒化ケイ素、アルミナなどの適宜の絶縁性材料を用いることができる。支持部材8は、Siからなる。Siの圧電層2側の面における面方位は(100)や(110)であってもよく、(111)であってもよい。支持部材8を構成するSiは、抵抗率4kΩcm以上の高抵抗であることが望ましい。もっとも、支持部材8についても適宜の絶縁性材料や半導体材料を用いて構成することができる。
 支持部材8の材料としては、例えば、酸化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶などの圧電体、アルミナ、マグネシア、サファイア、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライトなどの各種セラミック、ダイヤモンド、ガラスなどの誘電体、窒化ガリウムなどの半導体などを用いることができる。
 上記複数の電極3,4及び第1,第2のバスバー5,6は、Al、AlCu合金などの適宜の金属もしくは合金からなる。弾性波装置1では、電極3,4及び第1,第2のバスバー5,6は、Ti膜上にAl膜を積層した構造を有する。なお、Ti膜以外の密着層を用いてもよい。
 駆動に際しては、複数の電極3と、複数の電極4との間に交流電圧を印加する。より具体的には、第1のバスバー5と第2のバスバー6との間に交流電圧を印加する。それによって、圧電層2において励振される厚み滑りモードのバルク波を利用した、共振特性を得ることが可能とされている。また、弾性波装置1では、圧電層2の厚みをd、複数対の電極3,4のうちいずれかの隣り合う電極3,4の中心間距離をpとした場合、d/pは0.5以下とされている。そのため、上記厚み滑り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。
 弾性波装置1では、上記構成を備えるため、小型化を図ろうとして、電極3,4の対数を小さくしたとしても、Q値の低下が生じ難い。これは、両側の反射器における電極指の本数を少なくしても、伝搬ロスが少ないためである。また、上記電極指の本数を少なくできるのは、厚み滑りモードのバルク波を利用していることによる。弾性波装置で利用したラム波と、上記厚み滑りモードのバルク波の相違を、図29(a)及び図29(b)を参照して説明する。
 図29(a)は、日本公開特許公報 特開2012-257019号公報に記載のような弾性波装置の圧電膜を伝搬するラム波を説明するための模式的正面断面図である。ここでは、圧電膜201中を矢印で示すように波が伝搬する。ここで、圧電膜201では、第1の主面201aと、第2の主面201bとが対向しており、第1の主面201aと第2の主面201bとを結ぶ厚み方向がZ方向である。X方向は、IDT電極の電極指が並んでいる方向である。図29(a)に示すように、ラム波では、波が図示のように、X方向に伝搬していく。板波であるため、圧電膜201が全体として振動するものの、波はX方向に伝搬するため、両側に反射器を配置して、共振特性を得ている。そのため、波の伝搬ロスが生じ、小型化を図った場合、すなわち電極指の対数を少なくした場合、Q値が低下する。
 これに対して、図29(b)に示すように、弾性波装置1では、振動変位は厚み滑り方向であるから、波は、圧電層2の第1の主面2aと第2の主面2bとを結ぶ方向、すなわちZ方向にほぼ伝搬し、共振する。すなわち、波のX方向成分がZ方向成分に比べて著しく小さい。そして、このZ方向の波の伝搬により共振特性が得られるため、反射器の電極指の本数を少なくしても、伝搬損失は生じ難い。さらに、小型化を進めようとして、電極3,4からなる電極対の対数を減らしたとしても、Q値の低下が生じ難い。
 なお、厚み滑りモードのバルク波の振幅方向は、図30に示すように、圧電層2の励振領域Cに含まれる第1領域451と、励振領域Cに含まれる第2領域452とで逆になる。図30では、電極3と電極4との間に、電極4が電極3よりも高電位となる電圧が印加された場合のバルク波を模式的に示してある。第1領域451は、励振領域Cのうち、圧電層2の厚み方向に直交し圧電層2を2分する仮想平面VP1と、第1の主面2aとの間の領域である。第2領域452は、励振領域Cのうち、仮想平面VP1と、第2の主面2bとの間の領域である。
 上記のように、弾性波装置1では、電極3と電極4とからなる少なくとも1対の電極が配置されているが、X方向に波を伝搬させるものではないため、この電極3,4からなる電極対の対数は複数対ある必要はない。すなわち、少なくとも1対の電極が設けられてさえおればよい。
 例えば、上記電極3がホット電位に接続される電極であり、電極4がグラウンド電位に接続される電極である。もっとも、電極3がグラウンド電位に、電極4がホット電位に接続されてもよい。弾性波装置1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31は、図28に示す弾性波装置の共振特性を示す図である。なお、この共振特性を得た弾性波装置1の設計パラメータは以下の通りである。
