CN107112976B - 弹性波装置 - Google Patents

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Abstract

SAW装置(1)具有:压电基板(13);位于压电基板(13)的第1主面(3a)的IDT电极(5);位于第1主面(3a),并与IDT电极(5)连接的电容元件(31);和仅与IDT电极(5)以及电容元件(31)之中的电容元件(31)重叠的盖体(9)。

Description

弹性波装置
技术领域
本发明涉及利用声表面波(SAW:Surface Acoustic Wave)等弹性波的弹性波装置。
背景技术
作为弹性波装置,例如,已知在压电基板上设置有对SAW进行激励的激励电极的SAW装置(例如专利文献1以及2)。激励电极由具有并列延伸的多个电极指的一对梳齿电极构成。在专利文献1以及2中,公开了一种SAW装置,为了提高激励电极的谐振特性,设置了与激励电极并联连接的电容元件。
专利文献1以及2的电容元件由具有并列延伸的多个电极指的一对梳齿电极构成。在专利文献1中,为了降低电容元件处的SAW的反射波的影响,而使电容元件的电极指相对于激励电极的电极指进行了倾斜。在专利文献2中,为了通过在高频带中提高电容元件的Q值来降低SAW装置的损耗,而在从压电基板的主面向其上方离开的位置设置了电容元件。
若如专利文献1那样,将电容元件设置在压电基板上,则电容元件也对弹性波进行激励而发生谐振。结果,弹性波装置的特性下降。此外,若如专利文献2那样,使电容元件离开压电基板,则必须通过与激励电极不同的导体层来构成电容元件,此外,因为导体层立体地配置,所以制造成本增大。
因此,期望提供一种能够适当降低电容元件的经由弹性波的谐振的弹性波装置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开平05-167384号公报
专利文献2:JP特开2008-109413号公报
发明内容
本发明的一方式所涉及的弹性波装置具有:压电基板;激励电极,其位于所述压电基板的主面;电容元件,其位于所述主面,并与所述激励电极连接;和绝缘体,其仅与所述激励电极以及所述电容元件之中的所述电容元件重叠。
根据上述结构,能够降低电容元件的经由弹性波的谐振。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式所涉及的SAW装置的外观立体图。
图2是将图1的SAW装置局部剖开而表示的立体图。
图3是表示图1的SAW装置的IDT电极及其周边的俯视图。
图4是图3的IV-IV线处的剖面图。
图5(a)以及图5(b)是表示第2以及第3实施方式所涉及的SAW谐振器以及电容元件的俯视图。
图6(a)以及图6(b)是表示第4以及第5实施方式所涉及的SAW谐振器以及电容元件的俯视图。
图7是表示第6实施方式所涉及的SAW谐振器以及电容元件的俯视图。
图8(a)以及图8(b)是表示第7以及第8实施方式所涉及的SAW谐振器以及电容元件的俯视图。
图9(a)以及图9(b)是表示第9以及第10实施方式所涉及的SAW谐振器以及电容元件的俯视图。
图10(a)以及图10(b)是表示并联连接有电容元件的SAW谐振器的阻抗特性的示意图。
图11(a)以及图11(b)是表示电容元件的阻抗特性的示意图。
图12(a)是图11(b)的区域XIIa的放大图,图12(b)是图11(b)的区域XIIb的放大图。
图13是表示作为SAW装置的利用例的分波器的示意图。
图14是表示作为分波器的利用例的通信装置的框图。
图15是表示电容元件的连接所涉及的变形例的框图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式所涉及的SAW装置进行说明。另外,以下的说明中所使用的图是示意性的图,附图上的尺寸比例等并不一定与实际的尺寸比例一致。
在第2实施方式以后,关于与已经说明过的实施方式相同或类似的结构,有时使用与对已经说明过的实施方式的结构标注的标号相同的标号,并省略图示以及说明。此外,在第2实施方式以后,关于与已经说明过的实施方式的结构对应(类似)的结构,在标注了与对已经说明过的实施方式的结构标注的标号不同的标号的情况下,对于没有特别说明的事项,与已经说明过的实施方式的结构相同。
<第1实施方式>
图1是本发明的第1实施方式所涉及的SAW装置1的外观立体图。此外,图2是将SAW装置1的一部分剖开而表示的立体图。
SAW装置1可以将任意的方向作为上方或下方,但在以下的实施方式中,有时为了方便起见,定义正交坐标系xyz,并且将z方向的正侧(图1的纸面上方侧)作为上方,使用上表面、下表面等用语。另外,正交坐标系xyz是基于SAW装置1的形状来定义的,并不是指压电基板的电轴、机械轴以及光轴。
SAW装置1例如是比较小型的大致长方体状的电子部件。其尺寸可以适当设定,例如,厚度为0.1mm~0.4mm,俯视时的长边以及短边的长度为0.5mm~3mm。在SAW装置1的上表面,露出有多个焊盘7。SAW装置1使上表面相对于未图示的安装基板的主面对置而配置,并通过由焊料等构成的凸块将设置于所述安装基板的主面的未图示的多个焊盘和多个焊盘7进行接合,从而安装于安装基板。安装后,也可以进行树脂密封。
SAW装置1例如由所谓晶片级封装(WLP)形的SAW装置构成。SAW装置1例如具有:元件基板3;设置在元件基板3的第1主面3a上的作为激励电极的IDT(InterdigitalTransducer,叉指换能器)电极5(图2);设置在第1主面3a上,与IDT电极5连接的上述的多个焊盘7;覆盖IDT电极5并且使焊盘7露出的盖体9(图1);和设置于元件基板3的第2主面3b的背面部11。
SAW装置1经由多个焊盘7的任意一者来进行信号的输入。所输入的信号由IDT电极5等进行滤波。然后,SAW装置1将进行滤波后的信号经由多个焊盘7的任意一者来进行输出。各构件的具体结构如下。
元件基板3例如由所谓的粘合基板构成。即,元件基板3具有压电基板13、和粘合于压电基板13的下表面的支承基板15。
压电基板13例如由铌酸钽(LiTaO3)、铌酸锂(LiNbO3)单晶等具有压电性的单晶的基板构成。更优选的是,压电基板13由42°±10°Y-X切的LiTaO3、128°±10°Y-X切的LiNbO3基板或者0°±10°Y-X切的LiNbO3基板等构成。此外,也可以使用水晶(SiO2)单晶等。
压电基板13的厚度例如是固定的,其大小可以根据应用SAW装置1的技术领域、SAW装置1所要求的规格等来适当设定。作为一例,压电基板13的厚度为10~30μm。压电基板13的平面形状以及各种尺寸也可以适当地设定。
支承基板15例如由热膨胀系数比压电基板13的材料小的材料形成。因此,若产生温度变化则在压电基板13产生热应力,此时,弹性常数的温度依赖性与应力依赖性相互抵消,进而,SAW装置1的电特性的温度变化得到补偿。作为这样的材料,例如,能够列举蓝宝石等单晶、硅等半导体以及氧化铝质烧结体等陶瓷。另外,支承基板15也可以对由彼此不同的材料构成的多个层进行层叠而构成。
