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弹性波装置

文献发布时间:2024-04-18 19:58:21


弹性波装置

技术领域

本发明涉及弹性波装置。

背景技术

以往,已知有一种具备包括铌酸锂或钽酸锂的压电层的弹性波装置。

在专利文献1中公开了一种弹性波装置,该弹性波装置具备形成有空洞部的支承体、在上述支承体上设置为与上述空洞部重叠的压电基板、以及在上述压电基板上设置为与上述空洞部重叠的IDT(Interdigital Transducer,叉指换能器)电极,通过上述IDT电极来激励板波,其中,上述空洞部的端缘部不包括与由上述IDT电极激励的板波的传播方向平行地延伸的直线部。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2012-257019号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1所记载的弹性波装置中,在压电层设置贯通孔而形成空洞部的情况下,存在制造效率下降且压电层容易受到损伤的风险。

本发明的目的在于,提供一种在制造时压电层难以受到损伤的弹性波装置。

用于解决问题的手段

本发明的弹性波装置具备:压电层,其具有相互对置的第一主面及第二主面;功能电极,其设置在上述压电层的上述第一主面及上述第二主面中的至少一个主面上;以及支承基板,其层叠于上述压电层的上述第二主面侧。在上述支承基板与上述压电层之间设置有空洞部。在从上述支承基板与上述压电层的层叠方向观察时,上述功能电极的至少一部分被设置为与上述空洞部重叠。设置有贯穿上述压电层而到达上述空洞部的贯通孔。在上述贯通孔的内壁,设置有沿着上述贯通孔的深度方向延伸的凸部。

发明效果

根据本发明,能够提供在制造时压电层难以受到损伤的弹性波装置。

附图说明

图1是示意性示出本发明的一实施方式的弹性波装置的剖视图。

图2是示意性示出本发明的一实施方式的弹性波装置的俯视图。

图3是将图2中贯通孔的周边部分的一例放大后的俯视图。

图4是将图2中贯通孔的周边部分的一例放大后的立体图。

图5是示意性示出相邻的凸部彼此的距离不同的例子的立体图。

图6是示意性示出凸部的高度不同的例子的立体图。

图7是将图2中贯通孔的周边部分的另一例放大后的俯视图。

图8是沿着图7中的A-A线的剖视图。

图9是示意性示出在压电基板上形成牺牲层的工序的一例的剖视图。

图10是示意性示出形成接合层的工序的一例的剖视图。

图11是示意性示出在接合层接合支承基板的工序的一例的剖视图。

图12是示意性示出将压电基板薄化的工序的一例的剖视图。

图13是示意性示出形成功能电极及布线电极的工序的一例的剖视图。

图14是示意性示出形成贯通孔的工序的一例的剖视图。

图15是示意性示出去除牺牲层的工序的一例的剖视图。

图16是示出利用厚度剪切模式的体波的弹性波装置的一例的外观的简图的立体图。

图17是示出图16所示的弹性波装置的压电层上的电极构造的俯视图。

图18是沿着图16中的A-A线的部分的剖视图。

图19是用于说明在弹性波装置的压电膜传播的兰姆波的示意性主视剖视图。

图20是用于说明在弹性波装置的压电层传播的厚度剪切模式的体波的示意性主视剖视图。

图21是示出厚度剪切模式的体波的振幅方向的图。

图22是示出图16所示的弹性波装置的谐振特性的一例的图。

图23是示出在将相邻的电极的中心间距离设为p并将压电层的厚度设为d的情况下的d/2p与作为弹性波装置的谐振器的分数带宽之间的关系的图。

图24是利用厚度剪切模式的体波的弹性波装置的另一例的俯视图。

图25是示出图16所示的弹性波装置的谐振特性的一例的参考图。

图26是示出按照本实施方式构成了许多弹性波谐振器的情况下的分数带宽与作为杂散的大小的以180度标准化的杂散的阻抗的相位旋转量之间的关系的图。

图27是示出d/2p、金属化率MR以及分数带宽的关系的图。

图28是示出使d/p无限接近于0的情况下的分数带宽相对于LiNbO

图29是用于说明利用兰姆波的弹性波装置的一例的局部截切立体图。

图30是示意性示出利用体波的弹性波装置的一例的剖视图。

具体实施方式

以下,对本发明的弹性波装置进行说明。

在本发明的弹性波装置中,在贯穿压电层而到达空洞部的贯通孔的内壁,设置有沿着贯通孔的深度方向延伸的凸部。当在贯通孔的内壁设置有凸部时,在通过后述的方法形成空洞部的情况下,变得蚀刻液容易进入,因此,能够缩短蚀刻时间。其结果是,难以对压电层造成多余的损伤。