 圧電層2:オイラー角(0°,0°,90°)のLiNbO、厚み=400nm。
 電極3と電極4の長さ方向と直交する方向に見たときに、電極3と電極4とが重なっている領域、すなわち励振領域Cの長さ=40μm、電極3,4からなる電極の対数=21対、電極間中心距離=3μm、電極3,4の幅=500nm、d/p=0.133。
 絶縁層7:1μmの厚みの酸化ケイ素膜。
 支持部材8:Si。
 なお、励振領域Cの長さとは、励振領域Cの電極3,4の長さ方向に沿う寸法である。
 弾性波装置1では、電極3,4からなる電極対の電極間距離は、複数対において全て等しくした。すなわち、電極3と電極4とを等ピッチで配置した。
 図31から明らかなように、反射器を有しないにも関わらず、比帯域が12.5%である良好な共振特性が得られている。
 ところで、上記圧電層2の厚みをd、電極3と電極4との電極の中心間距離をpとした場合、前述したように、弾性波装置1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32を参照して説明する。
 図31に示した共振特性を得た弾性波装置と同様に、但しd/pを変化させ、複数の弾性波装置を得た。図32は、このd/pと、弾性波装置の共振子としての比帯域との関係を示す図である。
 図32から明らかなように、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/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/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。
 図33は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の平面図である。弾性波装置80では、圧電層2の第1の主面2a上において、電極3と電極4とを有する1対の電極が設けられている。なお、図33中のKが交叉幅となる。前述したように、本発明の弾性波装置では、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、厚み滑りモードのバルク波を効果的に励振することができる。
 弾性波装置1では、好ましくは、複数の電極3,4において、いずれかの隣り合う電極3,4が対向している方向に見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3,4のメタライゼーション比MRが、MR≦1.75(d/p)+0.075を満たすことが望ましい。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34及び図35を参照して説明する。図34は、上記弾性波装置1の共振特性の一例を示す参考図である。矢印Bで示すスプリアスが、共振周波数と反共振周波数との間に現れている。なお、d/p=0.08として、かつLiNbOのオイラー角(0°,0°,90°)とした。また、上記メタライゼーション比MR=0.35とした。
 メタライゼーション比MRを、図27(b)を参照して説明する。図27(b)の電極構造において、1対の電極3,4に着目した場合、この1対の電極3,4のみが設けられるとする。この場合、一点鎖線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3と電極4とを、電極3,4の長さ方向と直交する方向すなわち対向方向に見たときに電極3における電極4と重なり合っている領域、電極4における電極3と重なり合っている領域、及び、電極3と電極4との間の領域における電極3と電極4とが重なり合っている領域である。そして、この励振領域Cの面積に対する、励振領域C内の電極3,4の面積が、メタライゼーション比MRとなる。すなわち、メタライゼーション比MRは、メタライゼーション部分の面積の励振領域Cの面積に対する比である。
 なお、複数対の電極が設けられている場合、励振領域の面積の合計に対する全励振領域に含まれているメタライゼーション部分の割合をMRとすればよい。
 図35は弾性波装置1の構成に従って、多数の弾性波共振子を構成した場合の比帯域と、スプリアスの大きさとしての180度で規格化されたスプリアスのインピーダンスの位相回転量との関係を示す図である。なお、比帯域については、圧電層の膜厚や電極の寸法を種々変更し、調整した。また、図35は、ZカットのLiNbOからなる圧電層を用いた場合の結果であるが、他のカット角の圧電層を用いた場合においても、同様の傾向となる。