支承基板15的厚度例如是固定的,其大小可以与压电基板13的厚度同样地适当设定。但是,支承基板15的厚度对压电基板13的厚度加以考虑来进行设定,使得能适宜地进行温度补偿。作为一例,相对于压电基板13的厚度10~30μm,支承基板15的厚度为100~300μm。支承基板15的平面形状以及各种尺寸,例如与压电基板13相同。
压电基板13以及支承基板15,例如,经由未图示的粘接层而彼此进行了粘合。粘接层的材料既可以是有机材料,也可以是无机材料。作为有机材料,例如,可以列举热固化性树脂等树脂。作为无机材料,例如,可以列举SiO2。此外,两基板也可以通过在利用等离子体等对粘接面进行活化处理之后无粘接层地进行粘合的、所谓直接接合来进行粘合。
IDT电极5、多个焊盘7和将它们进行连接的布线17(图2)、以及后述的反射器27(图3)和电容元件31(图3),例如,由形成在压电基板13的主面(第1主面3a)上的导电层构成。导电层的厚度例如为100~500nm。导电层既可以由一种导电材料构成,也可以由多种导电材料层叠而构成。
此外,IDT电极5、多个焊盘7和布线17、以及后述的反射器27和电容元件31,例如,由彼此相同的导电材料构成。但是,它们也可以由彼此不同的材料构成。此外,例如,焊盘7也可以在与IDT电极5相同的材料以及厚度的层的基础上,出于提高与焊料等的连接性等目的而重叠其他导电层。导电材料例如是Al-Cu合金等Al合金。
焊盘7的数量和配置位置、以及布线17的数量和配置,根据由IDT电极5构成的滤波器的结构等来适当设定。在图1以及图2中,例示了6个焊盘7沿着第1主面3a的外周排列的情况。焊盘7的平面形状可以适当地设定,例如为圆形。布线17可以设置为隔着未图示的绝缘材料进行立体交叉。在该情况下,成为上侧的布线17也可以通过与成为下侧的布线17不同的材料而形成得比成为下侧的布线17厚等。
关于盖体9(图1),例如,其外侧形状形成为大致覆盖第1主面3a的整体的固定厚度的层状。即,在本实施方式中,第1主面3a为矩形,对应于此,盖体9的外侧形状大致形成为薄型的长方体状。而且,盖体9的外缘位于比元件基板3的外周更靠近内侧。由此,能够在用密封树脂覆盖盖体9时提高密封树脂与元件基板3的接合强度。
盖体9具有:设置在第1主面3a上,在第1主面3a的俯视时包围IDT电极5的框部19(图1以及图2);和与框部19重叠,堵塞框部19的开口的盖部21(图1)。而且,通过由第1主面3a(严格来说是后述的保护层35)、框部19以及盖部21所包围的空间,形成了用于使SAW的激励以及传播容易化的振动空间23(图2)。
振动空间23的数量、配置以及形状可以根据IDT电极5等的配置来适当设定。在图2中,例示了设置有由多边形构成的2个振动空间23的情况。在图2中,在各振动空间23中,设置有1个IDT电极5。但是,在各振动空间23中,也可以配置多个IDT电极5。多个IDT电极5可以构成梯型滤波器、以及多模SAW谐振器滤波器等。
框部19通过在大致固定厚度的层形成1个以上(图2中为2个)的成为振动空间23的开口而构成。框部19的厚度(振动空间23的高度)例如为数μm~30μm。盖部21通过大致固定厚度的层而构成。盖部21的厚度例如为数μm~30μm。
框部19以及盖部21既可以由同一材料形成,也可以由彼此不同的材料形成。在本申请中,为了便于说明,明示了框部19与盖部21的边界线,但在实际的产品中,框部19和盖部21也可以由同一材料一体地形成。
盖体9(框部19以及盖部21)例如由感光性的树脂形成。感光性的树脂,例如是通过丙烯酸基、甲基丙烯酰基等的自由基聚合而固化的、氨基甲酸酯丙烯酸酯系、聚酯丙烯酸酯系、环氧丙烯酸酯系的树脂。此外,也可以使用聚酰亚胺系的树脂等。
在盖体9上,例如,形成有用于使焊盘7露出的缺口或孔(省略标号)。在图1以及图2的示例中,在框部19形成有孔,在盖部21形成有缺口。另外,也可以不形成缺口或孔,而通过使盖体9的面积小于压电基板13,从而使焊盘7露出。
背面部11并未特别图示,但例如具有对元件基板3的第2主面3b的大致整个面进行覆盖的背面电极、和覆盖背面电极的绝缘性的保护层。通过背面电极,从而因温度变化等而向元件基板3表面充电的电荷被放电。通过保护层,来抑制元件基板3的损伤。
图3是表示IDT电极5及其周边的俯视图。在该图中,振动空间23也用点线来示出。
另外,在图3中,在1个振动空间23中配置有1个IDT电极5,但如上所述在1个振动空间23中可以配置多个IDT电极5。
IDT电极5例如与在其两侧配置的2个反射器27一起构成了单端口型的SAW谐振器25。此外,在IDT电极5,连接有电容元件31。
SAW谐振器25例如从作为布线17的一例的输入布线17A输入信号,产生经由SAW的谐振,并向作为布线17的一例的输出布线17B输出信号。电容元件31有助于提高SAW谐振器25的谐振特性。
虽未特别图示,但SAW谐振器25例如利用于梯型滤波器。具体而言,如公知的那样,通过设置串联连接的多个串联谐振器(SAW谐振器25)、和与多个串联谐振器之间以及接地(基准电位)连接的多个并联谐振器(SAW谐振器25),从而构成梯型滤波器。如上所述,该梯型滤波器也可以配置于1个振动空间23。
IDT电极5具有一对梳齿电极29。各梳齿电极29具有:彼此对置的汇流条29a、和从汇流条29a向其对置方向延伸的多个电极指29b。一对梳齿电极29配置为多个电极指29b相互啮合(交叉)。
另外,SAW的传播方向由多个电极指29b的朝向等来规定,但在本实施方式中,有时为了方便起见,以SAW的传播方向为基准,对多个电极指29b的朝向等进行说明。
汇流条29a例如形成为以大致固定的宽度在SAW的传播方向(x方向)上呈直线状延伸的长条状。一对梳齿电极29的汇流条29a,在与SAW的传播方向交叉的方向(y方向)上对置。
多个电极指29b例如形成为以大致固定的宽度在与SAW的传播方向正交的方向(y方向)上呈直线状延伸的长条状,并在SAW的传播方向(x方向)上以大致固定的间隔排列。关于一对梳齿电极29的多个电极指29b,将其间距p(例如电极指29b的中心间距离)例如设置为与想要谐振的频率下的SAW的波长λ的半波长相等。波长λ例如为1.5μm以上且6μm以下。
也可以在多个电极指29b的一部分,使其间距p相对较小,或者反之,使间距p相对较大。已知通过设置这样的窄间距部或宽间距部,能够提高SAW元件的频率特性。另外,在本实施方式中,在简称为间距p的情况下,若无特别说明,则是指将窄间距部以及宽间距部的间距p排除在外的部分(多个电极指29b的大部分)的间距p或其平均值。
多个电极指29b的根数、长度(y方向)以及宽度(x方向),可以根据SAW装置1所要求的电特性等来适当设定。作为一例,SAW谐振器25中的多个电极指29b的根数为100以上且400根以下。多个电极指29b的长度以及宽度例如彼此相等。
