CN107925396B - 弹性波装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种利用了板波的S0模式的弹性波装置,其中,即使电极膜厚变化,也不易产生声速、频率特性的偏差。在压电薄膜(5)的第一主面(5a)上设置有具有多根电极指的IDT电极(6)。在压电薄膜(5)的第二主面(5b)上设置有导电层(8)。在弹性波装置(1)中,在压电薄膜(5)中传播的弹性波为板波的S0模式,处于所述IDT电极(6)的电极指间下方的区域的压电薄膜(5)部分比电极指以及处于电极指下方的区域的压电薄膜(5)部分变化得大。
Description
技术领域
本发明涉及利用了板波的S0模式的弹性波装置。
背景技术
提出了各种使用压电薄膜并利用了板波的弹性波装置。例如,在下述的专利文献1公开了作为高声速的板波而利用了板波的A1模式、S0模式的弹性波装置。在专利文献1记载的弹性波装置中,在支承基板上设置有声反射层。在声反射层上,层叠有压电薄膜。在压电薄膜的上表面,设置有IDT电极。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:WO2012/086441 A1
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1记载的弹性波装置中,通过使用板波,从而与声表面波相比,能够实现高声速化、宽带化以及阻抗比的增大等。
然而,本申请的发明人们发现了如下的新的课题,即,在利用板波的S0模式的弹性波装置中,根据IDT电极的膜厚,声速、频率特性的偏差会变大。
本发明的目的在于,提供一种如下的弹性波装置,即,在利用了板波的S0模式的弹性波装置中,即使电极膜厚变化,也不易产生声速、频率特性的偏差。
用于解决课题的技术方案
本申请的第一发明涉及的弹性波装置具备:压电薄膜,具有第一主面和与所述第一主面对置的第二主面;IDT电极,设置在所述压电薄膜的所述第一主面上,并具有多根电极指;以及导电层,设置在所述压电薄膜的所述第二主面上,在所述压电薄膜中传播的弹性波为板波的S0模式,处于所述IDT电极的电极指间下方的区域的压电薄膜部分的位移大于所述电极指以及处于所述电极指下方的区域的压电薄膜部分。
在本申请的第一发明涉及的弹性波装置中,优选地,所述IDT电极的厚度变化了一个波长的情况下的声速的变化为9300m/秒以下。
在本申请的第一发明涉及的弹性波装置的另一个特定的局面中,在所述IDT电极的厚度变化了一个波长的情况下,所述声速的变化为1000m/秒以下。
本申请的第二发明涉及的弹性波装置具备:压电薄膜,具有第一主面和与所述第一主面对置的第二主面;IDT电极,设置在所述压电薄膜的所述第一主面上,并具有多根电极指;以及导电层,设置在所述压电薄膜的所述第二主面上,在所述压电薄膜中传播的弹性波为板波的S0模式,所述IDT电极的厚度变化了一个波长的情况下的声速的变化为9300m/秒以下。
在第二发明涉及的弹性波装置中,优选地,在所述IDT电极的厚度变化了一个波长的情况下,所述声速的变化为1000m/秒以下。
本申请的第三发明涉及的弹性波装置具备:压电薄膜,由LiNbO3构成,并具有第一主面和与所述第一主面对置的第二主面;IDT电极,设置在所述压电薄膜的所述第一主面上,并具有多根电极指;以及导电层,设置在所述压电薄膜的所述第二主面上,在所述压电薄膜中传播的弹性波为板波的S0模式,在所述压电薄膜的欧拉角中,处于0°±20°的范围内,θ处于75°以上且145°以下的范围内,ψ处于0°±10°的范围内。
以下,将第一发明~第三发明统称为本发明。
在本发明涉及的弹性波装置的某个特定的局面中,所述弹性波装置还具备支承基板,在所述支承基板上直接或间接地层叠有所述导电层。