 図35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35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34に示す共振特性のように、矢印Bで示す大きなスプリアスが帯域内に現れる。よって、比帯域は17%以下であることが好ましい。この場合には、圧電層2の膜厚や電極3,4の寸法などを調整することにより、スプリアスを小さくすることができる。
 図36は、d/2pと、メタライゼーション比MRと、比帯域との関係を示す図である。上記弾性波装置において、d/2pと、MRが異なる様々な弾性波装置を構成し、比帯域を測定した。図36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36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37は、d/pを限りなく0に近づけた場合のLiNbOのオイラー角(0°,θ,ψ)に対する比帯域のマップを示す図である。図37において示す、ハッチングを付して示した複数の領域Rがそれぞれ、2%以上の比帯域が得られる領域である。なお、オイラー角(φ,θ,ψ)におけるφが0°±5°の範囲内である場合には、θ及びψと比帯域との関係は、図37に示す関係と同様である。圧電層がタンタル酸リチウム(LiTaO)からなる場合においても、オイラー角(0°±5°の範囲内,θ,ψ)におけるθ及びψと、BWとの関係は、図37に示す関係と同様である。
 従って、圧電層を構成しているニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムのオイラー角(φ,θ,ψ)におけるφが0°±5°の範囲内であり、θ及びφが、図37に示す複数の領域Rのいずれかの範囲内であれば、比帯域を十分に広くすることができ、好ましい。
 図38は、音響多層膜を有する弾性波装置の正面断面図である。
 弾性波装置81では、圧電層2の第2の主面2bに音響多層膜82が積層されている。音響多層膜82は、音響インピーダンスが相対的に低い低音響インピーダンス層82a,82c,82eと、音響インピーダンスが相対的に高い高音響インピーダンス層82b,82dとの積層構造を有する。音響多層膜82を用いた場合、弾性波装置1における空洞部9を用いずとも、厚み滑りモードのバルク波を圧電層2内に閉じ込めることができる。弾性波装置81においても、上記d/pを0.5以下とすることにより、厚み滑りモードのバルク波に基づく共振特性を得ることができる。なお、音響多層膜82においては、その低音響インピーダンス層82a,82c,82e及び高音響インピーダンス層82b,82dの積層数は特に限定されない。低音響インピーダンス層82a,82c,82eよりも、少なくとも1層の高音響インピーダンス層82b,82dが圧電層2から遠い側に配置されておりさえすればよい。
 上記低音響インピーダンス層82a,82c,82e及び高音響インピーダンス層82b,82dは、上記音響インピーダンスの関係を満たす限り、適宜の材料で構成することができる。例えば、低音響インピーダンス層82a,82c,82eの材料としては、酸化ケイ素または酸窒化ケイ素などを挙げることができる。また、高音響インピーダンス層82b,82dの材料としては、アルミナ、窒化ケイ素または金属などを挙げることができる。
 図39は、ラム波を利用する弾性波装置を説明するための部分切り欠き斜視図である。
 弾性波装置91は、支持基板92を有する。支持基板92には、上面に開いた凹部が設けられている。支持基板92上に圧電層93が積層されている。それによって、空洞部9が構成されている。この空洞部9の上方において圧電層93上に、IDT電極94が設けられている。IDT電極94の弾性波伝搬方向両側に、反射器95,96が設けられている。図39において、空洞部9の外周縁を破線で示す。ここでは、IDT電極94は、第1,第2のバスバー94a,94bと、複数本の第1の電極指94c及び複数本の第2の電極指94dとを有する。複数本の第1の電極指94cは、第1のバスバー94aに接続されている。複数本の第2の電極指94dは、第2のバスバー94bに接続されている。複数本の第1の電極指94cと、複数本の第2の電極指94dとは間挿し合っている。
 弾性波装置91では、上記空洞部9上のIDT電極94に、交流電界を印加することにより、板波としてのラム波が励振される。そして、反射器95,96が両側に設けられているため、上記ラム波による共振特性を得ることができる。
 このように、本発明の弾性波装置は、板波を利用するものであってもよい。なお、図39に示す例では、図1などに示す圧電層14の第1の主面14aに相当する主面に、IDT電極94、反射器95及び反射器96が設けられている。一方で、本発明の弾性波装置では、第1の主面14aに1対の櫛形電極が設けられており、第1の主面14aまたは第2の主面14bに複数の第3の電極指が設けられている。本発明の弾性波装置が板波を利用するものである場合、第1~第15の実施形態における圧電層14の第1の主面14aに、上記反射器95及び反射器96が設けられていればよい。この場合、平面視したときに、1対の櫛形電極及び複数の第3の電極指を、電極指直交方向において、反射器95及び反射器96が挟んでいればよい。