反射器27例如在俯视时形成为格子状。即,反射器27具有:在与SAW的传播方向交叉的方向上彼此对置的一对汇流条27a、和在这些汇流条27a之间向与SAW的传播方向正交的方向(y方向)延伸的多个条带(strip)27b。
汇流条27a例如形成为以大致固定的宽度在SAW的传播方向(x方向)上呈直线状延伸的长条状。一对汇流条27a在与SAW的传播方向交叉的方向(y方向)上对置。
条带27b以与IDT电极5的多个电极指29b相等的间距进行排列。彼此相邻的电极指29b与条带27b之间的间距(IDT电极5与反射器27的间隙)也设为与多个电极指29b的间距相等。条带27b的根数、长度(y方向)以及宽度(x方向)可以根据SAW谐振器25所要求的电特性等来适当设定。例如,条带27b的根数在各反射器27中为20根左右。
若通过多个电极指29b对压电基板13施加电压,则在压电基板13的上表面(第1主面3a)附近,会诱发沿着第1主面3a传播的SAW。该SAW由多个电极指29b以及多个条带27b反射。结果,形成以多个电极指29b的间距p为半波长的SAW的驻波。驻波在第1主面3a产生电荷(与驻波同一频率的电信号)。该电信号通过多个电极指29b而被取出。
电容元件31例如设为与IDT电极5类似的结构。具体而言,电容元件31具有一对电容电极33。一对电容电极33由一对梳齿电极构成,具有彼此对置的汇流条33a、和从汇流条33a向其对置方向延伸的多个电极指33b。一对电容电极33配置为多个电极指33b相互啮合(交叉)。
通过采用这样的结构,从而电容元件31能够在小型的同时增大电容。另一方面,有可能与IDT电极5同样地,产生经由SAW的谐振,由此,有可能导致SAW装置1的电特性下降。
汇流条33a例如形成为在SAW的传播方向(x方向)上呈直线状延伸的长条状,并在与SAW的传播方向交叉的方向(y方向)上对置。因此,在本实施方式中,电容元件31的汇流条33a相对于IDT电极5的汇流条29a平行。汇流条33a的宽度例如是大致固定的。
多个电极指33b例如形成为在与SAW的传播方向正交的方向(y方向)上呈直线状延伸的长条状。因此,在本实施方式中,电容元件31的电极指33b相对于IDT电极5的电极指29b平行。换言之,电极指33b相对于电极指29b的角度为0°。电极指33b的长度以及宽度例如是大致固定的。
多个电极指33b的间距p在本实施方式中是大致固定的。多个电极指33b的间距p与电极指33b的长度以及根数一起适当地设定,以使得能够通过电容元件31来得到想要得到的电容。电容元件31的电容可以按照公知的示例来适当地设定。
此外,电容元件31的电极指33b的间距p设为与IDT电极5的电极指29b的间距p不同的大小,使得电容元件31的谐振对SAW谐振器25的特性造成的影响得到降低。例如,电极指33b的间距p设为大于电极指29b的间距p,使得电容元件31的谐振点位于比IDT电极5的谐振点更靠低频率侧。例如,电极指33b的间距p是电极指29b的间距p的1.5倍~3倍。
电容元件31例如相对于IDT电极5位于SAW的传播方向的一侧。因此,若沿SAW的传播方向观察,则电容元件31的多个电极指33b的交叉宽度W(沿SAW的传播方向观察的彼此相邻的电极指的重复的长度),与IDT电极5的多个电极指29b的交叉宽度W重叠。
在这样的配置中,根据申请人的模拟计算以及实测结果,能够降低电容元件31所引起的***损耗。其中,电容元件31也可以配置为电容元件31的交叉宽度W与IDT电极5的交叉宽度W不重叠。在该情况下,也能够降低电容元件31所引起的***损耗。进而,根据申请人的模拟计算以及实测结果,能够降低电容元件31所引起的杂散(spurious)。
电容元件31相对于IDT电极5并联连接。具体而言,例如,电容元件31的一个汇流条33a经由作为布线17的一例的连接布线17C而与IDT电极5的一个汇流条29a连接,电容元件31的另一个汇流条33a经由另一连接布线17C而与IDT电极5的另一个汇流条29a连接。另外,也可以并非经由汇流条33a而是经由电极指将电容元件31与IDT电极5进行连接等。
电容元件31例如针对1个IDT电极5设置1个。如上所述,在多个IDT电极5构成梯型滤波器的情况下,电容元件31既可以针对其中一部分(1个或多个)IDT电极5的每一个进行设置,又可以针对全部IDT电极5的每一个进行设置,还可以针对串联谐振器进行设置,也可以针对并联谐振器进行设置。此外,也可以与本实施方式不同,针对2个以上的IDT电极5公共设置1个电容元件31,或者针对1个IDT电极5设置多个电容元件31。
图4是图3的IV-IV线处的剖面图。另外,为了方便图示,在图4中,与图3相比减少了电极指的根数。
在元件基板3的第1主面3a上,重叠有保护层35。保护层35例如是有助于导电层的抗氧化等的层,覆盖了SAW谐振器25、电容元件31以及布线17(图1)等。另外,布线17的一部分也可以设置在保护层35之上。此外,通过在保护层35形成开口从而焊盘7(图1)从保护层35露出。盖体9重叠在保护层35之上。
保护层35例如通过氧化硅(SiO2等)、氧化铝、氧化锌、氧化钛、氮化硅或硅来形成。保护层35的厚度例如是IDT电极5的厚度的1/10程度(10~30nm)。通过这样使保护层35比较薄,从而使SAW的激励以及传播容易化。
如图3以及图4所示,振动空间23位于SAW谐振器25上,另一方面,在电容元件31上隔着保护层35重叠了框部19。框部19例如重叠于电容元件31的整体。但是,框部19也可以仅重叠于电容元件31的一部分。此外,在电容元件31上,也可以不设置保护层35,而将框部19直接重叠于电容元件31。
具有以上结构的SAW装置1的制造方法,除了电容元件31以及框部19的具体形状等以外,可以采用与公知方法同样的方法。
例如,首先,准备获取多个元件基板3的晶片。接下来,通过经由掩模的导电材料的成膜、或成膜后的导电材料的经由掩模的蚀刻,从而在元件基板3的第1主面3a上,形成SAW谐振器25、电容元件31、布线17以及焊盘7等的导电层。接下来,经由掩模对成为保护层35的材料进行成膜,或者经由掩模对成膜后的成为保护层35的材料进行蚀刻,来形成保护层35。
接下来,形成成为框部19的由感光性树脂构成的薄膜。薄膜例如通过粘贴膜来形成。另外,成为框部19的薄膜可以通过CVD(Chemical Vapor Deposition,化学气相沉积)或旋涂法等来形成。若形成薄膜,则通过光刻法等,去除薄膜的一部分,形成构成振动空间23的开口以及使焊盘7露出的开口等。
接下来,形成成为盖部21的由感光性树脂构成的薄膜。薄膜例如与框部19同样地通过膜的粘贴来形成。若形成薄膜,则通过光刻法等,去除薄膜的一部分,形成使焊盘7露出的缺口等。然后,从晶片切出SAW装置1。
如上所述,在本实施方式中,SAW装置1具有:压电基板13;位于压电基板13的主面(第1主面3a)的IDT电极5(激励电极);位于第1主面3a且与IDT电极5并联连接的电容元件31;和仅与IDT电极5以及电容元件31之中的电容元件31重叠的绝缘体(盖体9)。