在本发明涉及的弹性波装置的另一个特定的局面中,所述弹性波装置还具备声反射层,所述声反射层设置在所述导电层与所述支承基板之间,所述声反射层还具有:高声阻抗层,具有相对高的声阻抗;以及低声阻抗层,声阻抗相对低。
在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的局面中,所述高声阻抗层由氮化硅、Pt、W或氧化钽构成,所述低声阻抗层由氧化硅构成。在该情况下,能够更加有效地将板波禁闭在压电薄膜内。
在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的局面中,所述弹性波装置还具备支承层,所述支承层对所述支承基板和所述导电层进行支承,在所述弹性波装置内形成有被所述支承基板、所述导电层以及所述支承层包围的中空部。
发明效果
根据本发明,能够提供一种如下的弹性波装置,即,利用了板波的S0模式,即使IDT电极的膜厚变化,也不易产生声速、频率特性的变化。
附图说明
图1(a)是本发明的第一实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图,图1(b)是用于说明板波的S0模式的示意图。
图2是示出本发明的实施例1涉及的激励了板波的S0模式的情况下的位移分布的示意图。
图3是示出比较例1的激励了板波的S0模式的情况下的位移分布的示意图。
图4是示出比较例1的弹性波装置中的阻抗特性的图。
图5是示出实施例1的弹性波装置中的阻抗特性的图。
图6是示出比较例2的弹性波装置中的阻抗特性的图。
图7是示出实施例2涉及的弹性波装置的阻抗特性的图。
图8是示出实施例3、实施例4涉及的弹性波装置以及比较例3、比较例4涉及的弹性波装置中的电极厚度(λ)与声速的关系的图。
图9是示出实施例3、实施例4涉及的弹性波装置以及比较例3、比较例4涉及的弹性波装置中的电极厚度(λ)与阻抗比Za/Zr的关系的图。
图10(a)~图10(c)是用于说明本发明的第一实施方式涉及的弹性波装置的制造方法的各主视剖视图。
图11是本发明的第二实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。
图12示出实施例5的弹性波装置中的IDT电极的电极厚度与声速的关系。
图13示出实施例5的弹性波装置中的IDT电极的电极厚度与阻抗比Za/Zr的关系。
图14是示出实施例5的弹性波装置中的IDT电极的电极厚度与相对频带BW(%)的关系的图。
图15是示出实施例6的弹性波装置中的使欧拉角的θ变化的情况下的阻抗比Za/Zr的变化的图。
图16是示出实施例6的弹性波装置中的使欧拉角的θ变化的情况下的相对频带BW(%)的变化的图。
图17是示出实施例7中的欧拉角的ψ与阻抗比Za/Zr的关系的图。
图18是示出实施例7中的欧拉角的ψ与相对频带BW(%)的关系的图。
图19是示出用于说明无用波的阻抗特性的图。
图20是示出图19所示的阻抗特性的弹性波装置的相位特性的图。
图21是示出欧拉角的ψ与无用波的相位角的关系的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的具体的实施方式进行说明,从而明确本发明。
另外,需要指出的是,在本说明书记载的各实施方式是例示性的,能够在不同的实施方式之间进行结构的部分置换或组合。
图1(a)是本发明的第一实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图,图1(b)是用于说明板波的S0模式的示意图。
弹性波装置1具有支承基板2。支承基板2由Si构成。不过,构成支承基板2的材料没有特别限定。
在支承基板2上,设置有声反射层3。声反射层3具有:具有相对高的声阻抗的高声阻抗层3a、3c、3e;以及具有相对低的声阻抗的低声阻抗层3b、3d、3f。高声阻抗层3a、3c、3e与低声阻抗层3b、3d、3f交替地层叠。在支承基板2与高声阻抗层3a之间也可以存在粘接层等其它层。在后述的导电层8下层叠低声阻抗层3f。