 第1~第15の実施形態の弾性波装置においては、例えば、支持部材及び圧電膜としての圧電層の間に、音響反射膜としての、図38に示す音響多層膜82が設けられていてもよい。具体的には、支持部材の少なくとも一部及び圧電膜の少なくとも一部が、音響多層膜82を挟み互いに対向するように、支持部材と圧電膜とが配置されていてもよい。この場合、音響多層膜82において、低音響インピーダンス層と高音響インピーダンス層とが交互に積層されていればよい。音響多層膜82が、弾性波装置における音響反射部であってもよい。
 厚み滑りモードのバルク波を利用する第1~第15の実施形態の弾性波装置においては、上記のように、d/pが0.5以下であることが好ましく、0.24以下であることがより好ましい。それによって、より一層良好な共振特性を得ることができる。
 さらに、厚み滑りモードのバルク波を利用する第1~第15の実施形態の弾性波装置の励振領域においては、上記のように、MR≦1.75(d/p)+0.075を満たすことが好ましい。より具体的には、励振領域に対する、第1の電極指及び第3の電極指、並びに第2の電極指及び第3の電極指のメタライゼーション比をMRとしたときに、MR≦1.75(d/p)+0.075を満たすことが好ましい。この場合には、スプリアスをより確実に抑制することができる。
1…弾性波装置
2…圧電層
2a,2b…第1,第2の主面
3,4…電極
5,6…第1,第2のバスバー
7…絶縁層
7a…貫通孔
8…支持部材
8a…貫通孔
9…空洞部
10…弾性波装置
10a…空洞部
11…機能電極
12…圧電性基板
13…支持部材
14…圧電層
14a,14b…第1,第2の主面
15…絶縁層
16…支持基板
17,18…第1,第2の櫛形電極
19…第3の電極
22,23…第1,第2のバスバー
24…接続電極
25~27…第1~第3の電極指
28A,28B…質量付加膜
34…第3のバスバー
34A,34B…第1,第2の接続電極
34a…バー部
34b…突出部
37…絶縁膜
39…第3の電極
48A,48B…質量付加膜
50…弾性波装置
54c…貫通孔
80,81…弾性波装置
82…音響多層膜
82a,82c,82e…低音響インピーダンス層
82b,82d…高音響インピーダンス層
91…弾性波装置
92…支持基板
93…圧電層
94…IDT電極
94a,94b…第1,第2のバスバー
94c,94d…第1,第2の電極指
95,96…反射器
201…圧電膜
201a,201b…第1,第2の主面
451,452…第1,第2領域
C…励振領域
E…交叉領域
F…中央領域
G1~G5…第1~第5のギャップ領域
H1,H2…第1,第2のエッジ領域
R…領域
VP1…仮想平面

Claims (25)

  1.  ニオブ酸リチウムからなる圧電層を含む圧電膜と、
     前記圧電層上に設けられており、第1のバスバーと、前記第1のバスバーに一端がそれぞれ接続されている複数の第1の電極指と、を有する第1の櫛形電極と、
     前記圧電層上に設けられており、第2のバスバーと、前記第2のバスバーに一端がそれぞれ接続されており、前記複数の第1の電極指と間挿し合っている複数の第2の電極指と、を有する第2の櫛形電極と、
     平面視したときに、前記第1の電極指及び前記第2の電極指が並ぶ方向において、前記第1の電極指及び前記第2の電極指と並ぶように、それぞれ前記圧電層上に設けられている複数の第3の電極指と、隣り合う前記第3の電極指同士を接続している接続電極と、を有し、前記第1の櫛形電極および前記第2の櫛形電極とは異なる電位に接続される、第3の電極と、
    を備え、
     前記第1の櫛形電極及び前記第2の櫛形電極のうち一方が入力電位に接続され、前記第1の櫛形電極及び前記第2の櫛形電極のうち他方が出力電位に接続され、
     前記第1の電極指、前記第2の電極指及び前記第3の電極指が並んでいる順序が、前記第1の電極指から開始した場合において、前記第1の電極指、前記第3の電極指、前記第2の電極指及び前記第3の電極指を1周期とする順序であり、
     前記接続電極が、隣り合う前記第3の電極指の少なくとも前記第1のバスバー側の先端同士を接続しており、前記接続電極が少なくとも前記第1のバスバー及び前記複数の第2の電極指の先端の間に位置しており、
     前記第1の電極指、前記第2の電極指及び前記第3の電極指が延びる方向を電極指延伸方向とし、前記電極指延伸方向と直交する方向を電極指直交方向とし、平面視したときに、前記電極指延伸方向において、前記複数の第2の電極指の先端及び前記接続電極の間に位置しており、前記電極指直交方向に延びている領域が第1のギャップ領域であり、該接続電極及び前記第1のバスバーの間に位置しており、前記電極指直交方向に延びている領域が第2のギャップ領域であり、