本发明的弹性波装置在第一方式、第二方式及第三方式中,具备包括铌酸锂或钽酸锂的压电层、以及在与压电层的厚度方向交叉的方向上对置的第一电极及第二电极。

在第一方式中,利用厚度剪切一阶模式等厚度剪切模式的体波。另外,在第二方式中,第一电极及所述第二电极是相邻的电极彼此,在将压电层的厚度设为d并将第一电极及第二电极的中心间距离设为p的情况下,d/p为0.5以下。由此,在第一方式及第二方式中,即便在推进了小型化的情况下,也能够提高Q值。

在第三方式中,利用作为板波的兰姆(Lamb)波。而且,能够得到基于上述兰姆波的谐振特性。

本发明的弹性波装置在第四方式中,具备包括铌酸锂或钽酸锂的压电层、以及隔着压电层在压电层的厚度方向上对置的上部电极及下部电极。在第四方式中,利用体波。

以下,参照附图对本发明的具体的实施方式进行说明,由此使本发明变得清楚。

以下所示的图是示意性的图,其尺寸、纵横比的比例尺等有时与实际的产品不同。

需要说明的是,本说明书所记载的各实施方式是例示的实施方式,在不同的实施方式之间,能够进行结构的部分置换或组合。另外,在不特别区分各实施方式的情况下,仅称为“本发明的弹性波装置”。

图1是示意性示出本发明的一实施方式的弹性波装置的剖视图。图2是示意性示出本发明的一实施方式的弹性波装置的俯视图。

图1及图2所示的弹性波装置10A具备支承基板11、层叠在支承基板11上的中间层15、以及层叠在中间层15上的压电层12。压电层12具有相互对置的第一主面12a及第二主面12b。在压电层12上设置有多个电极(功能电极14等)。

在中间层15设置有在压电层12侧开口的空洞部13。空洞部13可以设置于中间层15的一部分,也可以贯穿中间层15。另外,空洞部13也可以设置于支承基板11。在该情况下,空洞部13可以设置于支承基板11的一部分,也可以贯穿支承基板11。需要说明的是,也可以未必设置中间层15。即,空洞部13设置在支承基板11与压电层12之间即可。

支承基板11例如包括硅(Si)。支承基板11的材料不限于上述,例如也能够使用氧化铝、钽酸锂、铌酸锂、石英等压电体、矾土、蓝宝石、氮化硅、氮化铝、碳化硅、氧化锆、堇青石、莫来石、块滑石、镁橄榄石等各种陶瓷、金刚石、玻璃等电介质、氮化镓等半导体或树脂等。

中间层15例如包括氧化硅(SiO

压电层12例如包括铌酸锂(LiNbO

多个电极具有至少一对功能电极14、以及与功能电极14分别连接的多个布线电极16。在图1及图2所示的例子中,功能电极14设置在压电层12的第一主面12a上。

在从支承基板11与压电层12的层叠方向(图1及图2中的Z方向)观察时,功能电极14的至少一部分设置为与空洞部13重叠。

如图2所示,功能电极14例如具有对置的第一电极17A(以下也记载为第一电极指17A)及第二电极17B(以下也记载为第二电极指17B)、连接了第一电极17A的第一汇流条电极18A、以及连接了第二电极17B的第二汇流条电极18B。由第一电极17A和第一汇流条电极18A构成作为第一功能电极14A的第一梳齿状电极(第一IDT电极),由第二电极17B和第二汇流条电极18B构成作为第二功能电极14B的第二梳齿状电极(第二IDT电极)。

功能电极14包括Al、AlCu合金等适当的金属或合金。例如,功能电极14具有在Ti层上层叠了Al层的构造。需要说明的是,也可以使用Ti层以外的紧贴层。

布线电极16包括Al、AlCu合金等适当的金属或合金。例如,布线电极16具有在Ti层上层叠了Al层的构造。需要说明的是,也可以使用Ti层以外的紧贴层。

在压电层12设置有贯穿压电层12而到达空洞部13的贯通孔19。在图1及图2所示的例子中,在X方向上比功能电极14靠外侧的位置设置有贯通孔19。贯通孔19的位置没有特别限定,但贯通孔19在如下位置贯穿压电层12,该位置为在从支承基板11与压电层12的层叠方向观察时与功能电极14不重叠的位置。贯通孔19例如在后述的制造工序中用作蚀刻孔。