构成上述高声阻抗层3a、3c、3e以及低声阻抗层3b、3d、3f的材料只要满足上述声阻抗关系就没有特别限定。例如,能够使用氧化硅、氮化硅、氧化铝等绝缘性陶瓷、ZnO等压电陶瓷、Si等半导体、或者Au、Pt、Cu、Al等金属或合金。
在本实施方式中,高声阻抗层3a、3c、3e由作为氮化硅的SiN构成。或者,高声阻抗层3a、3c、3e也可以是Pt。低声阻抗层3b、3d、3f由作为氧化硅的SiO2构成。
在上述声反射层3上,层叠有用于激励板波的弹性波元件部4。弹性波元件部4具有压电薄膜5。压电薄膜5具有第一主面5a和与第一主面5a对置的第二主面5b。在第一主面5a上,设置有IDT电极6。此外,与IDT电极6电连接的连接布线7设置在第一主面5a上。设置有导电层8,使得覆盖第二主面5b。
上述IDT电极6、连接布线7由适当的金属或合金构成。在本实施方式中,IDT电极6以及连接布线7由Al构成。此外,导电层8可以是Ti,也可以是Al。此外,导电层8也可以由适当的金属或合金构成。
上述压电薄膜5由LiNbO3构成。不过,压电薄膜也可以由LiTaO3等其它压电单晶构成。在将由IDT电极的电极指周期决定的波长的值设为λ时,压电薄膜5的厚度期望设为0.01λ以上且2.0λ以下的范围内。只要在该范围内,就能够更有效地激励板波的S0模式。不过,压电薄膜5的厚度也可以在上述范围外。
弹性波装置1的特征在于,利用了由本申请的发明人们新发现的板波的S0模式。而且,为了利用上述S0模式,需要利用板波的S0模式且在压电薄膜5下形成导电层8。
如图1(b)所示,在板波的S0模式下,压电薄膜5在与压电薄膜5的第一主面5a的面方向平行的方向上产生位移。
制作了作为第一实施方式的实施例的实施例1的弹性波装置以及比较例1的弹性波装置。制作了从IDT电极起朝向支承基板依次如下地层叠了各层的弹性波装置。
(实施例1)
IDT电极:Al、厚度为0.07λ/压电薄膜:欧拉角为(0°,120°,0°)的LiNbO3膜、厚度为0.12λ/导电层:Al膜、厚度为0.035λ/低声阻抗膜:SiO2膜、厚度为0.2λ/高声阻抗膜:Pt膜、厚度为0.1λ/低声阻抗膜:SiO2膜、厚度为0.2λ/高声阻抗膜:Pt膜、厚度为0.1λ/低声阻抗膜:SiO2膜、厚度为0.265λ/支承基板:Si基板。
(比较例1)
IDT电极:Al、厚度为0.07λ/压电薄膜:欧拉角为(90°,90°,40°)的LiNbO3膜、厚度为0.1λ/低声阻抗膜:SiO2膜、厚度为0.14λ/高声阻抗膜:Pt膜、厚度为0.09λ/低声阻抗膜:SiO2膜、厚度为0.14λ/高声阻抗膜:Pt膜、厚度为0.09λ/低声阻抗膜:SiO2膜、厚度为0.4λ/支承基板:Si基板。
另外,在实施例1以及比较例1中,LiNbO3的Q假定为1000,IDT电极的占空比设为了0.5。在以后叙述的实施例2以后,IDT电极的占空比也全部设为了0.5。
图2是示出在实施例1的弹性波装置1中以板波的S0模式对压电薄膜5进行了激励的情况下的位移分布的示意图。该位移分布是通过利用了有限元法的分析(仿真)而求出的结果。在图2中,在右侧示出图2中未绘制影线的区域以及利用斜线等绘制了影线的各区域中的位移量的标度。
根据图2明确可知,在实施例1中,与IDT电极6的电极指以及处于电极指下方的区域的压电薄膜部分相比,处于电极指间下方的区域的压电薄膜部分的位移大。这可认为是,在弹性波装置1中,由于在压电薄膜5的第二主面5b上设置有导电层8,从而实现了这样的位移分布。
在图3示出比较例1的弹性波装置的激励了板波的S0模式的情况下的位移分布。根据图3可明确,在比较例1的弹性波装置101中,位移最大的部分是IDT电极的电极指以及处于电极指下方的区域的压电薄膜部分。另一方面,可知处于电极指间下方的区域的压电薄膜部分的位移没有那么大。
