CN110383686B - 弹性波装置、弹性波装置封装件、多工器、高频前端电路及通信装置 - Google Patents

弹性波装置、弹性波装置封装件、多工器、高频前端电路及通信装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供在由硅构成的支承基板内传播的高次模式的频率位置难以产生偏差的弹性波装置。该弹性波装置(1)具备：由硅构成的支承基板(2)；直接或间接地设置在支承基板(2)上且具有相对置的一对主面的压电体(4)；以及直接或间接地设置在压电体(4)的至少一个主面上且由电极指间距决定的波长为λ的IDT电极(5)，由从下述的式(2)导出的x的解V1、V2、V3中的V1规定的、在支承基板(2)内传播的体波的声速VSi＝(V1)1/2为5500m/秒以上。Ax3+Bx2+Cx+D＝0…式(2)。

Description

弹性波装置、弹性波装置封装件、多工器、高频前端电路及通 信装置
技术领域
本发明涉及具有由硅构成的支承基板的弹性波装置、弹性波装置封装件、多工器、高频前端电路及通信装置。
背景技术
以往，提出了各种使用由硅构成的支承基板的弹性波装置。在下述的专利文献1中，公开了在由硅构成的支承基板上层叠有机粘合层和压电基板而成的弹性波装置。而且，通过以由硅构成的支承基板的(111)面接合而提高耐热性。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-187373号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1中，根据由硅构成的支承基板的晶体取向，在支承基板内传播的体波的声速发生变化，在支承基板内传播的高次模式的频率位置有时产生偏差。而且，当在支承基板内传播的高次模式的频率位置产生偏差时，存在如下问题，在不希望的频率位置产生基于高次模式的响应的可能性变高。
本发明的目的在于，提供一种在由硅构成的支承基板内传播的高次模式的频率位置难以产生偏差的弹性波装置。本发明的另一目的在于，提供具有本发明的弹性波装置的弹性波装置封装件、多工器、高频前端电路及通信装置。
用于解决课题的手段
本发明是一种弹性波装置，具备：支承基板，其由硅构成；压电体，其直接或间接地设置在所述支承基板上，且具有相对置的一对主面；以及IDT电极，其直接或间接地设置在所述压电体的至少一个所述主面上，且由电极指间距决定的波长为λ，在所述支承基板内传播的体波的声速即下述的式(1)的声速VSi为5500m/秒以上。
VSi＝(V1)1/2(m/秒)...式(1)
式(1)中的V1为下述的式(2)的解。
Ax3+Bx2+Cx+D＝0...式(2)
在式(2)中，A、B、C及D分别是由下述的式(2A)～(2D)表示的值。
A＝-ρ3...式(2A)
B＝ρ2(L11+L22+L33)...式(2B)
C＝ρ(L21 2+L23 2+L31 2-L11·L33-L22·L33-L11·L22)...式(2C)
D＝2·L21·L23·L31+L11·L22·L33-L31 2·L22-L11·L23 2-L21 2·L33...式(2D)
其中，在式(2A)、式(2B)、式(2C)或式(2D)中，ρ是2.331(g/cm3)，另外，L11、L22、L33、L21、L31及L23是由下述的式(3A)～(3F)表示的值。
L11＝c11·a1 2+c44·a2 2+c44·a3 2...式(3A)
L22＝c44·a1 2+c11·a2 2+c44·a3 2...式(3B)
L33＝c44·a1 2+c44·a2 2+c11·a3 2...式(3C)
L21＝(c12+c44)·a2·a1...式(3D)
L31＝(c12+c44)·a1·a3...式(3E)
L23＝(c44+c12)·a3·a2...式(3F)
其中，在式(3A)～(3F)中，c11、c12、c44分别为c11＝1.674E+11(N/m2)，c12＝6.523E+10(N/m2)，c44＝7.957E+10(N/m2)。另外，a1、a2及a3是由下述的式(4A)～(4C)表示的值。
Figure GDA0002193955080000021
Figure GDA0002193955080000022
a3＝sin(θ)·sin(ψ)...式(4C)
而且，式(4A)～(4C)中的
Figure GDA0002193955080000023
θ及ψ是所述支承基板的晶体取向
Figure GDA0002193955080000031
中的
Figure GDA0002193955080000032
θ、ψ。
在本发明的弹性波装置的某一特定方案中，所述式(1)中的所述V1是所述式(2)的解V1、V2、V3中的最小值。由此，能够更进一步有效地使高次模式的频率位置稳定。
在本发明的弹性波装置的另一特定方案中，所述压电体的膜厚为3.5λ以下。通过将压电体的膜厚设为3.5λ以下，能够提高弹性波的能量集中度，能够降低损失。
在本发明的弹性波装置的其他特定方案中，所述压电体由钽酸锂构成。
在本发明的弹性波装置的又一特定方案中，在所述支承基板传播的体波的声速高于在所述压电体传播的弹性波的声速。在该情况下，能够提高Q值。
在本发明的弹性波装置的另一特定方案中，所述弹性波装置还具备低声速材料层，该低声速材料层设置在所述支承基板与所述压电体之间，并且由在该低声速材料层传播的体波的声速比在所述压电体传播的弹性波的声速低的低声速材料构成。在该情况下，能够有效地将弹性波封闭到压电体内。通过配置低声速材料层，弹性波的声速下降。弹性波的能量本质上集中于低声速的媒介中。因此，能够提高弹性波能量向压电体内及激励了弹性波的IDT电极内的封闭效果。其结果是，与未设置低声速材料层的情况相比，能够降低损失，提高Q值。
在本发明的弹性波装置的另一特定方案中，所述低声速材料层的膜厚为2λ以下。在该情况下，通过将作为低声速材料层的低声速膜的膜厚选择为2λ以下的范围内，能够容易地调整机电耦合系数。另外，由低声速膜的膜应力引起的弹性波装置的翘曲得以降低。因此，能够提高设计的自由度。另外，能够提供操作容易且高品质的弹性波装置。
在本发明的弹性波装置的又一特定方案中，所述低声速材料层由氧化硅构成。
在本发明的弹性波装置的又一特定方案中，所述压电体由钽酸锂构成，所述低声速材料层由氧化硅构成。
在本发明的弹性波装置的另一特定方案中，所述弹性波装置还具备高声速材料层，该高声速材料层设置在所述支承基板与所述低声速材料层之间，并且，由在该高声速材料层传播的体波的声速比在所述压电体传播的弹性波的声速高的高声速材料构成。
在本发明的弹性波装置的又一特定方案中，弹性波装置在具有通带不同的多个带通型滤波器的多工器中用于通带比至少一个其他带通型滤波器低的带通型滤波器。在该情况下，为了避开至少一个其他带通型滤波器的通带，使弹性波装置中的高次模式的频率位置脱离即可。由此，能够有效地抑制其他带通型滤波器的特性的劣化。