     平面視したときに、前記電極指延伸方向において、前記複数の第1の電極指の先端及び前記第2のバスバーの間に位置しており、前記接続電極を含まず、かつ前記電極指直交方向に延びている領域、前記第1のギャップ領域並びに前記第2のギャップ領域のうち少なくともいずれかの、少なくとも一部に質量付加膜が設けられている、弾性波装置。
  2.  複数の前記接続電極が設けられており、前記複数の接続電極のうち一部が、隣り合う前記第3の電極指の前記第2のバスバー側の先端同士を接続しており、
     前記複数の第1の電極指の先端及び前記第2のバスバーの間に位置している領域のうち、平面視したときに、前記電極指延伸方向において、前記複数の第1の電極指の先端及び前記接続電極の間に位置しており、前記電極指直交方向に延びている領域が第3のギャップ領域であり、該接続電極及び前記第2のバスバーの間に位置しており、前記電極指直交方向に延びている領域が第4のギャップ領域である、請求項1に記載の弾性波装置。
  3.  前記第1のギャップ領域及び前記第3のギャップ領域にそれぞれ、前記質量付加膜が設けられている、請求項2に記載の弾性波装置。
  4.  前記第1のギャップ領域、前記第2のギャップ領域、前記第3のギャップ領域及び前記第4のギャップ領域にそれぞれ、前記質量付加膜が設けられている、請求項3に記載の弾性波装置。
  5.  前記接続電極が、隣り合う前記第3の電極指の先端のうち、前記第1のバスバー側の先端同士のみを接続しており、
     平面視したときに、前記電極指延伸方向において、前記複数の第1の電極指の先端及び前記第2のバスバーの間に位置しており、前記電極指直交方向に延びている領域が第5のギャップ領域である、請求項1に記載の弾性波装置。
  6.  前記第1のギャップ領域及び前記第5のギャップ領域にそれぞれ、前記質量付加膜が設けられている、請求項5に記載の弾性波装置。
  7.  前記第1のギャップ領域、前記第2のギャップ領域及び前記第5のギャップ領域にそれぞれ、前記質量付加膜が設けられている、請求項6に記載の弾性波装置。
  8.  前記電極指直交方向において、前記第1の電極指及び前記第2の電極指が重なり合っている領域が交叉領域であり、前記交叉領域が、中央領域と、前記中央領域を前記電極指延伸方向において挟み、互いに対向するように配置されている第1のエッジ領域及び第2のエッジ領域と、を含み、
     前記第1のエッジ領域及び前記第2のエッジ領域にそれぞれ、前記質量付加膜が設けられている、請求項3、4、6または7のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  9.  前記電極指延伸方向から見たときに、1つの前記質量付加膜が、前記複数の第1の電極指、前記複数の第2の電極指及び前記複数の第3の電極指と重なるように設けられている、請求項1~8のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  10.  前記電極指直交方向において、複数の前記質量付加膜が並んでおり、
     前記電極指延伸方向から見たときに、1つの前記質量付加膜が、前記複数の第1の電極指、前記複数の第2の電極指及び前記複数の第3の電極指のうち1本の電極指と重なるように設けられている、請求項1~8のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  11.  前記質量付加膜の材料として、酸化ケイ素、酸化タングステン、酸化ニオブ、酸化タンタル及び酸化ハフニウムからなる群から選択された少なくとも1種の誘電体が用いられている、請求項1~10のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  12.  ニオブ酸リチウムからなる圧電層を含む圧電膜と、
     前記圧電層上に設けられており、第1のバスバーと、前記第1のバスバーに一端がそれぞれ接続されている複数の第1の電極指と、を有する第1の櫛形電極と、
     前記圧電層上に設けられており、第2のバスバーと、前記第2のバスバーに一端がそれぞれ接続されており、前記複数の第1の電極指と間挿し合っている複数の第2の電極指と、を有する第2の櫛形電極と、
     平面視したときに、前記第1の電極指及び前記第2の電極指が並ぶ方向において、前記第1の電極指及び前記第2の電極指と並ぶように、それぞれ前記圧電層上に設けられている複数の第3の電極指と、隣り合う前記第3の電極指同士を接続している接続電極と、を有し、前記第1の櫛形電極および前記第2の櫛形電極とは異なる電位に接続される、第3の電極と、
    を備え、
     前記第1の櫛形電極及び前記第2の櫛形電極のうち一方が入力電位に接続され、前記第1の櫛形電極及び前記第2の櫛形電極のうち他方が出力電位に接続され、