根据图2与图3的对比明确可知,在实施例1的弹性波装置1中的板波的S0模式和比较例1的弹性波装置101中的板波的S0模式下,位移大的部分完全不同,在本发明的板波S0模式下,在电极指以及处于电极指下方的区域的压电薄膜部分没有大的位移。
图4是示出上述比较例1的弹性波装置中的阻抗特性的图。图5是示出实施例1的弹性波装置的阻抗特性的图。在图5以及图4中,分别用箭头A1、A2示出的6GHz附近的响应为板波S0模式的响应。4GHz附近的用箭头B1、B2示出的响应为SH0模式的响应。
对比图4和图5明确可知,根据实施例1,与比较例1相比,能够增大S0模式的响应。即,可知能够增大S0模式下的作为反谐振频率的阻抗Za相对于谐振频率处的阻抗Zr的比的阻抗比Za/Zr。因而,能够容易地得到相对频带大的谐振器。
接着,制作了以下的实施例2以及比较例2的弹性波装置。从IDT电极侧起依次层叠了以下的各层。
(实施例2)
设为,IDT电极:Al,厚度为0.07λ,压电薄膜:欧拉角为(0°,120°,0°)的LiNbO3膜,厚度为0.1λ,导电层:Ti膜,厚度为0.01λ,从导电层下到支承基板的构造设为与实施例1相同。
(比较例2)
除了在LiNbO3膜的第二主面侧未设置导电层以外,设为与实施例2相同。
图6是示出上述比较例2的弹性波装置中的阻抗特性的图。图7是示出实施例2的弹性波装置的阻抗特性的图。
在图6以及图7中,分别用箭头A3、A4示出的6GHz附近的响应为板波S0模式的响应。另外,用箭头B3、B4示出的3GHz附近的响应为SH0模式的响应。
对比图6和图7明确可知,根据实施例2,与比较例2的弹性波装置相比,能够增大S0模式的响应。即,可知能够增大S0模式下的作为反谐振频率的阻抗Za相对于谐振频率处的阻抗Zr的比的阻抗比Za/Zr。因此,能够容易地得到相对频带大的谐振器。
如上所述,在第一实施方式涉及的弹性波装置1中,因为利用板波的S0模式,且在压电薄膜5的第二主面5b设置有导电层8,所以具有由本申请的发明人们新发现的位移分布。而且,在弹性波装置1中,即使IDT电极的厚度变动,声速、频率特性也不易变动。参照图8~图10对此进行说明。
制作了以下的实施例3以及实施例4的弹性波装置和比较例3以及比较例4的弹性波装置。从IDT电极起朝向支承基板依次如下地层叠了各层。
(实施例3的弹性波装置)
IDT电极:Al,使厚度在0.02λ以上且0.2λ以下的范围变化。压电薄膜:LiNbO3膜、厚度为0.1λ/导电层:Ti膜、厚度为0.03λ/低声阻抗膜:SiO2膜、厚度为0.26λ/高声阻抗膜:SiN膜、厚度为0,26λ/低声阻抗膜:SiO2膜、厚度为0.26λ/高声阻抗膜:SiN膜、厚度为0.26入/低声阻抗膜:SiO2膜、厚度为0.14λ/支承基板:Si基板。
(实施例4的弹性波装置)
IDT电极:Al,使厚度在0.02λ以上且0.2λ以下的范围变化。压电薄膜:LiNbO3膜、厚度为0.1λ/导电层:Ti膜、厚度为0.03λ/低声阻抗膜:SiO2膜、厚度为0.2λ/高声阻抗膜:Pt膜、厚度为0.1λ/低声阻抗膜:SiO2膜、厚度为0.2λ/高声阻抗膜:Pt膜、厚度为0.1λ/低声阻抗膜:SiO2膜、厚度为0.4λ/支承基板:Si基板。
(比较例3的弹性波装置)
IDT电极:Al,使厚度在0.02λ以上且0.1λ以下的范围变化。压电薄膜:LiNbO3膜、厚度为0.1λ/低声阻抗膜:SiO2膜、厚度为0.1λ/高声阻抗膜:SiN膜、厚度为0.11λ/低声阻抗膜:SiO2膜、厚度为0.1λ/高声阻抗膜:SiN膜、厚度为0.11λ/低声阻抗膜:SiO2膜、厚度为0.14λ/支承基板:Si基板。
(比较例4的弹性波装置)