在本发明的弹性波装置的另一特定方案中，所述支承基板的厚度为10λ以上且180μm以下，所述λ为18μm以下。在该情况下，支承基板的厚度为10λ以上，因此，能够减小高次模式的相位最大值。即，为了抑制高次模式的响应强度，期望支承基板的厚度为10λ以上。另外，在支承基板的厚度为180μm以下的情况下，能够提高散热性，并且，能够实现低背化。
在本发明的弹性波装置的又一特定方案中，还具备电介质层，该电介质层设置在所述压电体与所述IDT电极之间。在该情况下，能够利用电介质层的膜厚来调整谐振器的分数带宽(fractional band width)。因此，通过选择适于各通带所要求的带宽的分数带宽，能够提高滤波器特性。
在本发明的弹性波装置的又一特定方案中，所述电介质层由氧化硅或五氧化钽构成。在该情况下，能够改善弹性波装置的频率温度特性。通过配置电介质层，能够改变弹性波的能量分布。因此，能够调整设备的温度特性。
在本发明的弹性波装置的又一特定方案中，所述电介质层由氧化硅构成。在该情况下，能够有效将弹性波封闭到压电体内，并且，能够更加有效地改善频率温度特性。通过配置氧化硅等的具有正频率温度特性的材料，能够改善频率温度特性。另外，由于氧化硅是低声速的材料且通常弹性波的能量集中于低声速的材料，因此，能够改善弹性波的封闭效果。
在本发明的弹性波装置的又一特定方案中，所述弹性波装置还具备：支承层，其设置在所述支承基板上，且包围所述IDT电极；盖构件，其覆盖所述支承层，且构成包围所述IDT电极的中空空间；以及多个金属凸起，其设置在所述盖构件上，且与所述IDT电极电连接。在该情况下，按照本发明，能够提供WLP构造的弹性波装置。能够利用包围电极的支承层和盖构件来形成包围IDT电极的中空空间。即便在利用树脂覆盖了外侧的情况下，也能够维持中空空间。因此，不会阻碍弹性波的激励。另外，由于具备与IDT电极连接的金属凸起，因此，能够取出电信号。即，通过采用该结构，能够实现晶片级的封装(WLP)。
在本发明的弹性波装置的又一特定方案中，所述弹性波装置还具备：支承层，其设置在所述支承基板上，且包围所述IDT电极；以及盖构件，其覆盖所述支承层，构成包围所述IDT电极的中空空间，且由无机材料构成，在由所述支承层包围的区域内，在所述支承基板上设置有至少一个贯通电极和至少一个端子电极，该至少一个贯通电极贯穿所述支承基板，该至少一个端子电极与所述至少一个贯通电极电连接，并且，设置于所述支承基板的与设置有所述IDT电极的一侧为相反侧的面，所述至少一个贯通电极与所述IDT电极及所述至少一个端子电极电连接。在该情况下，盖构件由无机材料构成，且具有高强度，因此，能够提高模塑耐性。另外，通过在所述支承基板的与设置有所述IDT电极的一侧为相反侧的面设置有端子电极，与在盖构件侧设置端子电极的情况相比，能够实现小型化。尤其是在作为盖构件的材料的无机材料是硅的情况下，由于盖构件与支承基板的线膨胀系数差较小，因此，能够抑制热负荷时的裂纹。
在本发明的弹性波装置封装件的某一较广的方案中，具备：壳体基板，其在一个面设置有多个电极连接盘；以及按照本发明而构成的弹性波装置，其搭载于所述壳体基板，与所述IDT电极电连接的至少一个金属凸起设置于所述弹性波装置，所述至少一个金属凸起与至少一个所述电极连接盘接合，所述弹性波装置封装件还具备设置在所述壳体基板上的密封树脂层，使得将所述弹性波装置密封。在该情况下，通过使用高强度的壳体基板，能够提高模塑耐性。另外，在将壳体基板设为多层基板的情况下，能够在壳体基板内内置电感器。当由Au形成金属凸起时，热冲击耐性提高。
在本发明的弹性波装置封装件的另一较广的方案中，具备：壳体基板，其在一个面设置有多个电极连接盘；以及具有WLP构造的按照本发明而构成的弹性波装置，其搭载于所述壳体基板，所述多个金属凸起与所述壳体基板中的所述多个电极连接盘接合，所述弹性波装置封装件还具备密封树脂层，该密封树脂层设置为将所述弹性波装置密封。
本发明的多工器具备：带通型滤波器，其具有按照本发明而构成的弹性波装置；以及至少一个其他带通型滤波器，其与所述带通型滤波器一端彼此连接，所述弹性波装置中的高次模式的频率位置处于所述至少一个其他带通型滤波器的通带外。在该情况下，能够避免因高次模式的存在而引起的其他带通型滤波器的特性劣化。
发明效果
在本发明的弹性波装置、弹性波装置封装件以及多工器中，在由硅构成的支承基板内传播的高次模式的频率位置难以产生偏差。
附图说明
图1的(a)及(b)是示出本发明的第一实施方式的弹性波装置的正面剖视图及第一实施方式中的弹性波装置的电极构造的示意性俯视图。
图2是用于说明由硅构成的支承基板的晶体取向的定义的示意图。
图3是示出由硅构成的支承基板的晶体取向
Figure GDA0002193955080000061
Figure GDA0002193955080000062
时的支承基板的晶体的X轴与IDT电极中的电极指的延伸方向之间的关系的示意性俯视图。
图4是示出本发明的第一实施方式的弹性波装置的谐振特性的图。
图5是示出在由硅构成的支承基板上层叠有氧化硅膜及压电体的构造中、支承基板的晶体取向
Figure GDA0002193955080000063
的
Figure GDA0002193955080000064
与高次模式的声速之间的关系的图。
图6是示出在由硅构成的支承基板上层叠有压电体的构造中、支承基板的晶体取向
Figure GDA0002193955080000065
的
Figure GDA0002193955080000066
与高次模式的声速之间的关系的图。
图7是示出由硅构成的支承基板的晶体取向
Figure GDA0002193955080000067
的
Figure GDA0002193955080000068
与在支承基板传播的较慢的横波声速之间的关系的图。
图8是用于说明本发明的多工器的一例的电路图。
图9是示出第一带通型滤波器的通过特性和第二带通型滤波器的通过特性的图。
图10是示出比较例中的第一带通型滤波器的通过特性和第二带通型滤波器的通过特性的图。
图11是示出在由硅构成的支承基板上层叠有压电体的构造中、在支承基板内传播的体波的声速中的最慢的横波声速为5500m/秒以上时的高次模式的能量分布的图。
图12是示出在由硅构成的支承基板上层叠有压电体的构造中、在支承基板内传播的体波的声速中的最慢的横波声速低于5500m/秒时的高次模式的能量分布的图。
图13是示出由硅构成的支承基板的厚度与高次模式的相位最大值(度)之间的关系的图。
图14是本发明的第二实施方式的弹性波装置的正面剖视图。
图15是示出本发明的第三实施方式的弹性波装置的正面剖视图。
图16是示出在第三实施方式中IDT电极与压电体之间的电介质膜的膜厚(％：相对于λ的比例)与分数带宽(％)的关系的图。