因此,即使通过电容元件31对压电基板13施加电压,在与电容元件31重叠的区域中,也能够通过盖体9来抑制压电基板13的变形,进而,能够抑制弹性波(例如SAW)的产生。结果,电容元件31的经由弹性波的谐振得到抑制,SAW装置1的特性因电容元件31的经由弹性波的谐振而下降的情况得到抑制。具体而言,例如,能够降低电容元件31所引起的杂散,结果,例如,能够降低SAW谐振器25的***损耗。
此外,在本实施方式中,绝缘体(盖体9)具有:包围IDT电极5并且与电容元件31重叠的框部19、和堵塞框部19的开口的盖部21。
因此,能够通过为了优化SAW的传播而构成振动空间23的盖体9,来抑制电容元件31的谐振。即,无需为了抑制电容元件31的谐振而新设置构件,能够实现小型化以及制造成本的削减。
此外,在本实施方式中,电容元件31由具有并列延伸的多个电极指33b、且该多个电极指33b配置为相互交叉的一对梳齿电极(电容电极33)构成。
如上所述,这样的电容元件31容易确保电容,另一方面容易产生谐振。但是,因为谐振通过框部19而受到抑制,所以作为整体,能够得到小型且适宜的特性的SAW装置1。换言之,能够更有效地取得将框部19重叠于电容元件31的效果。
此外,在本实施方式中,IDT电极5由具有并列延伸的多个电极指29b、且该多个电极指29b配置为相互交叉的一对梳齿电极29构成。电容元件31的多个电极指33b相对于IDT电极5的多个电极指29b的角度为0°以上且小于90°(在本实施方式中为0°)。
因此,与所述角度为90°的情况相比较,能够降低因设置了电容元件31而引起的SAW装置1的***损耗。该效果通过申请人的模拟以及实测结果可以看出。作为取得这样的效果的理由,可以列举以下事项。对压电基板13的切角(cut angle)以及与其相对的IDT电极5的电极指29b的延伸方向进行了选择以使SAW适宜地传播。因此,若电容元件31的多个电极指33b在与IDT电极5的电极指29b正交的方向上延伸,则电容元件31会对压电基板13在损耗最大的方向上施加电场。据此,若电容元件31的电极指33b相对于IDT电极5的电极指29b的角度小于90°,则能够降低损耗。
但是,若所述角度小于90°,则虽然能够降低损耗,但由于电容元件31对压电基板13施加的电场从而压电基板13容易发生变形。结果,容易产生电容元件31的经由弹性波的谐振,例如,在电容元件31产生杂散。但是,在本实施方式中,通过盖体9来抑制了电容元件31的经由弹性波的谐振,因此通过角度小于90°从而能够抑制***损耗并且降低杂散。作为整体,能够得到电特性优异的SAW装置1。
另外,上述的***损耗的降低的效果是通过如上所述降低产生损耗的方向上的电场形成而产生的,所以上述角度越小则效果越大。这一情况通过申请人的模拟以及实测结果也得到了确认。于是,在本实施方式中,因为上述角度为45°以下(0°),所以***损耗进一步得到降低。
此外,在本实施方式中,SAW装置1还具有与压电基板13粘合的支承基板15。
像这样将压电基板13与支承基板15粘合的情况下,因为通过支承基板15能够得到元件基板3的强度等,所以压电基板13形成得比较薄。例如,与不同于本实施方式而元件基板仅由压电基板构成的情况(该情况也包含在本申请发明中)下的压电基板的厚度相比,压电基板13的厚度设为1/10程度。结果,在压电基板13产生的体波不被压电基板13散射,而在压电基板13与支承基板15的界面反射而形成驻波。因此,在电容元件31中,也会产生经由体波的谐振,产生杂散。但是,在本实施方式中,能够通过绝缘体(盖体9)来抑制电容元件31的电场所引起的压电基板13的变形,能够降低杂散。即,在使用粘合基板的情况下,能够有效地取得绝缘体对电容元件31中的杂散的降低效果。
<第2实施方式>
图5(a)是表示第2实施方式的SAW装置的SAW谐振器25以及电容元件31的俯视图。
第2实施方式仅电容元件31的朝向与第1实施方式不同。即,在第2实施方式中,电容元件31配置为其电极指33b相对于IDT电极5的电极指29b的角度θ大于0°且小于90°。换言之,电极指33b相对于电极指29b倾斜。此外,电容元件31的汇流条33a也以和电极指33b与电极指29b的角度相同的角度,相对于IDT电极5的汇流条29a倾斜。
如上所述,角度θ越小,越能够降低电容元件31所引起的***损耗,另一方面,杂散却越大。即,关于角度θ的变化,***损耗的降低与杂散的降低处于此消彼长(tradeoff)的关系。因此,根据SAW装置1整体的结构、或SAW谐振器25整体的结构,将角度θ设为大于0°且小于90°的适当的值,由此作为整体能够获得最接近于所希望的特性的特性。
例如,在与实施方式不同,不将绝缘体(盖体9)重叠于电容元件31的情况下,根据申请人的模拟以及实测结果,在45°附近,得到***损耗的降低与杂散的降低取得了平衡的适宜的SAW装置。另外,在将绝缘体重叠于电容元件31的情况下,因为通过绝缘体而使杂散降低,所以如第1实施方式所例示的那样,在角度θ为0°附近获得适宜的特性。
<第3实施方式>
图5(b)是表示第3实施方式的SAW装置的SAW谐振器25以及电容元件331的俯视图。
第3实施方式与第1实施方式的不同之处在于,与第2实施方式同样地,电容元件331(电容电极333)的电极指333b相对于IDT电极5的电极指29b倾斜。但是,在第3实施方式中,电容元件331的汇流条333a与第2实施方式不同,与IDT电极5的汇流条29a平行。从其他观点来看,第2实施方式与第1实施方式的不同之处在于,电容元件331的电极指333b相对于电容元件331的汇流条333a的对置方向(y方向)倾斜地延伸。
在该结构中,首先,因为电容元件331的电极指333b相对于IDT电极5的电极指29b倾斜,所以能够与第2实施方式同样地,实现***损耗的降低和杂散的降低这两者。另外,与第2实施方式同样,角度θ可以在大于0°且小于90°的范围或大于0°且小于45°的范围内适当地设定。
进而,在电容元件331中,电极指333b相对于汇流条333a倾斜,所以难以遍及多个电极指333b形成驻波,经由弹性波的谐振得到抑制。根据申请人的模拟以及实测结果,确认了在第2实施方式和第3实施方式中,即使角度θ彼此相同,第3实施方式也比第2实施方式更能够降低杂散。
另外,虽未特别图示,但在电容元件331中也可以在保持电极指333b相对于汇流条333a倾斜的特征的同时,与本实施方式不同,使汇流条333a相对于IDT电极5的汇流条29a倾斜或正交。在该情况下,电极指333b既可以与第2实施方式同样地相对于IDT电极5的电极指29b倾斜,又可以与第1实施方式同样地平行,还可以与这些情况都不同而正交。
关于相互对置的汇流条333a的对置方向,例如,若汇流条333a的相互对置的缘部是互相平行的直线状,则能够由与该直线正交的方向来定义。在汇流条333a的相互对置的缘部通过变迹的一种而彼此不平行的情况下,可以对汇流条333a的整体形状等以及技术常识加以考虑来适当地定义对置方向。