IDT电极:Al,使厚度在0.02λ以上且0.14λ以下的范围变化。压电薄膜:LiNbO3膜、厚度为0.2λ/低声阻抗膜:SiO2膜、厚度为0.14λ/高声阻抗膜:Pt膜、厚度为0.09λ/低声阻抗膜:SiO2膜、厚度为0.14λ/高声阻抗膜:Pt膜、厚度为0.09λ/低声阻抗膜:SiO2膜、厚度为0.4λ/支承基板:Si基板。
通过利用了有限元法的分析(仿真)求出上述实施例3、实施例4以及比较例3、比较例4中的IDT电极的电极厚度与声速的关系。
在图8示出上述实施例3、实施例4以及比较例3、比较例4中的IDT电极的电极厚度与声速的关系。根据图8明确可知,在比较例3、比较例4中,随着IDT电极的电极厚度从0.02λ起增加,声速逐渐降低。
相对于此,可知在实施例3、实施例4中,即使IDT电极的电极厚度在0.02λ以上且0.2λ以下的范围内使电极厚度变化,声速也几乎不变化。即,可知使IDT电极的厚度变化了一个波长的情况下的S0模式的声速的变化非常小。因此可知,即使IDT电极的厚度变化,也不易产生声速变化、弹性波装置的频率特性的变化。
在本申请的第二发明中,在上述IDT电极的厚度变化了一个波长的情况下,使声速的变化为9300m/秒以下,因此,能够有效地抑制由上述电极厚度的变化造成的频率特性的变化。更优选为,IDT电极的厚度变化了一个波长的情况下的S0模式的声速的变化为1000m/秒以下,在该情况下,能够更进一步抑制频率特性的变化。
图9是示出上述实施例3、实施例4以及比较例3、比较例4的弹性波装置的IDT电极的电极厚度与阻抗比Za/Zr的关系的图。根据图9可明确,在比较例3、比较例4中,若电极厚度变化,则阻抗比Za/Zr变化得大。
相对于此,可知在实施例3、实施例4中,即使IDT电极的电极厚度在0.02λ以上且0.2λ以下的范围内变化,阻抗比Za/Zr的变化也非常小。优选为,在换算为Al的情况下,在IDT电极的厚度为0.02λ以上且0.2λ以下的范围内时,期望阻抗比Za/Zr为5dB以下。由此,能够提供频率特性的变化少的弹性波装置。
特别是,可知在作为高声阻抗膜而使用了Pt膜且作为低声阻抗膜而使用了SiO2膜的构造的实施例4中,在电极厚度在0.02λ以上且0.2λ以下的范围内时,阻抗比Za/Zr的最大值与最小值之差为3.2dB,非常小。此外,即使在作为高声阻抗膜而使用了SiN膜的实施例3中,上述最大值与最小值之差也小至4.5dB。因此,优选为,作为高声阻抗膜而使用Pt膜、SiN膜,并作为低声阻抗膜而使用SiO2膜,由此能够有效地减小频率特性的变化。更优选为,期望作为高声阻抗膜而使用Pt膜,作为低声阻抗膜而使用SiO2膜。
参照图10(a)~图10(c),对弹性波装置1的制造方法的一个例子进行说明。在制造弹性波装置1时,如图10(a)所示,在压电基板5A的一面形成导电层8以及声反射层3。
接着,如图10(b)所示,将图10(a)所示的层叠体从上述声反射层3侧接合到支承基板2上。然后,如图10(c)所示,通过CMP研磨等对压电基板5A进行研磨,使其变薄。将压电基板5A薄板化的方法也可以使用如下方法,即,事先在基板注入离子,直到某个深度,并在由于离子注入而受到损伤的层的界面处进行剥离,从而进行薄板化。然后,通过上述任一方法,形成压电薄膜5。在该压电薄膜5上,形成图1(a)所示的IDT电极6以及连接布线7。
在进行用于得到上述压电薄膜5的研磨时,为了激励板波,期望进行研磨,直到压电薄膜5的厚度成为0.01λ以上且2.0λ以下的程度的范围。由此,能够有效地提高板波的激励效率。
此外,虽然关于IDT电极以及连接布线的构造,在第一实施方式中使用了Al,但是也可以使用AlCu等合金。进而,也可以使用Au、Ag等其它金属或合金。除此以外,也可以像Ti膜与AlCu膜的层叠构造那样通过层叠多个金属膜,从而形成IDT电极6。此外,在IDT电极6和连接布线7中,厚度、材料也可以不同。