     前記第1の電極指、前記第2の電極指及び前記第3の電極指が並んでいる順序が、前記第1の電極指から開始した場合において、前記第1の電極指、前記第3の電極指、前記第2の電極指及び前記第3の電極指を1周期とする順序であり、
     前記接続電極が、隣り合う前記第3の電極指の少なくとも前記第1のバスバー側の先端同士を接続しており、前記接続電極が少なくとも前記第1のバスバー及び前記複数の第2の電極指の先端の間に位置しており、
     前記第1の電極指、前記第2の電極指及び前記第3の電極指が延びる方向を電極指延伸方向とし、前記電極指延伸方向と直交する方向を電極指直交方向とし、平面視したときに、前記電極指延伸方向において、前記複数の第2の電極指の先端及び前記接続電極の間に位置しており、前記電極指直交方向に延びている領域が第1のギャップ領域であり、該接続電極及び前記第1のバスバーの間に位置しており、前記電極指直交方向に延びている領域が第2のギャップ領域であり、
     平面視したときに、前記電極指延伸方向において、前記複数の第1の電極指の先端及び前記第2のバスバーの間に位置しており、前記接続電極を含まず、かつ前記電極指直交方向に延びている領域、前記第1のギャップ領域並びに前記第2のギャップ領域のうち少なくともいずれかにおいて、前記圧電膜に貫通孔が設けられており、
     平面視したときに、前記貫通孔が設けられている領域において、前記第1の電極指、前記第2の電極指及び前記第3の電極指が設けられていない全ての部分に、前記貫通孔が位置している、弾性波装置。
  13.  複数の前記接続電極が設けられており、前記複数の接続電極のうち一部が、隣り合う前記第3の電極指の前記第2のバスバー側の先端同士を接続しており、
     平面視したときに、前記複数の第1の電極指の先端及び前記第2のバスバーの間に位置している領域のうち、前記電極指延伸方向において、前記複数の第1の電極指の先端及び前記接続電極の間に位置しており、前記電極指直交方向に延びている領域が第3のギャップ領域であり、該接続電極及び前記第2のバスバーの間に位置しており、前記電極指直交方向に延びている領域が第4のギャップ領域である、請求項12に記載の弾性波装置。
  14.  前記第1のギャップ領域及び前記第3のギャップ領域のそれぞれにおいて、前記圧電膜に前記貫通孔が設けられている、請求項13に記載の弾性波装置。
  15.  前記第1のギャップ領域、前記第2のギャップ領域、前記第3のギャップ領域及び前記第4のギャップ領域のそれぞれにおいて、前記圧電膜に前記貫通孔が設けられている、請求項14に記載の弾性波装置。
  16.  前記接続電極が、隣り合う前記第3の電極指の先端のうち、前記第1のバスバー側の先端同士のみを接続しており、
     平面視したときに、前記電極指延伸方向において、前記複数の第1の電極指の先端及び前記第2のバスバーの間に位置しており、前記電極指直交方向に延びている領域が第5のギャップ領域である、請求項12に記載の弾性波装置。
  17.  前記第1のギャップ領域及び前記第5のギャップ領域のそれぞれにおいて、前記圧電膜に前記貫通孔が設けられている、請求項16に記載の弾性波装置。
  18.  前記第1のギャップ領域、前記第2のギャップ領域及び前記第5のギャップ領域のそれぞれにおいて、前記圧電膜に前記貫通孔が設けられている、請求項17に記載の弾性波装置。
  19.  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1~18のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  20.  前記圧電膜に積層されている支持部材をさらに備え、
     前記支持部材及び前記圧電膜の積層方向に沿って見た平面視において、前記支持部材における、前記複数の第1の電極指、前記複数の第2の電極指及び前記複数の第3の電極指と重なる位置に音響反射部が形成されており、
     隣り合う前記第1の電極指及び前記第3の電極指の中心間距離、並びに、隣り合う前記第2の電極指及び前記第3の電極指の中心間距離のうち、最も長い距離をpとした場合において、前記圧電膜の厚みをdとした場合、d/pが0.5以下である、請求項1~18のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  21.  d/pが0.24以下である、請求項20に記載の弾性波装置。
  22.  前記音響反射部が空洞部であり、前記支持部材の一部及び前記圧電膜の一部が、前記空洞部を挟み互いに対向するように、前記支持部材と前記圧電膜とが配置されている、請求項20または21に記載の弾性波装置。
  23.  前記音響反射部が、相対的に音響インピーダンスが高い高音響インピーダンス層と、相対的に音響インピーダンスが低い低音響インピーダンス層と、を含む、音響反射膜であり、前記支持部材の少なくとも一部及び前記圧電膜の少なくとも一部が、前記音響反射膜を挟み互いに対向するように、前記支持部材と前記圧電膜とが配置されている、請求項20または21に記載の弾性波装置。