图3是将图2中贯通孔的周边部分的一例放大后的俯视图。图4是将图2中贯通孔的周边部分的一例放大后的立体图。

如图4所示,在贯通孔19的内壁19b设置有沿着贯通孔19的深度方向延伸的凸部20。在贯通孔19的内壁19b设置有凸部20时,在通过后述的方法形成空洞部13的情况下,容易减小蚀刻液的表面张力而使蚀刻液进入,因此,能够缩短蚀刻时间。其结果是,难以对压电层12造成多余的损伤。

凸部20优选从贯通孔19的上部遍布至下部、即从压电层12的第一主面12a遍布至第二主面12b连续地设置。在该情况下,能够进一步缩短蚀刻时间。

优选在贯通孔19的内壁19b将多个凸部20设置为相互隔开间隔地并排。在该情况下,能够进一步缩短蚀刻时间。并排的多个凸部20优选分别从压电层12的第一主面12a遍布至第二主面12b连续地设置。

在沿着贯通孔19的深度方向在贯通孔19的内壁19b设置有三个以上的凸部20的情况下,相邻的凸部20彼此的距离(配置凸部20的周期)可以分别相同,也可以分别不同。需要说明的是,图5是示意性示出相邻的凸部彼此的距离不同的例子的立体图。

另外,在沿着贯通孔19的深度方向在贯通孔19的内壁19b设置有多个凸部20的情况下,凸部20的高度(从贯通孔19的外周朝向内周的方向的大小)可以分别相同,也可以分别不同。需要说明的是,图6是示意性示出凸部的高度不同的例子的立体图。

同样地,在沿着贯通孔19的深度方向在贯通孔19的内壁19b设置有多个凸部20的情况下,凸部20的长度(从贯通孔19的上部朝向下部的方向的大小)可以分别相同,也可以分别不同。

与贯通孔19的深度方向垂直的凸部20的剖面形状以及与贯通孔19的深度方向平行的凸部20的剖面形状没有特别限定。在沿着贯通孔19的深度方向在贯通孔19的内壁19b设置有多个凸部20的情况下,凸部20的形状可以分别相同,也可以分别不同。

图7是将图2中贯通孔的周边部分的另一例放大后的俯视图。图8是沿着图7中的A-A线的剖视图。需要说明的是,在图7及图8中,省略了凸部20。

如图8所示,贯通孔19也可以在压电层12的第一主面12a侧的端部(图8中的上侧的端部),具有剖面面积(或者直径)朝向压电层12的第一主面12a变大的倒锥形状。在该情况下,能够使由贯通孔19的内壁19b和压电层12形成的角度变钝,因此,能够避免应力集中而容易产生裂纹。另外,蚀刻液更加容易进入贯通孔19。

参照图9~图15对本发明的弹性波装置的制造方法的一例进行说明。

图9是示意性示出在压电基板上形成牺牲层的工序的一例的剖视图。

如图9所示,在压电基板21上形成牺牲层22。

作为压电基板21,例如使用包括LiNbO

作为牺牲层22的材料,利用能够通过后述的蚀刻而去除的适当的材料。例如,使用ZnO等。

牺牲层22例如能够通过以下的方法来形成。首先,通过该溅射法而形成ZnO膜。之后,依次进行抗蚀剂涂敷、曝光及显影。接着,通过进行湿蚀刻而形成牺牲层22的图案。需要说明的是,牺牲层22也可以通过其他的方法来形成。