<第4实施方式>
图6(a)是表示第4实施方式的SAW装置的SAW谐振器25以及电容元件431的俯视图。
第4实施方式仅电容元件431(电容电极433)的形状与第1实施方式不同。具体而言,电容元件431的电极指433b形成为V字状。即,电极指433b发生了折曲。
在该结构中,与第3实施方式同样地,电容元件431的电极指433b相对于IDT电极5的电极指29b倾斜,并且此外,在电容元件431中电极指433b相对于一对汇流条433a的对置方向倾斜地延伸。因此,能够与第3实施方式同样地,实现***损耗的降低和杂散的降低这两者,特别是,在杂散的降低方面很有效。
V字的折曲部的角度可以在大于0°且小于180°的范围或大于0°且小于90°的范围内适当地设定。电容元件431的电极指433b相对于IDT电极5的电极指29b的角度θ与第2实施方式同样地,可以在大于0°且小于90°的范围或大于0°且小于45°的范围内适当地设定。
虽未特别图示,但在电容元件431中也可以在保持电极指433b发生了折曲的特征的同时,与本实施方式不同,使电容元件431的汇流条433a相对于IDT电极5的汇流条29a倾斜或正交。在该情况下,也可以使电极指433b的一部分相对于电极指29b平行或正交。
<第5实施方式>
图6(b)是表示第5实施方式的SAW装置的SAW谐振器25以及电容元件531的俯视图。
第5实施方式与第4实施方式同样地,电容元件531(电容电极533)的电极指533b发生了折曲。但是,第4实施方式的电极指433b呈V字状,相对于此,第5实施方式的电极指533b设为W字状。
根据本实施方式,能够取得与第4实施方式同样的效果。但是,根据申请人的模拟结果以及实测结果,对于杂散的降低效果而言,第4实施方式高于第5实施方式。这可以认为是因为,若折曲部较多,则作为电极指433b整体接近于直线。
与其他实施方式同样,折曲部的角度可以在大于0°且小于180°的范围或大于0°且小于90°的范围内适当地设定,电容元件531的电极指533b相对于IDT电极5的电极指29b的角度θ可以在大于0°且小于90°的范围或大于0°且小于45°的范围内适当地设定。
此外,虽未特别图示,但在电容元件531中也可以在保持电极指533b发生了折曲的特征的同时,与本实施方式不同,使电容元件531的汇流条533a相对于IDT电极5的汇流条29a倾斜或正交。在该情况下,也可以使电极指533b的一部分相对于电极指29b平行或正交。
<第6实施方式>
图7是表示第5实施方式的SAW装置的SAW谐振器25以及电容元件631的俯视图。
第6实施方式与第1实施方式的不同之处仅在于,电容元件631(电容电极633)的电极指633b发生了弯曲。在这样的结构中,也能够取得与第4实施方式以及第5实施方式同样的效果。
另外,弯曲的曲率既可以是固定的,也可以发生变化。曲率可以适当地设定。弯曲既可以是电极指633b的一部分,也可以是整体。此外,虽未特别图示,但在电容元件631中也可以在保持电极指633b发生了弯曲的特征的同时,与本实施方式不同,使电容元件631的汇流条633a相对于IDT电极5的汇流条29a倾斜或正交。
<第7实施方式>
图8(a)是表示第7实施方式的SAW装置的SAW谐振器25以及电容元件731的俯视图。
第7实施方式与第1实施方式的不同之处在于,在电容元件731(电容电极733)中,以固定间距p排列的多个电极指733b之中的一部分的电极指733b(由点线所示)被间隔剔除。抽象化来说,在第7实施方式中,多个电极指733b的规则的连续性在一部分中断。另外,电极指733b的根数等适当进行调整,以使得在间隔剔除前后电容相同。
间隔剔除的电极指733b的根数可以适当地没定。例如,既可以如图8(a)中所例示的那样,仅间隔剔除1根,也可以间隔剔除连续的2根以上的电极指733b,还可以在彼此离开的多处间隔剔除1根以上的电极指733b。
另外,在图8(a)的示例中,通过间隔剔除奇数根(1根)的电极指733b,从而一对电容电极733之中互相属于同一电容电极733的电极指733b彼此(以比较宽的间隔)相邻。另一方面,在电容元件731中,基本上是彼此属于不同的电容电极733的电极指733b交替地排列。因此,根据彼此相邻的电极指733b互相属于同一电容电极733,从而能够确定规则的连续性发生了中断。
此外,虽未特别图示,但在间隔剔除了偶数根的电极指733b的情况下,一对电容电极733之中互相属于不同的电容电极733的电极指733b彼此(以比较宽的间隔)相邻。这可以视为多个电极指733b的间距p的变化。因此,根据间距p是否局部地发生了变化,能够确定规则的连续性发生了中断。
另外,在如图8(a)所例示的那样,简单地间隔剔除了电极指733b的情况下,该间隔剔除的区域中的电极指733b的中心间距离成为其他区域中的间距p的整数倍。但是,该间隔剔除的区域也可以适当地增宽或缩窄,而不成为间距p的整数倍。在这样的情况下,也如上所述,根据间距p是否局部地发生了变化,能够确定规则的连续性发生了中断。
根据本实施方式的结构,在间隔剔除了电极指733b的位置处,因为弹性波不反射,所以因电容元件31的电场而形成驻波的可能性降低。结果,例如,能够降低杂散。
<第8实施方式>
图8(b)是表示第8实施方式的SAW装置的SAW谐振器25以及电容元件831的俯视图。
第8实施方式的电容元件831(电容电极833)与第7实施方式的电容元件731同样地,构成为电极指833b的规则的连续性中断。但是,在第8实施方式中,构成为在电极指833b的间距p设为固定的基础上,在一部分属于同一电容电极833的2根电极指833b彼此相邻。在这2根电极指833b的外侧,例如,以某种程度的长度维持了规则性。从其他观点来看,电极指833b的排列在中途发生了电压的正负反转。
在这样的结构中,在以属于同一电容电极833且彼此相邻的2根电极指833b为边界的、电极指833b的排列方向的一侧与另一侧,驻波的相位相反。结果,在这2根电极指833b的位置处驻波相互抵消,电容元件831中的谐振得到降低,进而,杂散得到降低。
另外,这样的属于同一电容电极833且彼此相邻的2根电极指833b,既可以设置于一处,也可以设置于多处。但是,优选设置为适当地进行弹性波的相互抵消。例如,若是一处,则优选为电容元件31的中央。此外,属于同一电容电极833的电极指833b也可以连续3根以上等。
<第9实施方式>
图9(a)是表示第9实施方式的SAW装置的SAW谐振器25以及电容元件931的俯视图。
第9实施方式的电容元件931(电容电极933)与第8实施方式的电容元件831同样地构成为,电极指933b的规则的连续性中断,此外,在该中断的位置处弹性波相互抵消。
但是,在第9实施方式中,通过维持彼此属于不同的电容电极933的电极指933b交替地排列的结构,并将一部分的间距设为其他间距p的2倍(2p),从而实现了弹性波相互抵消的效果。另外,第9实施方式也可以视为去掉了第8实施方式中互相属于同一电容电极833的彼此相邻的2根电极指833b的一方。但是,维持电极指933b的根数以使得成为相同的电容。