  24.  隣り合う前記第1の電極指及び前記第3の電極指が、前記電極指直交方向において重なり合っている領域であり、かつ隣り合う前記第1の電極指及び前記第3の電極指の中心間の領域、並びに、隣り合う前記第2の電極指及び前記第3の電極指が、前記電極指直交方向において重なり合っている領域であり、かつ隣り合う前記第2の電極指及び前記第3の電極指の中心間の領域が励振領域であり、
     前記励振領域に対する、前記第1の電極指及び前記第3の電極指、並びに前記第2の電極指及び前記第3の電極指のメタライゼーション比をMRとしたときに、MR≦1.75(d/p)+0.075を満たす、請求項20~23のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  25.  前記圧電層を構成しているニオブ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1~24のいずれか1項に記載の弾性波装置。
     (0°±10°の範囲内,0°~25°,任意のψ)  …式(1)
     (0°±10°の範囲内,25°~100°,0°~75°[(1-(θ-50)/2500)]1/2 または 180°-75°[(1-(θ-50)/2500)]1/2~180°)  …式(2)
     (0°±10°の範囲内,180°-40°[(1-(ψ-90)/8100)]1/2~180°,任意のψ)  …式(3)
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09167935A (ja) * 1995-12-15 1997-06-24 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 弾性表面波変換器
JP2013518455A (ja) * 2010-01-25 2013-05-20 エプコス アーゲー 横方向放射損失を低減させ,横方向モードの抑制により性能を高めた電気音響変換器
JP2019068309A (ja) * 2017-10-02 2019-04-25 太陽誘電株式会社 弾性波デバイス、フィルタおよびマルチプレクサ
JP2019080093A (ja) * 2017-10-20 2019-05-23 株式会社村田製作所 弾性波装置
JP2020088459A (ja) * 2018-11-16 2020-06-04 日本電波工業株式会社 弾性表面波素子
WO2021060521A1 (ja) * 2019-09-27 2021-04-01 株式会社村田製作所 弾性波装置
JP2022506474A (ja) * 2018-10-31 2022-01-17 レゾナント インコーポレイテッド 音響反射型の横方向に励振される薄膜バルク弾性波共振子
JP2022067077A (ja) * 2020-10-19 2022-05-02 コミサリヤ・ア・レネルジ・アトミク・エ・オ・エネルジ・アルテルナテイブ 調整可能共振周波数を有する電気機械デバイス

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09167935A (ja) * 1995-12-15 1997-06-24 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 弾性表面波変換器
JP2013518455A (ja) * 2010-01-25 2013-05-20 エプコス アーゲー 横方向放射損失を低減させ,横方向モードの抑制により性能を高めた電気音響変換器
JP2019068309A (ja) * 2017-10-02 2019-04-25 太陽誘電株式会社 弾性波デバイス、フィルタおよびマルチプレクサ
JP2019080093A (ja) * 2017-10-20 2019-05-23 株式会社村田製作所 弾性波装置
JP2022506474A (ja) * 2018-10-31 2022-01-17 レゾナント インコーポレイテッド 音響反射型の横方向に励振される薄膜バルク弾性波共振子
JP2020088459A (ja) * 2018-11-16 2020-06-04 日本電波工業株式会社 弾性表面波素子
WO2021060521A1 (ja) * 2019-09-27 2021-04-01 株式会社村田製作所 弾性波装置
JP2022067077A (ja) * 2020-10-19 2022-05-02 コミサリヤ・ア・レネルジ・アトミク・エ・オ・エネルジ・アルテルナテイブ 調整可能共振周波数を有する電気機械デバイス

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