图17是本发明的第四实施方式的弹性波装置封装件的正面剖视图。
图18是本发明的第五实施方式的弹性波装置封装件的正面剖视图。
图19是本发明的第六实施方式的弹性波装置的正面剖视图。
图20是本发明的第七实施方式的弹性波装置封装件的正面剖视图。
图21是本发明的第八实施方式的弹性波装置的正面剖视图。
图22是示出弹性波装置中的钽酸锂膜的膜厚与Q值之间的关系的图。
图23是示出弹性波装置中的钽酸锂膜的膜厚与频率温度系数TCF之间的关系的图。
图24是示出弹性波装置中的钽酸锂膜的膜厚与声速之间的关系的图。
图25是示出钽酸锂膜的膜厚与分数带宽之间的关系的图。
图26是示出氧化硅膜的膜厚、声速以及高声速膜的材质之间的关系的图。
图27是示出氧化硅膜的膜厚、机电耦合系数以及高声速膜的材质之间的关系的图。
图28是用于说明本发明的通信装置及高频前端电路的概要结构图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的具体实施方式进行说明，由此使本发明变得清楚。
而且，本说明书所记载的各实施方式是示例性的内容，预先指出在不同的实施方式之间能够进行结构的部分的置换或组合。
图1的(a)是本发明的第一实施方式的弹性波装置的正面剖视图。弹性波装置1具有由硅构成的支承基板2。支承基板2是具有晶体取向的单晶构造。而且，支承基板2只要具有晶体取向，则也可以不是完整的单晶构造。此外，支承基板2也可以包括含有一部分杂质的基板。这不仅在第一实施方式中，在以下的所有实施方式中都是同样的。
在支承基板2上直接地层叠有作为低声速材料层的低声速膜3。作为低声速膜3，适合使用SiO2。但是，也可以使用SiO2以外的氧化硅。而且，也可以在低声速膜3上间接地层叠压电体4。另外，低声速膜3不是必须的。
构成上述低声速膜3的低声速材料是指，所传播的体波的声速比在后述的压电体中传播的弹性波的声速低的材料。
作为低声速材料，能够使用氧化硅、玻璃、氧氮化硅、氧化钽、以及向氧化硅添加了氟、碳、硼而得到的化合物等的以上述材料为主成分的媒介。
因此，也可以使用电介质膜来作为低声速膜3。但是，由于LiTaO3、LiNbO3等压电单晶具有负频率温度特性，因此，作为电介质膜，优选具有正频率温度特性的材料。因此，适合使用氧化硅、氧氮化硅。
在低声速膜3上层叠有压电体4。
压电体4是钽酸锂。钽酸锂例如是LiTaO3。而且，作为压电体，也可以使用LiNbO3等铌酸锂。另外，作为压电体，也可以使用其他压电单晶、压电陶瓷等。压电体4隔着上述的低声速膜3而间接地设置在支承基板2上。压电体4具有相对置的一对主面。在压电体4的一个主面上设置有IDT电极5和反射器6、7。如图1的(b)所示，弹性波装置1的电极构造具有上述IDT电极5和反射器6、7。弹性波装置1是单端口型弹性波谐振器。
IDT电极5直接或间接地设置在压电体4的至少一个主面上即可。在本实施方式中，IDT电极5设置于压电体4的作为一个主面的上表面，但也可以设置于作为另一个主面的下表面。
另外，如本实施方式那样，IDT电极5也可以直接地设置于压电体4的上表面，但也可以隔着电介质膜等间接地设置。另外，也可以在IDT电极5上形成电介质膜。
而且，在支承基板2内传播的体波的声速根据由硅构成的支承基板的晶体取向而变化。由本申请发明人首次发现了在支承基板2内传播的高次模式的频率位置出现偏差。本申请发明是基于该新见解而完成的。
而且，在支承基板内传播的体波的声速由下述的式(1)～(4C)表现，并且，值根据由硅构成的支承基板的晶体取向
Figure GDA0002193955080000091
的值而改变。
VSi＝(V1)1/2(m/秒)...式(1)
上述式(1)中的V1是下述的式(2)的解。
Ax3+Bx2+Cx+D＝0...式(2)
在式(2)中，A、B、C及D分别是由下述的式(2A)～(2D)表示的值。
A＝-ρ3...式(2A)
B＝ρ2(L11+L22+L33)...式(2B)
C＝ρ(L21 2+L23 2+L31 2-L11·L33-L22·L33-L11·L22)...式(2C)
D＝2·L21·L23·L31+L11·L22·L33-L31 2·L22-L11·L23 2-L21 2·L33...式(2D)
其中，在式(2A)、式(2B)、式(2C)或式(2D)中，ρ是硅的密度即2.331(g/cm3)。另外，L11、L22、L33、L21、L31及L23是由下述的式(3A)～(3F)表示的值。
L11＝c11·a1 2+c44·a2 2+c44·a3 2...式(3A)
L22＝c44·a1 2+c11·a2 2+c44·a3 2...式(3B)
L33＝c44·a1 2+c44·a2 2+c11·a3 2...式(3C)
L21＝(c12+c44)·a2·a1...式(3D)
L31＝(c12+c44)·a1·a3...式(3E)
L23＝(c44+c12)·a3·a2...式(3F)
其中，在式(3A)～(3F)中，c11、c12、c44分别是硅的弹性常数(N/m2)，c11＝1.674E+11(N/m2)，c12＝6.523E+10(N/m2)，c44＝7.957E+10(N/m2)。另外，a1、a2及a3是由下述的式(4A)～(4C)表示的值。
Figure GDA0002193955080000101
Figure GDA0002193955080000102
a3＝sin(θ)·sin(ψ)...式(4C)
而且，式(4A)～(4C)中的
Figure GDA0002193955080000103
θ及ψ是由硅构成的支承基板的晶体取向
Figure GDA0002193955080000104
中的
Figure GDA0002193955080000105
θ、ψ。
本实施方式的弹性波装置1的特征在于，该弹性波装置具有：支承基板，其由硅构成；压电体，其直接或间接地设置在支承基板上，且具有相对置的一对主面；以及IDT电极，其直接或间接地设置在压电体的至少一个主面上，且由电极指间距决定的波长是λ，在该弹性波装置中，上述式(1)的声速VSi为5500m/秒以上。由此，如以下所述，能够抑制高次模式产生的频率的偏差。因此，在不希望出现的频率位置难以产生基于高次模式的响应。
而且，在将弹性波装置用作滤波器的情况下，有时在弹性波装置的通带外的高频侧产生不需要的波。因此，也可能产生对在通带外的高频侧具有通带的其他滤波器等造成不良影响等的问题。尤其是在具有在压电体与支承基板之间层叠了低声速材料层及高声速材料层的构造、以及在压电体与由高声速材料构成的支承基板之间层叠了低声速材料层的构造的情况下，上述高次模式的影响成为问题。
与此相对，在将弹性波装置1用作多工器中的低频侧滤波器的情况下，在弹性波装置1的通带外的高频侧难以产生不需要的波。因此，难以产生高频侧滤波器的特性劣化。