第9实施方式的特征在于,间距在电容元件931的一部分发生变化,由此,电极指933b的规则的连续性发生了中断。在图9(b)中,作为弹性波适当地相互抵消的示例,例示了变化的间距为2p的情况,但变化的间距并不限于2p,例如,也可以小于1p,还可以大于1p或大于2p。无论在哪一种情况下,都能够降低驻波的形成。
间距发生变化的部分既可以设置于一处,也可以设置于多处。但是,优选设置为适宜地进行弹性波的相互抵消。例如,若间距发生变化的部分仅设置于一处,并且该变化后的间距为2p,则优选为电容元件31的中央。
此外,间距的变化也可以并非设定于电容元件931的一部分,而是设定于整体。在该情况下,与间距在一部分发生变化的情况相比,能够进一步降低驻波的形成。但是,电容元件931的电容以及阻抗的计算(电容元件931的设计)变得繁杂。
<第10实施方式>
图9(b)是表示第10实施方式的SAW装置的SAW谐振器25以及电容元件1031(电容电极1033)的俯视图。
第10实施方式的电容元件1031(电容电极1033)与其他实施方式的电容元件同样,电极指1033b的规则的连续性发生了中断。具体而言,占空比在一部分发生了变化。
占空比例如是电极指1033b占据间距p的比例,将电极指1033b的宽度设为w时由w/p来表示。从其他观点来看,占空比的变化是电极指1033b的宽度的变化。
通过占空比发生变化,从而在该占空比发生了变化的电极指1033b中,诱发的弹性波的相位和波长、以及传播的弹性波的反射位置相对于其他电极指1033b偏离。结果,能够降低驻波的形成。而且,能够降低电容元件1031中的谐振,进而,能够降低杂散。
在图9(b)中,示出了使一部分的电极指1033b的宽度变宽而占空比发生了变化的例子。但是,也可以与此相反,使一部分的电极指1033b的宽度缩窄,从而占空比发生变化。占空比的变化的程度也可以适当地设定。总之,均能够降低驻波的形成。
另外,占空比发生变化的部分既可以设置于一处,也可以设置于多处。此外,占空比的变化也可以并非设定于电容元件1031的一部分,而是设定于整体。在该情况下,与占空比在一部分发生变化的情况相比,能够进一步降低驻波的形成。但是,电容元件1031的电容以及阻抗的计算(电容元件1031的设计)变得繁杂。
以下,对本实施方式的作用进行说明。申请人进行了各种模拟以及各种实施方式样品的制作及其特性测定,但难以详细示出其全部结果。因此,以下所示的图将实测结果进行抽象化或者针对细节部分进行了省略来表示,使得能够定性地说明多个实施方式共同的特性。
图10(a)以及图10(b)是表示电容元件被并联连接的SAW谐振器25的阻抗特性的示意图。在图10(a)以及图10(b)中,横轴表示频率f(Hz)。在图10(a)中,纵轴表示SAW谐振器25的阻抗Z的绝对值|Z|(Ω)。在图10(b)中,纵轴表示SAW谐振器25的阻抗Z的相位α(°)。
如图10(a)中由实线L1所示那样,在SAW谐振器25中,出现绝对值|Z|取极小值的谐振点(谐振频率fr)、和绝对值|Z|取极大值的反谐振点(反谐振频率fa)。此外,如图10(b)中由实线L2所示那样,在谐振频率fr与反谐振频率fa之间,相位α接近于90°。
若设置电容元件,则例如谐振频率fr与反谐振频率fa的频率差Δf(fa-fb)变小。若使用该频率差Δf被减小的SAW谐振器25来构成滤波器(例如梯型滤波器),则会获得陡峭的肩特性。
在此,在图10(a)以及图10(b)各自的右上部,示出了SAW谐振器25的阻抗特性的一部分放大图。实线L3(图10(a))以及实线L4(图10(b))示出了如下情况(比较例)下的阻抗特性:设置电容元件使得电容元件的汇流条的对置方向与IDT电极5的汇流条的对置方向正交,此外,完全未实施第1~第10实施方式中示出的用于降低电容元件的谐振的措施。点线L5(图10(a))以及点线L6(图10(b))示出了设置有第1~第10实施方式的电容元件的情况下的阻抗特性。
如图10(a)所示,在实施方式中,与比较例相比,反谐振点处的绝对值|Z|变大。虽未特别图示,但在谐振点处,相反地,谐振点处的绝对值|Z|变小。从其他观点来看,与比较例相比,实施方式的Q值变大。此外,如图10(b)所示,在实施方式中,与比较例相比,相位α接近于90°。特别是,在申请人的实测结果中,在频率差Δf的范围中的高频侧,实施方式与比较例之差较大。
像这样,在实施方式中,与比较例相比,通过电容元件中的损耗的降低以及谐振(杂散)的降低,从而SAW谐振器25的谐振特性得到提高。通过使用这样的SAW谐振器25来构成滤波器,从而滤波器的通过特性得到提高。
图11(a)以及图11(b)是表示电容元件的阻抗特性的示意图。关于图11(a)以及图11(b)的横轴(频率f(Hz))、图11(a)的纵轴(绝对值|Z|(Ω))、图11(b)的纵轴(相位α(°)),与已经说明过的相同。
关于纵轴以及横轴的比例尺,图11(a)以及图11(b)与图10(a)以及图10(b)不同。在图11(a)以及图11(b)中,示出了参照图10(a)以及图11(b)所说明的频率差Δf。
在图11(a)以及图11(b)中,实线L11(图11(a))以及L12(图11(b))示出了如下情况(比较例1:第1实施方式中在电容元件上未设置绝缘体的方式)下的阻抗特性:设置电容元件使得电容元件的汇流条的对置方向与IDT电极5的汇流条的对置方向一致,此外,未实施用于降低电容元件的谐振(杂散)的措施(绝缘体的配置、电极指的倾斜、电极指的不连续性等)。点线L13(图11(a))以及L14(图11(b))示出了如下情况(比较例2)下的阻抗特性:设置电容元件使得电容元件的汇流条的对置方向与IDT电极5的汇流条的对置方向正交,其他与比较例1相同。
如图11(a)所示,电容元件的绝对值|Z|作为整体而言频率越高则越下降。但是,在SAW谐振器25的频带外(Δf的外侧。更具体而言在该例中为低频侧),产生了绝对值|Z|的振动。此外,如图11(b)所示,电容元件的相位α作为整体而言取接近-90°的固定值。但是,在产生了上述的绝对值|Z|的振动的频率处,相位α变大。
这是因为在电容元件中产生了经由SAW的谐振。另外,该谐振是与在SAW谐振器25中产生的谐振不同的谐振,为了方便将该谐振称为副谐振。
关于产生副谐振的频率,电容电极的朝向与IDT电极(激励电极)的朝向相同的方式(比较例1)比电容电极的朝向与IDT电极的朝向正交的方式低。此外,关于副谐振所引起的杂散的峰值,前者大于后者。如上所述,前者与后者相比,电容元件所引起的***损耗较小。这样,关于电容元件的朝向,***损耗与副谐振中的杂散此消彼长。
图12(a)是图11(b)的区域XIIa的放大图。图12(b)是图11(b)的区域XIIb的放大图。