图10是示意性示出形成接合层的工序的一例的剖视图。

如图10所示,在将接合层23形成为覆盖牺牲层22之后,将接合层23的表面平坦化。

作为接合层23,例如形成SiO

图11是示意性示出在接合层接合支承基板的工序的一例的剖视图。

如图11所示,在接合层23接合支承基板11。

图12是示意性示出将压电基板薄化的工序的一例的剖视图。

如图12所示,将压电基板21薄化。由此,形成压电层12。压电基板21的薄化例如能够通过智能切割法、研磨等而进行。

图13是示意性示出形成功能电极及布线电极的工序的一例的剖视图。

如图13所示,在压电层12的第一主面12a上形成功能电极14及布线电极16。功能电极14及布线电极16例如能够通过剥离法等来形成。

图14是示意性示出形成贯通孔的工序的一例的剖视图。

如图14所示,在压电层12形成贯通孔19。需要说明的是,贯通孔19形成为到达牺牲层22。贯通孔19例如能够通过干蚀刻法等来形成。贯通孔19被用作蚀刻孔。

图15是示意性示出去除牺牲层的工序的一例的剖视图。

如图15所示,利用贯通孔19来去除牺牲层22。在牺牲层22的材料为ZnO的情况下,例如,能够通过使用了乙酸、磷酸及水的混合溶液(乙酸∶磷酸∶水=1∶1∶10)的湿蚀刻来去除牺牲层22。

根据以上内容,得到弹性波装置10。需要说明的是,图4等所示的凸部20例如能够通过形成贯通孔19的工序等而形成。

以下,对厚度剪切模式及板波详细进行说明。需要说明的是,以下,使用功能电极为IDT电极的情况的例子进行说明。以下的例子中的支承构件相当于本发明中的支承基板,绝缘层相当于中间层。

图16是示出利用厚度剪切模式的体波的弹性波装置的一例的外观的简图的立体图。图17是示出图16所示的弹性波装置的压电层上的电极构造的俯视图。图18是沿着图16中的A-A线的部分的剖视图。

弹性波装置1例如具有包括LiNbO

在本实施方式中,在使用Z切割的压电层的情况下,正交于电极3、4的长度方向的方向成为正交于压电层2的极化方向的方向。在作为压电层2而使用了其他切割角的压电体的情况下,不限于此。这里,“正交”不仅仅限定于严格上正交的情况,也可以是大致正交(正交于电极3、4的长度方向的方向与极化方向所成的角度例如是90°±10°)。

在压电层2的第二主面2b侧,隔着绝缘层7层叠有支承构件8。绝缘层7及支承构件8具有框状的形状,如图18所示,具有开口部7a、8a。由此形成空洞部9。空洞部9是为了不妨碍压电层2的激励区域C(参照图17)的振动而设置的。因此,上述支承构件8在与设置有至少一对电极3、4的部分不重叠的位置处,隔着绝缘层7层叠于第二主面2b。需要说明的是,也可以不设置绝缘层7。因此,支承构件8能够直接或间接地层叠于压电层2的第二主面2b。

绝缘层7例如包括氧化硅。不过,除了氧化硅之外,还能够使用氮氧化硅、矾土等适当的绝缘性材料。支承构件8包括Si。Si的压电层2侧的面上的面方位可以是(100)、(110),也可以是(111)。优选的是,期望为电阻率4kΩ以上的高电阻的Si。不过,关于支承构件8,也能够使用适当的绝缘性材料、半导体材料而构成。作为支承构件8的材料,例如能够使用氧化铝、钽酸锂、铌酸锂、石英等压电体、矾土、氧化镁、蓝宝石、氮化硅、氮化铝、碳化硅、氧化锆、堇青石、莫来石、块滑石、镁橄榄石等各种陶瓷、金刚石、玻璃等电介质、氮化镓等半导体等。

上述多个电极3、电极4、第一汇流条电极5及第二汇流条电极6包括Al、AlCu合金等适当的金属或合金。在本实施方式中,电极3、电极4、第一汇流条电极5及第二汇流条电极6具有在Ti膜上层叠了Al膜的构造。需要说明的是,也可以使用Ti膜以外的紧贴层。

在驱动时,向多个电极3与多个电极4之间施加交流电压。更具体而言,向第一汇流条电极5与第二汇流条电极6之间施加交流电压。由此,能够得到利用了在压电层2中被激励的厚度剪切模式的体波的谐振特性。另外,在弹性波装置1中,在将压电层2的厚度设为d并将多对电极3、4中的任意相邻的电极3、4的中心间距离设为p的情况下,d/p为0.5以下。因此,能够有效地激励上述厚度剪切模式的体波,得到良好的谐振特性。更优选的是,d/p为0.24以下,在该情况下,能够得到更加良好的谐振特性。需要说明的是,如本实施方式那样在电极3、4的至少一方具有多根的情况下,即,在将电极3、4设为一对电极组时电极3、4具有1.5对以上的情况下,相邻的电极3、4的中心间距离p成为各相邻的电极3、4的中心间距离的平均距离。