弹性波装置1的另一个特征在于，在将满足上述的式(2)的x的解V1、V2、V3(V1≤V2＜V3)中的最小的解设为V1时，由VSi＝(V1)1/2表示的在由硅构成的支承基板内传播的较慢的横波声速VSi为5500m/秒以上。
由此，能够更进一步有效地抑制高次模式的响应。另外，当(V2)1/2为5500m/秒以上时，能够更加抑制高次模式的产生，因此是更加优选的。此外，当(V3)1/2为5500m/秒以上时，能够更加抑制高次模式的产生，因此，是更加优选的。
参照图2对由硅构成的支承基板的晶体取向
Figure GDA0002193955080000111
进行说明。图2是用于说明由硅构成的支承基板的晶体取向的定义的示意图。在图2的由硅构成的支承基板的晶体构造中，在将右螺纹的旋转方向设为正的情况下，将Z-X-设为旋转轴。晶体取向
Figure GDA0002193955080000112
成为如下取向：1)使(X、Y、Z)绕Z轴旋转
Figure GDA0002193955080000113
设为(X1、Y1、Z1)，接下来，2)使(X1、Y1、Z1)绕X1轴旋转“θ”，设为(X2、Y2、Z2)，进一步，3)使(X2、Y2、Z2)绕Z2轴旋转“ψ”，设为(X3、Y3、Z3)。
如图3所示，在弹性波装置1中，在
Figure GDA0002193955080000114
时，硅晶体的X轴与同IDT电极5中的电极指的延伸方向正交的方向Xa成为同一方向。
这里，VSi作为在支承基板内沿Xa方向传播的体波内的较慢的横波的声速来计算。
在所使用的硅的晶体取向例如为
Figure GDA0002193955080000115
的情况下，通过上述式(1)求出声速VSi时，成为5843(m/秒)。
硅的弹性常数c11、c12及c44是如以下那样定义的值。
弹性体的形变S与应力T呈比例关系。该比例关系由以下的矩阵表示。
[数学式1]
Figure GDA0002193955080000116
该式的比例常数(cij)被称为弹性常数。弹性常数cij由固体所属的晶体系决定。例如，在硅中，由于晶体的对称性，因此能够由以下的三个独立的值来表现。
硅的弹性常数(N/m2)
[数学式2]
Figure GDA0002193955080000121
上述的弹性常数c11，c12及c44是如上述那样定义的硅的弹性常数。而且，硅的弹性常数是c11＝1.674E+11(N/m2)，c12＝6.523E+10(N/m2)，c44＝7.957E+10(N/m2)(H.J.McSkimin、et al.、″Measurement of the ElasticConstants of Silicon SingleCrystals and Their Thermal Constants(硅单晶弹性常数的测量及其热常数)″、Phys.Rev.Vol.83、p.1080(L)(1951).)。另外，硅的密度ρ＝2.331(g/cm3)。
以下，在本发明的第一实施方式的弹性波装置1中，对能够使高次模式产生的频率位置稳定的情况进行说明。
图4是示出第一实施方式的弹性波装置的谐振特性的图。而且，弹性波装置1的设计参数如下所述。
支承基板2的晶体取向
Figure GDA0002193955080000122
为(0°、0°、0°)。
低声速膜3的膜厚为0.35λ。而且，λ是由IDT电极5中的电极指间距决定的波长。
压电体4的厚度为0.30λ。
IDT电极5及反射器6、7由厚度0.08λ的Al膜形成。波长λ以1μm计算。
通过上述设计参数，作为弹性波装置1，设计了在声速3900m/秒带具有分数带宽的单端口型弹性波谐振器。
如图4所示，在声速3900m/秒带，表现出基本模式的响应。另一方面，在5100m/秒带，表现出高次模式的响应。
图5是示出在由硅构成的支承基板2的晶体取向(φ、0°、0°)中、使φ变化的情况下的在支承基板传播的高次模式的声速的变化的图。根据图5可清楚，若φ在0°以上且15°以下的范围内，即便φ发生变化，高次模式的声速的变化也较小。即，期望φ在0°以上且15°以下的范围内，由此能够实现高次模式的声速的稳定化。
另一方面，图6是示出除了去除低声速膜3之外、与上述构造相同的构造中的φ与高次模式的声速之间的关系的图。在由硅构成的支承基板上直接层叠有压电体的构造中，如图6所示，依旧可知若φ在0°以上且15°以下的范围内，则实现了高次模式的声速的稳定化。因此，即便在由硅构成的支承基板上直接层叠有压电体的构造中，也期望φ为0°以上且15°以下。
图7是示出由硅构成的支承基板的晶体取向(φ、0°、0°)中的φ与在支承基板内传播的体波的声速中的最慢的横波声速之间的关系的图。根据图7可清楚，当φ＝15°时，在支承基板内传播的体波的声速中的最慢的横波声速成为5500m/秒。因此，可知当φ为15°以下时，将在支承基板内传播的体波的声速中的最慢的横波声速设为5500m/秒以上即可。
而且，在φ＝0°的情况下，在支承基板内传播的体波的声速中的最慢的横波声速为5843m/秒。因此，慢的横波声速优选为5500m/秒以上且5843m/秒以下。由此，能够更进一步有效地实现高次模式的频率位置的稳定化。
图8是用于说明本发明的多工器的一例的电路图。在多工器21中，第一带通型滤波器22～第三带通型滤波器24的一端共同连接。在便携电话机的RF段等中，这样的多工器21与天线端子25共同连接。
第一带通型滤波器22、第二带通型滤波器23及第三带通型滤波器24的通带不同。此时，将第一带通型滤波器22的通带设为通带A。将第二带通型滤波器23的通带设为通带B。而且，设通带A处于比通带B低的频率范围。即，A＜B。
在上述多工器21中，将通带A设为1850～1915MHz，将通带B设为2300～2400MHz。在本发明的实施方式的多工器21中，在由硅构成的支承基板传播的较慢的横波声速即声速VSi为5843m/秒。在该情况下，高次模式产生的频率位置为2461MHz。
此时，在多工器21中，第一带通型滤波器22使用第一实施方式的弹性波装置1而构成。该第一带通型滤波器22的电路结构没有特别限定，但这里，构成具有多个弹性波装置1的梯型滤波器。即，作为梯型滤波器的串联臂谐振器及并联臂谐振器，使用了具有与第一实施方式的弹性波装置1同样的构造的串联臂谐振器及并联臂谐振器。
为了比较，在第一带通型滤波器中，作为串联臂谐振器及并联臂谐振器，在支承基板内传播的体波的声速中的最慢的横波声速即声速VSi为4681m/秒，除此之外，与上述多工器同样地构成了多工器。
图9是示出本发明的多工器的实施方式中的第一带通型滤波器22的通过特性和第二带通型滤波器23的通过特性的图。另外，图10示出比较例中的第一带通型滤波器的通过特性和第二带通型滤波器的通过特性。在图9及图10中，实线示出第一带通型滤波器的通过特性。虚线示出第二带通型滤波器的通过特性。