关于实线L12以及点线L14,与图11(b)相同。单点划线L15示出了如下情况(实施例1)下的阻抗特性:针对由实线L12所示的比较例1,实施了用于降低电容元件的谐振的措施(绝缘体的配置、电极指的倾斜、电极指的不连续性等)。双点划线L16示出了如下情况(实施例2:设置电容元件使得电容元件的汇流条的对置方向与IDT电极5的汇流条的对置方向正交,其他与实施例1相同的情况)下的阻抗特性:针对由点线L14所示的比较例2,实施了用于降低电容元件的谐振的措施。
如图12(a)所示,通过绝缘体的配置、电极指的倾斜或电极指的不连续性等用于降低电容元件的谐振的措施,从而副谐振的杂散的峰值得到降低。该措施对产生副谐振的频率几乎没有影响。但是,虽未特别图示,在将电极指的形状设为W字状的情况下,峰值降低的同时还出现了2个峰值。
如图12(b)所示,在SAW谐振器25的频率差Δf及其附近,产生了比较微小并且比较周期性的杂散。这是因为,由于将元件基板3设为了粘合基板,从而产生了经由体波的谐振。
从实线L12以及点线L14的比较可知,对于该体波所引起的杂散的峰值或振幅而言,电容元件的汇流条的对置方向相对于IDT电极5的汇流条29a的对置方向越一致,与正交的情况相比就越小。此外,作为整体,前者与后者相比,相位α更接近-90°。因此,前者的***损耗小于后者。
从单点划线L15以及双点划线L16与实线L12以及点线L14的比较可知,通过绝缘体的配置、电极指的倾斜或电极指的不连续性等用于降低电容元件的谐振的措施,从而频率差Δf及其附近的杂散的峰值或振幅变小。由此,SAW谐振器25的谐振特性提高。另外,***损耗不太受到用于降低谐振的措施的有无的影响。
<SAW装置的利用例>
(分波器)
图13是表示作为SAW装置1的利用例的分波器101的示意图。
分波器101例如具有:对来自发送端子105的发送信号进行滤波并向天线端子103进行输出的发送滤波器109;和对来自天线端子103的接收信号进行滤波并输出至一对接收端子107的接收滤波器111。
发送滤波器109例如由梯型滤波器构成。即,多个SAW谐振器25串联连接并且并联连接。另外,构成多个SAW谐振器25的IDT电极5以及一对反射器27,例如设置于同一元件基板3(图13中未图示)。
接收滤波器111例如由彼此串联连接的SAW谐振器25以及SAW滤波器115构成。构成它们的IDT电极5以及一对反射器27,例如设置于同一元件基板3。该元件基板3既可以与构成发送滤波器109的元件基板3相同,也可以不同。
SAW滤波器115例如是纵耦合多模(包含双模)型SAW滤波器,具有:在SAW的传播方向上排列的多个IDT电极5、和配置于其两侧的一对反射器27。
电容元件31可以针对分波器101的任意的IDT电极5进行设置。在图示例中,针对最靠近天线端子103侧的串联谐振器的IDT电极5设置有电容元件31。另外,作为电容元件的标号,使用第1实施方式的标号,但也可以设置其他实施方式的电容元件。
(通信装置)
图14是表示具有分波器101的通信装置151的主要部分的框图。通信装置151进行利用了电波的无线通信。
在通信装置151中,包含要发送的信息的发送信息信号TIS由RF-IC(RadioFrequency Integrated Circuit,射频集成电路)153进行调制以及频率的上拉(向载波频率的高频信号的变换)而成为发送信号TS。发送信号TS由带通滤波器155去除发送用的通带以外的无用分量,并由放大器157放大后输入至分波器101(发送端子105)。然后,分波器101从所输入的发送信号TS去除发送用的通带以外的无用分量,将该去除后的发送信号TS从天线端子103输出至天线159。天线159将所输入的电信号(发送信号TS)变换为无线信号(电波)来进行发送。
此外,在通信装置151中,由天线159接收到的无线信号(电波)由天线159变换为电信号(接收信号RS)而输入至分波器101。分波器101从所输入的接收信号RS去除接收用的通带以外的无用分量而输出至放大器161。所输出的接收信号RS由放大器161进行放大,并由带通滤波器163去除接收用的通带以外的无用分量。然后,接收信号RS由RF-IC153进行频率的下拉以及解调而成为接收信息信号RIS。
另外,发送信息信号TIS以及接收信息信号RIS可以是包含适当的信息的低频信号(基带信号),例如是模拟的声音信号或者数字化的声音信号。无线信号的通带可以遵循UMTS(Universal Mobile Telecommunications System,通用移动通信***)等各种标准。调制方式可以是相位调制、振幅调制、频率调制或者它们中的任意2个以上的组合中的任意一种。电路方式在图14中例示了直接转换方式,但也可以采用其他适当的方式,例如双超外差(Double superheterodyne)方式。此外,图14仅示意性地示出主要部分,也可以在适当的位置追加低通滤波器、隔离器等,此外,也可以变更放大器等的位置。
<变形例>
图15是表示电容元件31的连接所涉及的变形例的与图13同样的图。
在该变形例所涉及的分波器117中,电容元件31并不是相对于IDT电极5并联连接,而是串联连接在IDT电极5与接地之间。此外,电容元件31与电感器119一起构成了串联谐振电路。
在这样的结构中,例如,能够使IDT电极5所构成的滤波器的通带外的信号经由电容元件31释放到接地。
这样的电容元件31可以针对分波器117的任意的IDT电极5来设置。在图示例中,针对距天线端子103最近的串联谐振器的IDT电极5设置了电容元件31。另外,作为电容元件的标号,使用了第1实施方式的标号,但也可以设置其他实施方式的电容元件。
如该变形例所示的那样,电容元件并不限定于相对于IDT电极并联连接。此外,设置与IDT电极连接的电容元件的目的也不限定于在实施方式等中所例示的目的。
本发明并不限定于以上实施方式,可以通过各种方式来实施。
上述的实施方式可以适当组合。例如,在如第2~第6实施方式那样使电容元件的电极指相对于激励电极(IDT电极)的电极指倾斜、或者使电极指折曲或弯曲的方式中,也可以应用如第7~第10实施方式那样破坏多个电极指的规则的连续性的结构。此外,例如,也可以将间距的变化和占空比的变化进行组合。
在弹性波装置中,配置在电容元件31上的绝缘体(盖体9)只要能够抑制电容元件3的谐振所引起的变形,则不限定于盖体9。例如,也可以将电容元件31设置在框部19的内侧,并另外设置与所谓的保护层35相比足够厚的绝缘体。此外,电容元件31也可以形成在框部19的外侧。
此外,在弹性波装置中,盖部21也可以是与框部19不同的材料。例如,作为盖部21,能够例示压电基板、有机基板等。在此情况下,能够提高盖部21的强度。
电容元件相对于激励电极的位置,并不限定于激励电极所引起的弹性波的传播路径的延长线上。例如,电容元件也可以相对于激励电极,位于弹性波的传播方向的侧方。在该情况下,例如,能够降低激励电极所引起的弹性波对电容元件的特性造成影响的风险。
弹性波装置并不限定于SAW装置。例如,弹性波装置也可以是压电薄膜谐振器,还可以是声边界波装置(其中,包含广义的SAW装置)。另外,在声边界波装置中,在激励电极上不需要空隙(振动空间)。在这样的装置中,只要与重叠于激励电极的绝缘体不同的材料所构成的绝缘体重叠于电容元件,就可以说具有只与激励电极以及电容元件中的电容元件重叠的绝缘体。