在本实施方式的弹性波装置1中,由于具备上述结构,因此,即便为了实现小型化而减小了电极3、4的对数,也难以产生Q值的下降。这是因为,是在两侧不需要反射器的谐振器,传播损耗少。另外,不需要上述反射器是由于利用了厚度剪切模式的体波。参照图19及图20来说明在以往的弹性波装置中利用的兰姆波与上述厚度剪切模式的体波的不同。

图19是用于说明在弹性波装置的压电膜传播的兰姆波的示意性主视剖视图。如图19所示,在专利文献1(日本公开专利公报日本特开2012-257019号公报)所记载的那样的弹性波装置中,波在压电膜201中如箭头所示那样传播。这里,在压电膜201中,第一主面201a与第二主面201b对置,连结第一主面201a与第二主面201b的厚度方向是Z方向。X方向是IDT电极的电极指排列的方向。如图19所示,对于兰姆波,波如图示那样沿X方向传播。由于是板波,因此,虽然压电膜201整体上振动,但由于波沿X方向传播,因此,在两侧配置反射器而得到谐振特性。因此,产生波的传播损耗,在实现了小型化的情况下,即在减少了电极指的对数的情况下,Q值下降。

与此相对,图20是用于说明在弹性波装置的压电层传播的厚度剪切模式的体波的示意性主视剖视图。如图20所示,在本实施方式的弹性波装置1中,振动位移是厚度剪切方向,因此,波大致沿着连结压电层2的第一主面2a与第二主面2b的方向即Z方向传播并进行谐振。即,波的X方向分量比Z方向分量显著小。而且,通过该Z方向的波的传播得到谐振特性,因此,不需要反射器。因此,不产生向反射器传播时的传播损耗。因此,即便为了推进小型化而减少了包括电极3、4的电极对的对数,也难以产生Q值的下降。

图21是示出厚度剪切模式的体波的振幅方向的图。如图21所示,厚度剪切模式的体波的振幅方向在压电层2的激励区域C所包含的第一区域451和激励区域C所包含的第二区域452成为相反。在图21中,示意性示出在电极3与电极4之间施加了电极4相比于电极3成为高电位的电压的情况下的体波。第一区域451是激励区域C中的正交于压电层2的厚度方向且将压电层2分为两部分的假想平面VP1与第一主面2a之间的区域。第二区域452是激励区域C中的假想平面VP1与第二主面2b之间的区域。

如上所述,在弹性波装置1中,配置有包括电极3和电极4的至少一对电极,但由于没有使波沿X方向传播,因此,包括该电极3、4的电极对的对数未必需要具有多对。即,只要设置至少一对电极即可。

例如,上述电极3是与信号电位连接的电极,电极4是与接地电位连接的电极。不过,也可以是,电极3与接地电位连接,电极4与信号电位连接。在本实施方式中,如上所述,至少一对电极是与信号电位连接的电极或者与接地电位连接的电极,未设置浮置电极。

图22是示出图16所示的弹性波装置的谐振特性的一例的图。需要说明的是,得到该谐振特性的弹性波装置1的设计参数如下所述。

压电层2:欧拉角(0°,0°,90°)的LiNbO

在沿正交于电极3与电极4的长度方向的方向观察时,电极3与电极4重叠的区域即激励区域C的长度=40μm,包括电极3、4的电极的对数=21对,电极间中心距离=3μm,电极3、4的宽度=500nm,d/p=0.133。

绝缘层7:1μm的厚度的氧化硅膜。

支承构件8:Si基板。

需要说明的是,激励区域C的长度是指激励区域C的沿着电极3、4的长度方向的尺寸。

在弹性波装置1中,包括电极3、4的电极对的电极间距离在多对中全部相等。即,等间距地配置了电极3和电极4。

根据图22可清楚,尽管不具有反射器,也得到分数带宽为12.5%的良好的谐振特性。

另外,在将上述压电层2的厚度设为d并将电极3与电极4的电极的中心间距离设为p的情况下,如上所述,在本实施方式中,d/p优选为0.5以下,更优选为0.24以下。参照图23对此进行说明。