根据图10可清楚，在比较例中，在第二带通型滤波器的通过特性中，在通带内表现出箭头C所示的大纹波。即，通带内中的***损失较大地恶化。这被认为是由第一带通型滤波器所使用的弹性波装置的高次模式引起的劣化。
与此相对，在图9中，在第二带通型滤波器的通过特性中，在通带B内未表现出这样的纹波。在第一带通型滤波器22所使用的弹性波装置1中，高次模式的响应的频率位置从通带B脱离。因此，对第二带通型滤波器23的通带B中的特性未造成影响。
高次模式产生的频率在多工器的设计中是重要的项目。因此，要求高次模式产生的频率位置是稳定的。另一方面，如上所述，若在支承基板内传播的体波的声速中的最慢横波的声速为5500m/秒以上，则高次模式产生的频率能够非常稳定化。因此，若使用上述的弹性波装置1，则在多工器21中，能够容易使第一带通型滤波器22所使用的弹性波装置的高次模式产生的频率位置稳定化。另外，容易使高次模式产生的频率位置可靠地脱离第二带通型滤波器23的通带B。
即，图9是由形成通带A的滤波器产生的高次模式避开通带B的情况下的例子。在该情况下，在通带B中，通带A中的衰减充分大，因此，能够使所需的高频信号的大部分通过通带B。另一方面，如图10那样，在由形成通带A的滤波器产生的高次模式与通带B重叠的情况下，所需的高频信号的一部分会流向构成通带A的滤波器。其结果是，在构成通带B的滤波器中，在与上述高次模式相同的频率位置处产生损失，滤波器特性劣化。
而且，关于若在支承基板内传播的体波的声速中的最慢的横波声速为5500m/秒以上，则高次模式产生的频率位置稳定化，其原因被认为是如下所述。
图11是示出在由硅构成的支承基板31上层叠有压电体32的构造中、在支承基板31内传播的体波的声速中的最慢的横波声速为5500m/秒以上时的高次模式的能量分布的图。另一方面，图12是示出在由硅构成的支承基板上层叠有压电体的构造中、在支承基板内传播的体波的声速中的最慢的横波声速低于5500m/秒时的高次模式的能量分布的图。
在图11及图12中，虚线示出高次模式的能量强度。
根据图11可清楚，在支承基板31内传播的体波的声速中的最慢的横波声速为5500m/秒以上的情况下，高次模式被封闭在比支承基板31靠上方的部分。即，封闭在压电体32中。因此，在支承基板31内，高次模式几乎不再传播。因此，高次模式难以受到在支承基板31内传播的体波的声速中的最慢的横波声速的影响。
与此相对，如图12所示，在支承基板内传播的体波的声速中的最慢的横波声速低于5500m/秒的情况下，高次模式不仅在压电体内，在支承基板内也以相当的能量强度传播。因此，高次模式产生的频率位置较大地受到在支承基板内传播的体波的声速中的最慢的横波声速的变化的影响。
如上所述，若在支承基板内传播的体波的声速中的最慢的横波声速高达5500m/秒以上，则有效地抑制了因较慢的横波声速的变化引起的高次模式的频率位置的变化。
图13是示出在第一实施方式的弹性波装置中由硅构成的支承基板的厚度与高次模式的相位最大值之间的关系的图。
高次模式的峰值即高次模式的相位最大值是图13中的纵轴的值。
根据图13可清楚，若支承基板的厚度为10λ以上，则能够减小高次模式的相位最大值。此外，即便支承基板的厚度增加，高次模式的相位最大值也几乎固定。因此，在抑制高次模式的强度时，期望支承基板2的厚度为10λ以上。
而且，当支承基板2的厚度变得过厚时，散射性下降，或者难以实现低背化。因此，在抑制高次模式的方面，虽然没有特别限定，但由于上述原因，期望支承基板2的厚度的上限为180μm以下。因此，优选支承基板2的厚度为10λ以上且180μm以下，在该情况下，λ成为18μm以下。
图14是本发明的第二实施方式的弹性波装置的正面剖视图。
在弹性波装置41中，在由硅构成的支承基板42上依次层叠有压电体44及IDT电极46。因此，第二实施方式的弹性波装置41相当于从第一实施方式的弹性波装置1去除了低声速膜3的构造。在第二实施方式的弹性波装置41中，在支承基板42内传播的体波的声速即式(1)的声速VSi也为5500m/秒以上。因此，与第一实施方式的弹性波装置1同样地，在由硅构成的支承基板内传播的高次模式的频率位置难以产生偏差。如第二实施方式的弹性波装置41那样，在本发明中，低声速膜不是必须的结构。
图15是本发明的第三实施方式的弹性波装置的正面剖视图。
在弹性波装置41A中，在由硅构成的支承基板42上依次层叠有低声速材料层43、压电体44、作为电介质层的电介质膜45及IDT电极46。
低声速材料层43由低声速材料构成。低声速材料是所传播的体波的声速比在压电体44传播的弹性波的声速低的材料。作为这样的材料，能够使用SiO2等氧化硅、或者五氧化钽等电介质。
即，作为低声速材料层43，适合使用电介质层。
压电体44与第一实施方式同样地由LiTaO3构成，但也可以使用LiNbO3等其他的压电单晶。
IDT电极46由适当的金属或合金构成。
在图15中虽然省略了图示，但在弹性波装置41A中，在IDT电极的弹性波传播方向两侧设置有反射器。由此，构成单端口型弹性波谐振器。
而且，在第一实施方式～第三实施方式中，对弹性波谐振器进行了说明，但本发明的弹性波装置不局限于弹性波谐振器，也可以是纵向耦合谐振器型弹性波滤波器或具有其他电极构造的弹性波装置。
图16是示出在第三实施方式中IDT电极46和压电体44之间的电介质膜45的膜厚(％：相对于λ的比例)与分数带宽(％)的关系的图。而且，λ是由IDT电极的电极指间距决定的波长。
在图16中，Δ示出电介质膜为五氧化钽时的结果，◇示出电介质膜为SiO2时的结果。
可知在任一种情况下，都能够通过增加电介质膜的厚度而将分数带宽调整得较窄。
参照图17～图20，对本发明的第四实施方式、第五实施方式、第六实施方式及第七实施方式的弹性波装置及弹性波装置封装件的构造进行说明。
如图17所示，第四实施方式的弹性波装置封装件51具有由硅构成的支承基板52、层叠在支承基板52上的压电体53。以及设置在压电体53上的IDT电极54。由树脂构成的支承层55被设置为包围IDT电极54。在支承层55上接合有盖构件56。由此，形成了中空空间D。而且，在上述盖构件56上设置有端子电极57a、57b及金属凸起58a、58b。在上述支承基板52上，通过具有压电体53、IDT电极54、支承层55、盖构件56、端子电极57a、57b及金属凸起58a、58b的部分而构成了具有WLP(Wafer Level Package，晶片级封装)构造的元件部分。金属凸起58a、58b与壳体基板59的端子电极60a、60b电连接。而且，具有上述WLP构造的元件部分的整体被密封树脂层61密封。
在图18所示的弹性波装置封装件65中，密封树脂层61未到达由金属凸起58a和金属凸起58b夹着的空间E。关于其他方面，弹性波装置封装件65与弹性波装置封装件51是同样的。