图11是本发明的第二实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。在第二实施方式的弹性波装置21中,设置有中空部9。在支承基板2上层叠有支承层2A以及弹性波元件部4,使得覆盖该中空部9。与第一实施方式的情况同样地,弹性波元件部4具有导电层8、压电薄膜5、IDT电极6以及连接布线7。在设置有上述中空部9的区域的正上方,在压电薄膜5上设置有IDT电极6。像这样,也可以具有压电薄膜5中的被IDT电极6激励的部分面向中空部9的隔膜构造。在该情况下,也可以在支承基板2内设置有中空部,还可以采取代替中空部9而设置了贯通支承基板2的构造的隔膜构造。
在弹性波装置21中,也与第一实施方式的情况同样地,能够利用在压电薄膜5中处于IDT电极6的电极指间下方的区域的压电薄膜部分的位移大于电极指以及处于电极指下方的区域的压电薄膜部分的、板波的S0模式。因此,像在上述第一实施方式以及实施例1~4中示出的那样,即使在第二实施方式中,在IDT电极6的厚度变化的情况下,也能够减小声速的变化。因而,能够有效地抑制由IDT电极的厚度的变化造成的频率特性的变化。
在第二实施方式中,IDT电极的厚度变化了一个波长的情况下的声速的变化也优选为9300m/秒以下,更优选地,期望为1000m/秒以下。
作为第二实施方式的弹性波装置21的实施例,制作了以下的实施例5的弹性波装置。
(实施例5的弹性波装置)
从IDT电极侧起,层叠构造如下。
IDT电极:Al,使厚度在0.02λ以上且0.22λ以下变化。压电薄膜:LiNbO3膜、厚度为0.1λ/导电层:Al膜、厚度为0.035λ/支承基板:Si基板。LiNbO3的Q假定为1000,IDT电极的占空比设为了0.5。
图12示出实施例5的弹性波装置中的IDT电极的电极厚度与声速的关系,图13示出IDT电极的电极厚度与阻抗比Za/Zr的关系。
根据图12明确可知,在IDT电极的电极厚度为0.02λ以上且0.2λ以下的范围内,即使IDT电极的电极厚度变化,声速的变化也非常小。此外,可知由电极厚度的变化造成的阻抗比Za/Zr的变化也少。即,可知在IDT电极的膜厚为0.02λ以上且0.2λ以下的范围内,阻抗比Za/Zr的最大值与最小值之差为3.8dB,非常小。
此外,图14是示出上述实施例5的弹性波装置中的IDT电极的电极厚度与相对频带BW(%)的关系的图。另外,相对频带BW用弹性波谐振器中的{(反谐振频率-谐振频率)/谐振频率}×100(%)来表示。
根据图14明确可知,若IDT电极的电极厚度变厚,则相对频带BW具有变大的倾向。特别是,可知在IDT电极的电极厚度为0.15λ以上且0.22λ以下的情况下,与0.13λ以下的情况相比,能够有效地扩展相对频带BW。为了谋求宽带化,电极厚度期望为0.15λ以上且0.22λ以下。
接着,对使LiNbO3基板的欧拉角变化的情况下的阻抗比以及相对频带的结果进行说明。
作为实施例6,制作了以下的弹性波装置。
IDT电极:Al、厚度为0.12λ/压电薄膜:LiNbO3膜、厚度为0.1λ/导电层:Al膜、厚度为0.035λ/支承基板:Si基板。与实施例5同样地制作了隔膜构造的弹性波装置。IDT电极的占空比设为了0.5。
在该构造中,在LiNbO3基板的欧拉角(0°,θ,0°)中,使θ进行了变化。图15以及图16是分别示出使欧拉角的θ变化的情况下的阻抗比Za/Zr的变化以及相对频带BW的变化的图。
在该情况下,声速为6265m/秒以上且6390m/秒以下的范围。优选阻抗比Za/Zr高,从制作滤波器等器件方面考虑,期望超过60dB。在制作宽频带的滤波器的情况下,期望相对频带BW大。根据图15以及图16可明确,欧拉角θ期望为75°以上且145°以下。
此外,作为实施例7,制作了以下的弹性波装置。
IDT电极:Al、厚度为0.12λ/压电薄膜:LiNbO3膜、厚度为0.1λ/导电层:Al膜、厚度为0.035λ/支承基板:Si基板。在实施例7中,也制作了隔膜构造的弹性波装置。IDT电极的占空比设为了0.5。