与得到图22所示的谐振特性的弹性波装置同样,但是使d/2p变化而得到多个弹性波装置。图23是示出将相邻的电极的中心间距离设为p并将压电层的厚度设为d的情况下的d/2p与作为弹性波装置的谐振器的分数带宽之间的关系的图。

根据图23可清楚,在d/2p超过0.25时,即在d/p>0.5时,即便调整d/p,分数带宽也小于5%。与此相对,在d/2p≤0.25即d/p≤0.5的情况下,如果使d/p在该范围内变化,则能够使分数带宽成为5%以上,即能够构成具有高耦合系数的谐振器。另外,在d/2p为0.12以下的情况下,即在d/p为0.24以下的情况下,能够使分数带宽高到7%以上。此外,如果在该范围内调整d/p,则能够得到分数带宽更加宽的谐振器,能够实现具有更加高的耦合系数的谐振器。因此可知,通过将d/p设为0.5以下,可以构成利用了上述厚度剪切模式的体波的具有高耦合系数的谐振器。

需要说明的是,如上所述,至少一对电极也可以是一对,在一对电极的情况下,上述p为相邻的电极3、4的中心间距离。另外,在1.5对以上的电极的情况下,将相邻的电极3、4的中心间距离的平均距离设为p即可。

另外,关于压电层的厚度d,在压电层2具有厚度偏差的情况下,采用将该厚度平均化而得到的值即可。

图24是利用厚度剪切模式的体波的弹性波装置的另一例的俯视图。

在弹性波装置61中,在压电层2的第一主面2a上设置有具有电极3和电极4的一对电极。需要说明的是,图24中的K成为交叉宽度。如上所述,在本实施方式的弹性波装置中,电极的对数也可以是一对。即便在该情况下,如果上述d/p为0.5以下,则也能够有效地激励厚度剪切模式的体波。

在本实施方式的弹性波装置中,优选的是,在多个电极3、4中任意相邻的电极3、4相对于激励区域的金属化率MR期望满足MR≤1.75(d/p)+0.075,该激励区域是在沿上述相邻的电极3、4对置的方向观察时重叠的区域。在该情况下,能够有效地减小杂散。参照图25及图26对此进行说明。

图25是示出图16所示的弹性波装置的谐振特性的一例的参考图。在谐振频率与反谐振频率之间出现箭头B所示的杂散。需要说明的是,设为d/p=0.08且LiNbO

参照图17对金属化率MR进行说明。在图17的电极构造中,在着眼于一对电极3、4的情况下,设为仅设置有该一对电极3、4。在该情况下,由单点划线C包围的部分成为激励区域。该激励区域是指,在沿着正交于电极3、4的长度方向的方向即对置方向观察电极3和电极4时电极3中的与电极4重合的区域、电极4中的与电极3重合的区域、以及电极3与电极4之间的区域中的与电极3及电极4重合的区域。而且,相对于该激励区域的面积的激励区域C内的电极3、4的面积成为金属化率MR。即,金属化率MR是金属化部分的面积相对于激励区域的面积的比。

需要说明的是,在设置有多对电极的情况下,将全部激励区域所包含的金属化部分相对于激励区域的面积的合计的比例设为MR即可。

图26是示出按照本实施方式构成了许多弹性波谐振器的情况下的分数带宽与作为杂散的大小的以180度标准化的杂散的阻抗的相位旋转量之间的关系的图。需要说明的是,针对分数带宽,对压电层的膜厚、电极的尺寸进行了各种变更、调整。另外,图26是使用了Z切割的包括LiNbO

在图26中的椭圆J所包围的区域,杂散大到1.0。根据图26可清楚,当分数带宽超过0.17时即超过17%时,即便使构成分数带宽的参数变化,在通带内也出现杂散电平为1以上的较大杂散。即,如图25所示的谐振特性那样,在频带内出现箭头B所示的较大杂散。因此,分数带宽优选为17%以下。在该情况下,通过调整压电层2的膜厚、电极3、4的尺寸等,能够减小杂散。