在图19所示的弹性波装置71中，在由硅构成的支承基板72上依次层叠有低声速材料层73及压电体74。在压电体74上设置有IDT电极75。在本发明中，还可以将电介质层76设置为覆盖IDT电极75。构成这样的电介质层76的电介质材料没有特别限定。例如，能够使用氧化硅等。
支承层77被设置为包围IDT电极75。在支承层77上接合有盖构件78。由此，设置有中空空间D。作为贯通电极的过孔电极79a、79b被设置为贯穿支承基板72、低声速材料层73及压电体74。过孔电极79a、79b与IDT电极75电连接。另外，在支承基板72的下表面设置有端子电极80a、80b。过孔电极79a、79b与端子电极80a、80b电连接。这样，也可以使用贯穿支承基板72的过孔电极79a、79b而与外部电连接。
盖构件78优选由无机材料构成。在该情况下，盖构件由无机材料构成，且具有高强度，因此，能够提高模塑耐性。另外，通过在所述支承基板的与设置有所述IDT电极的一侧为相反侧的面设置端子电极，与在盖构件侧设置端子电极的情况相比，能够实现小型化。尤其是在作为盖构件的材料的无机材料为硅的情况下，盖构件与支承基板的线膨胀系数差较小，因此，能够抑制热负荷时的裂纹。
如图20所示，在作为第七实施方式的弹性波装置封装件81中，在壳体基板82的一个面设置有端子电极83a、83b。在该壳体基板82上搭载有弹性波装置84。弹性波装置84具有在由硅构成的支承基板85上依次层叠了低声速材料层86及压电体87、以及IDT电极88的构造。在压电体87上设置有端子电极89a、89b。在端子电极89a、89b上设置有金属凸起90a、90b。该金属凸起90a、90b与端子电极83a、83b接合。而且，密封树脂层91被设置为覆盖弹性波装置84。
图21是本发明的第八实施方式的弹性波装置的正面剖视图。
在弹性波装置101中，在由硅构成的支承基板2上依次层叠有低声速材料层102、高声速材料层103及低声速材料层104。在低声速材料层104上层叠有压电体4。
如弹性波装置101那样，在支承基板2与压电体4之间也可以层叠低声速材料层102、104及高声速材料层103。这里，低声速材料层102、104由低声速材料构成。低声速材料是所传播的体波的声速比在压电体4那样的压电体传播的弹性波的声速低的材料。另外，高声速材料层103由高声速材料构成。高声速材料是所传播的体波的声速比在压电体4那样的压电体传播的弹性波的声速高的材料。作为上述低声速材料，举出氧化硅、五氧化钽等电介质。另外，作为高声速材料，除了金属、硅之外，能够举出氮化铝、氧化铝、碳化硅、氮化硅、氧氮化硅、蓝宝石、钽酸锂、铌酸锂、水晶、矾土、氧化锆、堇青石、莫来石、滑石、镁橄榄石、氧化镁、DLC膜或金刚石等材料、以这些材料为主成分的媒介、以这些材料的混合物为主成分的媒介等。
而且，优选在至少一个高声速材料层103与压电体4之间配置有至少一个低声速材料层。由此，能够有效地将弹性波封闭到压电体4内。另外，支承基板2由高声速材料构成。因此，如第一实施方式那样，在支承基板2上层叠有氧化硅膜3的构造成为低声速材料层位于由高声速材料构成的支承基板2与压电体4之间的结构。因此，在弹性波装置1中，也能够有效地将弹性波的能量封闭到压电体4内。
而且，在本发明中，作为压电体，也可以使用LiNbO3膜等其他的压电单晶膜。还可以使用压电单晶以外的压电材料。
图22是示出如下的弹性波装置中的LiTaO3膜的膜厚与Q值之间的关系的图，该弹性波装置在由硅构成的高声速支承基板上，层叠有厚度0.35λ的由SiO2膜构成的作为低声速材料层的低声速膜、以及欧拉角(0°、140.0°、0°)的由钽酸锂构成的作为压电膜的LiTaO3膜。该图22中的纵轴是谐振器的Q特性与分数带宽(Δf)之积。另外，图23是示出LiTaO3膜的膜厚与频率温度系数TCF之间的关系的图。图24是示出LiTaO3膜的膜厚与声速之间的关系的图。
根据图22，LiTaO3膜的膜厚优选为3.5λ以下。在该情况下，与超过3.5λ的情况相比，Q值变高。更优选的是，为了进一步提高Q值，期望LiTaO3膜的膜厚为2.5λ以下。
另外，根据图23，在LiTaO3膜的膜厚为2.5λ以下的情况下，与上述膜厚超过2.5λ的情况相比，能够减小频率温度系数TCF的绝对值。更优选的是，期望LiTaO3膜的膜厚为2λ以下，在该情况下，频率温度系数TCF的绝对值能够为10ppm/℃以下。为了减小频率温度系数TCF的绝对值，进一步优选LiTaO3膜的膜厚为1.5λ以下。
根据图24，当LiTaO3膜的膜厚超过1.5λ时，声速的变化非常小。
但是，如图25所示，LiTaO3膜的膜厚在0.05λ以上且0.5λ以下的范围内，分数带宽变化得较大。因此，能够在更宽的范围内调整机电耦合系数。因此，为了扩宽机电耦合系数及分数带宽的调整范围，期望LiTaO3膜的膜厚在0.05λ以上且0.5λ以下的范围内。
图26及图27是分别示出SiO2膜厚(λ)与声速及机电耦合系数之间的关系的图。这里，弹性波装置具有低声速膜及作为高声速材料层的高声速膜。在由SiO2构成的低声速膜的下方，分别使用了氮化硅膜、氧化铝膜及金刚石来作为高声速膜。高声速膜的膜厚为1.5λ。氮化硅中的体波的声速为6000m/秒，氧化铝中的体波的声速为6000m/秒，金刚石中的体波的声速为12800m/秒。如图26及图27所示，即便变更了高声速膜的材质及SiO2膜的膜厚，机电耦合系数及声速也几乎不变化。尤其是根据图27，在SiO2膜的膜厚为0.1λ以上且0.5λ以下时，无论高声速膜的材质如何，机电耦合系数几乎都不变化。另外，根据图26可知，若SiO2膜的膜厚为0.3λ以上且2λ以下，则无论高声速膜的材质如何，声速都不变化。因此，由氧化硅构成的低声速膜的膜厚优选为2λ以下，更优选为0.5λ以下。
上述弹性波装置能够用作高频前端电路的双工器等。在下述对该例进行说明。
图28是具有高频前端电路的通信装置的结构图。而且，在该图中图示出高频前端电路230、以及与高频前端电路230连接的各构成要素。作为与高频前端电路230连接的各构成要素，例如图示出天线元件202、RF信号处理电路(RFIC)203。高频前端电路230及RF信号处理电路203构成通信装置240。而且，通信装置240也可以包括电源、CPU、显示器。
高频前端电路230具备开关225、双工器201A、201B、低噪声放大器电路214、224、滤波器231、232以及功率放大器电路234a、234b、244a、244b。而且，图28的高频前端电路230及通信装置240是高频前端电路及通信装置的一例，不局限于该结构。
双工器201A具有滤波器211、212。双工器201B具有滤波器221、222。双工器201A、201B经由开关225而与天线元件202连接。而且，上述弹性波装置也可以是双工器201A、201B，还可以是滤波器211、212、221、222。上述弹性波装置也可以是构成双工器201A、201B、滤波器211、212、221、222的弹性波谐振器。此外，上述弹性波装置例如也能够应用于三个滤波器的天线端子被共用化的三工器、六个滤波器的天线端子被共用化的六工器等的具备三个以上的滤波器的结构。