在实施例7中,在LiNbO3膜的欧拉角(0°,120°,ψ)中,使ψ进行了变化。图17是示出实施例7中的欧拉角中的ψ与阻抗比Za/Zr的关系的图。图18是示出欧拉角中的ψ与相对频带BW的关系的图。根据图17以及图18可明确,在使欧拉角中的ψ变化的情况下,阻抗比Za/Zr以及相对频带BW并不怎么变化。
相对于此,在使欧拉角中的ψ变化的情况下,在板波的S0模式的附近出现作为无用波的SH波的响应。图19是示出用于说明该无用波的阻抗特性的图。在实施例7中,根据情况,在用箭头C1示出的S0模式的附近出现了用箭头C2示出的无用波的响应。图20示出与图19的阻抗特性对应的弹性波装置的相位特性。在图20中,可知在用箭头D1示出的S0模式的附近,较大地出现了用箭头D2示出的无用波的响应。像这样,若在S0模式的响应的附近存在大的无用波,则弹性波装置的特性会劣化。
图21是示出欧拉角中的ψ与用上述箭头D2示出的无用波的相位角的关系的图。根据图21可明确,在欧拉角(0°,120°,ψ)中,ψ期望在-10°以上且+10°以下的范围内,即,期望在0°±10°的范围内。由此,能够抑制上述无用波的响应。
另外,在该情况下,声速为6170m/秒以上且6470m/秒以下。
此外,作为实施例8,制作了以下的弹性波装置。
在实施例8中,使欧拉角中的进行了变化。此外,除此以外,在实施例8中制作了与实施例7相同的构造的隔膜构造的弹性波装置。其中,将LiNbO3膜的欧拉角设为并使在-30°以上且±30°以下的范围进行了变化。在该情况下,声速为6290m/秒以上且6350m/秒以下。
因而,在本申请的第三发明中,在由LiNbO3构成的压电薄膜的欧拉角中,处于0°±20°的范围内,θ处于75°以上且145°以下的范围内,ψ处于0°±10°的范围内。由此,与第一实施方式以及第二实施方式的情况同样地,能够抑制由IDT电极的膜厚变化造成的声速的变化、频率特性的变化。
附图标记说明
1:弹性波装置;
2:支承基板;
2A:支承层;
3:声反射层;
3a、3c、3e:高声阻抗层;
3b、3d、3f:低声阻抗层;
4:弹性波元件部;
5:压电薄膜;
5A:压电基板;
5a:第一主面;
5b:第二主面;
6:IDT电极;
7:连接布线;
8:导电层;
9:中空部;
21:弹性波装置;
101:弹性波装置。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述的弹性波装置,其中,
所述IDT电极的厚度变化了一个波长的情况下的声速的变化为9300m/秒以下。
3.根据权利要求2所述的弹性波装置,其中,
在所述IDT电极的厚度变化了一个波长的情况下,所述声速的变化为1000m/秒以下。
5.根据权利要求4所述的弹性波装置,其中,
在所述IDT电极的厚度变化了一个波长的情况下,所述声速的变化为1000m/秒以下。
7.根据权利要求1~6中的任一项所述的弹性波装置,其中,
所述弹性波装置还具备支承基板,
在所述支承基板上直接或间接地层叠有所述导电层。
8.根据权利要求7所述的弹性波装置,其中,
所述弹性波装置还具备声反射层,
所述声反射层设置在所述导电层与所述支承基板之间,
所述声反射层还具有:
高声阻抗层,具有相对高的声阻抗;以及
低声阻抗层,声阻抗相对低。
9.根据权利要求8所述的弹性波装置,其中,
所述高声阻抗层由氮化硅、Pt、W或氧化钽构成,
所述低声阻抗层由氧化硅构成。
10.根据权利要求7所述的弹性波装置,其中,
所述弹性波装置还具备支承层,
所述支承层对所述支承基板和所述导电层进行支承,
在所述弹性波装置内形成有被所述支承基板、所述导电层以及所述支承层包围的中空部。
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