此外,弹性波装置并不限定于晶片级封装的弹性波装置。例如,也可以通过将具有压电基板和位于其主面的激励电极的弹性波元件,使所述主面隔着间隙与器件基板对置来进行安装,并对该安装后的压电基板进行树脂密封,从而构成弹性波装置。
此外,在弹性波装置中,保护层以及背面部并不是必须的要件,也可以省略。反之,弹性波装置也可以追加设置在盖部之上的由金属构成的加强层、覆盖加强层的绝缘层、位于框部与盖部之间的导电层、覆盖盖体的上表面以及侧面的绝缘膜等适当的层。
在实施方式中,示出了通过粘合基板来构成元件基板的例子,但元件基板也可以仅由压电基板构成。此外,在实施方式中,保护层示出了比较薄的情况,但出于温度补偿的目的,也可以设置比激励电极等厚的保护层。在实施方式中,示出了压电基板上的焊盘从盖体露出的弹性波装置。但是,在弹性波装置中,也可以设置呈焊盘状竖立并贯通盖体的柱状的端子。进而,也可以在该柱状的端子上设置焊料等的凸块。
构成激励电极的一对梳齿电极的形状可以设为公知的适当的形状。例如,梳齿电极的形状既可以是电极指的长度等发生变化的实施了变迹的形状,也可以是设置有前端与电极指的前端隔着间隙对置的虚设电极指的形状,还可以是汇流条相对于弹性波的传播方向倾斜延伸(与此相伴,电极指在相对于其宽度方向倾斜的方向上排列)的形状。此外,也可以在电极指的上表面形成与电极指大致相同的形状的绝缘膜,或者将电极指的剖面形状设为矩形以外的多边形。另外,这些各种形状也可以应用于构成电容元件的梳齿电极。
仅与激励电极以及电容元件之中的电容元件重叠的绝缘体,并不限定于由树脂或有机材料构成,也可以由无机材料构成。例如,也可以由SiO2构成。此外,绝缘体并不限定于用于在激励电极上形成振动空间的盖体,例如,也可以是与盖体分开设置的树脂层。
弹性波装置的制造方法并不限定于在实施方式中所例示的制造方法。例如,构成振动空间的盖体也可以通过在成为振动空间的区域形成牺牲层,然后,在牺牲层上形成成为盖体的树脂层,从树脂层内使牺牲层溶解并流出来形成。
另外,从本申请的实施方式,能够提取不以仅与激励电极以及电容元件之中的电容元件重叠的绝缘体为要件的以下的发明。这是因为上述的绝缘体的配置、电极指的倾斜或电极指的不连续性等用于降低电容元件的谐振的措施是独立地取得效果的措施,能够通过采用多个措施来重叠地优化特性,另一方面即使分别单独地采用也没有任何问题。
(其他发明1)
一种弹性波装置,具有:
压电基板;
激励电极,位于所述压电基板的主面;和
电容元件,位于所述主面,并与所述激励电极连接,
所述激励电极由具有并列延伸的多个电极指、且该多个电极指配置为彼此交叉的一对梳齿电极构成,
所述电容元件由具有并列延伸的多个电极指、且该多个电极指配置为彼此交叉的一对梳齿电极构成,
所述电容元件的多个电极指相对于所述激励电极的多个电极指的角度为0°以上且小于90°,
所述电容元件的多个电极指发生了折曲或弯曲。
(其他发明2)
一种弹性波装置,具有:
压电基板;
激励电极,位于所述压电基板的主面;和
电容元件,位于所述主面,并与所述激励电极连接,
所述激励电极由具有并列延伸的多个电极指、且该多个电极指配置为彼此交叉的一对梳齿电极构成,
所述电容元件由具有并列延伸的多个电极指、且该多个电极指配置为彼此交叉的一对梳齿电极构成,
所述电容元件的多个电极指相对于所述激励电极的多个电极指的角度为0°以上且小于90°,
在所述电容元件的多个电极指的一部分,属于同一梳齿电极的2个以上的电极指彼此相邻。
(其他发明3)
一种弹性波装置,具有:
压电基板;
激励电极,位于所述压电基板的主面;和
电容元件,位于所述主面,并与所述激励电极连接,
所述激励电极由具有并列延伸的多个电极指、且该多个电极指配置为彼此交叉的一对梳齿电极构成,
所述电容元件由具有并列延伸的多个电极指、且该多个电极指配置为彼此交叉的一对梳齿电极构成,
所述电容元件的多个电极指相对于所述激励电极的多个电极指的角度为0°以上且小于90°,
所述电容元件的多个电极指的间距变化。
(其他发明4)
一种弹性波装置,具有:
压电基板;
激励电极,位于所述压电基板的主面;和
电容元件,位于所述主面,与所述激励电极连接,
所述激励电极由具有并列延伸的多个电极指、且该多个电极指配置为彼此交叉的一对梳齿电极构成,
所述电容元件由具有并列延伸的多个电极指、且该多个电极指配置为彼此交叉的一对梳齿电极构成,
所述电容元件的多个电极指相对于所述激励电极的多个电极指的角度为0°以上且小于90°,
所述电容元件的多个电极指的占空比变化。
上述的其他发明1~4都是电容元件的多个电极指相对于激励电极的多个电极指的角度为0°以上且小于90°,能够实现***损耗的降低。若角度设为0°以上且小于90°,则激励电极的频带外的杂散容易变大,但因为采取了降低电容元件的谐振的措施,所以杂散得到降低。作为整体,能够得到良好的特性的弹性波装置。
标号说明
1…SAW装置(弹性波装置),3a…第1主面(主面),5…IDT电极(激励电极),9…盖体(绝缘体),13…压电基板,29…梳齿电极,31…电容元件。

Claims (11)

1.一种弹性波装置,具有:
压电基板;
激励电极,其位于所述压电基板的主面;
电容元件,其位于所述主面,并与所述激励电极连接;和
绝缘体,其仅与所述激励电极以及所述电容元件之中的所述电容元件重叠,
所述激励电极的下表面以及所述电容元件的下表面位于同一平面上。
2.根据权利要求1所述的弹性波装置,其中,
所述绝缘体具有:
框部,其包围所述激励电极,并且与所述电容元件重叠;和
盖部,其堵塞所述框部的开口。
3.根据权利要求1或2所述的弹性波装置,其中,
所述电容元件由具有并列延伸的多个电极指、且该多个电极指配置为彼此交叉的一对梳齿电极构成。
4.根据权利要求3所述的弹性波装置,其中,
所述激励电极由具有并列延伸的多个电极指、且该多个电极指配置为彼此交叉的一对梳齿电极构成,
所述电容元件的多个电极指相对于所述激励电极的多个电极指的角度为0°以上且小于90°。
5.根据权利要求4所述的弹性波装置,其中,
所述角度为45°以下。
6.根据权利要求3所述的弹性波装置,其中,
所述电容元件的多个电极指从彼此对置的一对汇流条向相对于其对置方向倾斜的方向延伸。
7.根据权利要求3所述的弹性波装置,其中,
所述电容元件的多个电极指折曲或弯曲。
8.根据权利要求3所述的弹性波装置,其中,
在所述电容元件的多个电极指的一部分,属于同一梳齿电极的2个以上的电极指彼此相邻。
9.根据权利要求3所述的弹性波装置,其中,
所述电容元件的多个电极指的间距变化。
10.根据权利要求3所述的弹性波装置,其中,
所述电容元件的多个电极指的占空比变化。
11.根据权利要求1或2所述的弹性波装置,其中,
还具有与所述压电基板粘合的支承基板。
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