即，上述弹性波装置可以是弹性波谐振器，也可以是滤波器，还可以是具备两个以上的滤波器的多工器。
开关225按照来自控制部(未图示)的控制信号而将天线元件202与对应于规定频段的信号路径连接，例如由SPDT(Single Pole Double Throw，单刀双掷)型的开关构成。而且，与天线元件202连接的信号路径不局限于一个，也可以是多个。即，高频前端电路230也可以与载波聚合对应。
低噪声放大器电路214是将经由天线元件202、开关225及双工器201A后的高频信号(这里为高频接收信号)放大并向RF信号处理电路203输出的接收放大电路。低噪声放大器电路224是将经由天线元件202、开关225及双工器201B后的高频信号(这里为高频接收信号)放大并向RF信号处理电路203输出的接收放大电路。
功率放大器电路234a、234b是将从RF信号处理电路203输出的高频信号(这里为高频发送信号)放大并经由双工器201A及开关225向天线元件202输出的发送放大电路。功率放大器电路244a、244b是将从RF信号处理电路203输出的高频信号(这里为高频发送信号)放大并经由双工器201B及开关225向天线元件202输出的发送放大电路。
而且，滤波器231、232不经由低噪声放大器电路214、224及功率放大器电路234a、234b、244a、244b而将RF信号处理电路203与开关225之间连接。滤波器231、232也与双工器201A、201B同样地经由开关225而与天线元件202连接。
RF信号处理电路203通过降频转换等对从天线元件202经由接收信号路径输入的高频接收信号进行信号处理，并输出通过该信号处理而生成的接收信号。另外，RF信号处理电路203通过升频转换等对输入的发送信号进行信号处理，将通过该信号处理而生成的高频发送信号向功率放大器电路244a、244b输出。RF信号处理电路203例如是RFIC。而且，通信装置也可以包括BB(基带)IC。在该情况下，BBIC对由RFIC处理后的接收信号进行信号处理。另外，BBIC对发送信号进行信号处理后向RFIC输出。由BBIC处理后的接收信号、BBIC进行信号处理之前的发送信号例如是图像信号、声音信号等。而且，高频前端电路230也可以在上述各构成要素之间具备其他电路元件。
而且，代替上述双工器201A、201B，高频前端电路230也可以具备双工器201A、201B的变形例的双工器。
以上，举出上述实施方式对本发明的实施方式的弹性波装置、高频前端电路及通信装置进行了说明，但将上述实施方式中的任意的构成要素组合而实现的其他实施方式、在不脱离本发明的主旨的范围内对上述实施方式实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的变形例、内置有本发明的高频前端电路及通信装置的各种设备也包含在本发明中。
本发明能够在弹性波谐振器、滤波器、具备两个以上的滤波器的多工器、高频前端电路及便携电话等通信装置中广泛利用。
附图标记说明：
1…弹性波装置；
2…支承基板；
3…氧化硅膜；
4…压电体；
5…IDT电极；
6、7…反射器；
21…多工器；
22～24…第一带通型滤波器～第三带通型滤波器；
25…天线端子；
31…支承基板；
32…压电体；
33…IDT电极；
41、41A…弹性波装置；
42、52…支承基板；
43…低声速材料层；
44、53…压电体；
45…电介质膜；
46、54…IDT电极；
51…弹性波装置封装件；
55…支承层；
56…盖构件；
57a、57b、60a、60b…端子电极；
58a、58b…金属凸起；
59…壳体基板；
61…密封树脂层；
65…弹性波装置封装件；
71、84…弹性波装置；
72、85…支承基板；
73、86…低声速材料层；
74、87…压电体；
75、88…IDT电极；
76…电介质层；
77…支承层；
78…盖构件；
79a、79b…过孔电极；
80a、80b、83a、83b、89a、89b…端子电极；
81…弹性波装置封装件；
82…壳体基板；
90a、90b…金属凸起；
91…密封树脂层；
101…弹性波装置；
102、104…低声速材料层；
103…高声速材料层；
201A、201B…双工器；
202…天线元件；
203…RF信号处理电路；
211、212、221、222、231、232…滤波器；
214、224…低噪声放大器电路；
225…开关；
230…高频前端电路；
234a、234b、244a、244b…功率放大器电路；
240…通信装置。

Claims (15)

1.一种弹性波装置，具备：
支承基板，其由硅构成；
压电体，其间接地设置在所述支承基板上，且具有相对置的一对主面；
以及
IDT电极，其直接或间接地设置在所述压电体的与所述支承基板侧相反侧的所述主面上，且由电极指间距决定的波长为λ，
在所述支承基板内传播的体波中较慢的横波的声速即下述的式(1)的声速VSi为5500m/秒以上，
所述弹性波装置还具备：
低声速材料层，其设置在所述支承基板与所述压电体之间，并且由在该低声速材料层传播的体波的声速比在所述压电体传播的弹性波的声速低的低声速材料构成，
所述压电体的膜厚为0.05λ以上且0.5λ以下，
VSi＝(V1)1/2(m/秒)...式(1)
式(1)中的V1为下述的式(2)的解，
Ax3+Bx2+Cx+D＝0...式(2)
在式(2)中，A、B、C及D分别是由下述的式(2A)～(2D)表示的值，
A＝-ρ3...式(2A)
B＝ρ2(L11+L22+L33)...式(2B)
C＝ρ(L21 2+L23 2+L31 2-L11·L33-L22·L33-L11·L22)...式(2C)
D＝2·L21·L23·L31+L11·L22·L33-L31 2·L22-L11·L23 2-L21 2·L33...式(2D)
其中，在式(2A)、式(2B)、式(2C)或式(2D)中，ρ是2.331(g/cm3)，另外，L11、L22、L33、L21、L31及L23是由下述的式(3A)～(3F)表示的值，
L11＝c11·a1 2+c44·a2 2+c44·a3 2...式(3A)
L22＝c44·a1 2+c11·a2 2+c44·a3 2...式(3B)
L33＝c44·a1 2+c44·a2 2+c11·a3 2...式(3C)
L21＝(c12+c44)·a2·a1...式(3D)
L31＝(c12+c44)·a1·a3...式(3E)
L23＝(c44+c12)·a3·a2...式(3F)
其中，在式(3A)～(3F)中，c11、c12、c44分别为c11＝1.674E+11(N/m2)，c12＝6.523E+10(N/m2)，c44＝7.957E+10(N/m2)，另外，a1、a2及a3是由下述的式(4A)～(4C)表示的值，