图27是示出d/2p、金属化率MR以及分数带宽的关系的图。在上述弹性波装置中,构成d/2p和MR不同的各种弹性波装置,测定了分数带宽。

图27的虚线D的右侧的标注有阴影线而示出的部分是分数带宽为17%以下的区域。标注有该阴影线的区域与未标注该阴影线的区域的边界由MR=3.5(d/2p)+0.075表示。即,MR=1.75(d/p)+0.075。因此,优选为MR≤1.75(d/p)+0.075。在该情况下,容易使分数带宽成为17%以下。更优选的是图27中的单点划线D1所示的MR=3.5(d/2p)+0.05的右侧的区域。即,如果MR≤1.75(d/p)+0.05,则能够使分数带宽可靠地成为17%以下。

图28是示出使d/p无限接近于0的情况下的分数带宽相对于LiNbO

图28的标注有阴影线而示出的部分是至少得到5%以上的分数带宽的区域,当近似该区域的范围时,成为由下述的式(1)、式(2)及式(3)表示的范围。

(0°±10°,0°~20°,任意的ψ)...式(1)

(0°±10°,20°~80°,0°~60°(1-(θ-50)

(0°±10°,[180°-30°(1-(ψ-90)

因此,在上述式(1)、式(2)或式(3)的欧拉角范围的情况下,能够充分地使分数带宽变宽,因此是优选的。

图29是用于说明利用兰姆波的弹性波装置的一例的局部截切立体图。

弹性波装置81具有支承基板82。在支承基板82设置有上表面打开的凹部。在支承基板82上层叠有压电层83。由此,构成空洞部9。在该空洞部9的上方,在压电层83上设置有IDT电极84。在IDT电极84的弹性波传播方向两侧设置有反射器85、86。在图29中,由虚线表示空洞部9的外周缘。这里,IDT电极84具有第一汇流条电极84a、第二汇流条电极84b、作为多根第一电极指的电极84c、以及作为多根第二电极指的电极84d。多根电极84c与第一汇流条电极84a连接。多根电极84d与第二汇流条电极84b连接。多根电极84c与多根电极84d相互交错对插。

在弹性波装置81中,通过向上述空洞部9上的IDT电极84施加交流电场而激励作为板波的兰姆波。而且,由于反射器85、86设置于两侧,因此,能够得到基于上述兰姆波的谐振特性。

这样,本发明的弹性波装置也可以利用兰姆波等板波。

另外,本发明的弹性波装置也可以利用体波。即,本发明的弹性波装置也能够应用于体声波(BAW)元件。在该情况下,功能电极是上部电极及下部电极。

图30是示意性示出利用体波的弹性波装置的一例的剖视图。

弹性波装置90具备支承基板91。空洞部93被设置为贯穿支承基板91。在支承基板91上层叠有压电层92。在压电层92的第一主面92a设置有上部电极94,在压电层92的第二主面92b设置有下部电极95。

附图标记说明

1 弹性波装置;

2 压电层;

2a 压电层的第一主面;

2b 压电层的第二主面;

3 第一电极;

4 第二电极;

5 第一汇流条电极;

6 第二汇流条电极;

7 绝缘层;

7a 开口部;

8 支承构件;

8a 开口部;

9 空洞部;

10、10A 弹性波装置;

11 支承基板;

12 压电层;

12a 压电层的第一主面;

12b 压电层的第二主面;

13 空洞部;

14 功能电极;

14A 第一功能电极;

14B 第二功能电极;

15 中间层;

16 布线电极;

17A 第一电极(第一电极指);

17B 第二电极(第二电极指);

18A 第一汇流条电极;

18B 第二汇流条电极;

19 贯通孔;

19b 贯通孔的内壁;

20 贯通孔内壁的凸部;

21 压电基板;

22 牺牲层;

23 接合层;

61 弹性波装置;

81 弹性波装置;

82 支承基板;

83 压电层;

84a 第一汇流条电极;

84b 第二汇流条电极;

84c 第一电极(第一电极指);

84d 第二电极(第二电极指);

85、86 反射器;

90 弹性波装置;

91 支承基板;

92 压电层;

92a 压电层的第一主面;

92b 压电层的第二主面;

93 空洞部;

94 上部电极;

95 下部电极;

201 压电膜;

201a 压电膜的第一主面;

201b 压电膜的第二主面;

451 第一区域;

452 第二区域;

C 激励区域;

VP1 假想平面。

相关技术
  • 弹性波装置芯片、弹性波装置及包含所述弹性波装置芯片或所述弹性波装置的模块
  • 弹性波装置芯片及其制造方法、弹性波装置及包含弹性波装置芯片或弹性波装置的模块
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06120116483509