Figure FDA0003949684850000021
Figure FDA0003949684850000022
a3＝sin(θ)·sin(ψ)...式(4C)
而且，式(4A)～(4C)中的
Figure FDA0003949684850000023
θ及ψ是所述支承基板的晶体取向
Figure FDA0003949684850000024
中的
Figure FDA0003949684850000025
θ、ψ。
2.一种弹性波装置，具备：
支承基板，其由硅构成；
压电体，其间接地设置在所述支承基板上，且具有相对置的一对主面；以及
IDT电极，其直接或间接地设置在所述压电体的与所述支承基板侧相反侧的所述主面上，且由电极指间距决定的波长为λ，
在所述支承基板内传播的体波中较慢的横波的声速即下述的式(1)的声速VSi为5500m/秒以上，
所述弹性波装置还具备：
低声速材料层，其设置在所述支承基板与所述压电体之间，并且由在该低声速材料层传播的体波的声速比在所述压电体传播的弹性波的声速低的低声速材料构成，
所述低声速材料层由氧化硅构成，
所述压电体的膜厚为0.05λ以上且0.5λ以下，
VSi＝(V1)1/2(m/秒)...式(1)
式(1)中的V1为下述的式(2)的解，
Ax3+Bx2+Cx+D＝0...式(2)
在式(2)中，A、B、C及D分别是由下述的式(2A)～(2D)表示的值，
A＝-ρ3...式(2A)
B＝ρ2(L11+L22+L33)...式(2B)
C＝ρ(L21 2+L23 2+L31 2-L11·L33-L22·L33-L11·L22)...式(2C)
D＝2·L21·L23·L31+L11·L22·L33-L31 2·L22-L11·L23 2-L21 2·L33...式(2D)
其中，在式(2A)、式(2B)、式(2C)或式(2D)中，ρ是2.331(g/cm3)，另外，L11、L22、L33、L21、L31及L23是由下述的式(3A)～(3F)表示的值，
L11＝c11·a1 2+c44·a2 2+c44·a3 2...式(3A)
L22＝c44·a1 2+c11·a2 2+c44·a3 2...式(3B)
L33＝c44·a1 2+c44·a2 2+c11·a3 2...式(3C)
L21＝(c12+c44)·a2·a1...式(3D)
L31＝(c12+c44)·a1·a3...式(3E)
L23＝(c44+c12)·a3·a2...式(3F)
其中，在式(3A)～(3F)中，c11、c12、c44分别为c11＝1.674E+11(N/m2)，c12＝6.523E+]0(N/m2)，c44＝7.957E+10(N/m2)，另外，a1、a2及a3是由下述的式(4A)～(4C)表示的值，
Figure FDA0003949684850000031
Figure FDA0003949684850000032
a3＝sin(θ)·sin(ψ)...式(4C)
而且，式(4A)～(4C)中的
Figure FDA0003949684850000033
θ及ψ是所述支承基板的晶体取向
Figure FDA0003949684850000034
中的
Figure FDA0003949684850000035
θ、ψ。
3.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，
所述式(1)中的所述V1是所述式(2)的解V1、V2、V3中的最小值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述压电体由钽酸锂构成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的弹性波装置，其中，
在所述支承基板传播的体波的声速高于在所述压电体传播的弹性波的声速。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述压电体由钽酸锂构成，所述低声速材料层由氧化硅构成。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述支承基板的厚度为10λ以上且180μm以下，
所述λ为18μm以下。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述弹性波装置还具备电介质层，该电介质层设置在所述压电体与所述IDT电极之间。
9.根据权利要求8所述的弹性波装置，其中，
所述电介质层由氧化硅或五氧化钽构成。
10.根据权利要求9所述的弹性波装置，其中，
所述电介质层由氧化硅构成。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述弹性波装置还具备：
支承层，其设置在所述支承基板上，且包围所述IDT电极；
盖构件，其覆盖所述支承层，且构成包围所述IDT电极的中空空间；
以及
多个金属凸起，其设置在所述盖构件上，且与所述IDT电极电连接。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述弹性波装置还具备：
支承层，其设置在所述支承基板上，且包围所述IDT电极；以及
盖构件，其覆盖所述支承层，构成包围所述IDT电极的中空空间，且由无机材料构成，
在由所述支承层包围的区域内，在所述支承基板设置有贯通电极和端子电极，该贯通电极贯穿所述支承基板，该端子电极与所述贯通电极电连接，并且，设置于所述支承基板的与设置有所述IDT电极的一侧为相反侧的面，
所述贯通电极与所述IDT电极及所述端子电极电连接。
13.一种弹性波装置封装件，具备：
壳体基板，其在一个面设置有多个电极连接盘；以及
权利要求1至10中任一项所述的弹性波装置，其搭载于所述壳体基板，
与所述IDT电极电连接的金属凸起设置于所述弹性波装置，
所述金属凸起与所述电极连接盘接合，
所述弹性波装置封装件还具备设置在所述壳体基板上的密封树脂层，使得将所述弹性波装置密封。
14.一种弹性波装置封装件，具备：
壳体基板，其在一个面设置有多个电极连接盘；以及
权利要求11所述的弹性波装置，其搭载于所述壳体基板，
所述多个金属凸起与所述壳体基板中的所述多个电极连接盘接合，
所述弹性波装置封装件还具备密封树脂层，该密封树脂层设置为将所述弹性波装置密封。
15.一种多工器，具备：
带通型滤波器，其具有权利要求1至12中任一项所述的弹性波装置；
以及
至少一个其他带通型滤波器，其与所述带通型滤波器一端彼此连接，
具有所述弹性波装置的所述带通型滤波器的通带比所述至少一个其他带通型滤波器的通带低。
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