CN117897910A - 弹性波装置 - Google Patents
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Abstract
提供弹性波装置,能够使压电体层更加可靠地成为凸状的形状且能够有效地提高散热性。弹性波装置(1)具备:支承构件(支承基板(4));压电体层(6),设置在支承构件上,在线膨胀系数具有各向异性,并具有相对置的第一、第二主面(6a、6b);以及设置于压电体层(6)的第一主面(6a)的第一电极(7)及设置于第二主面(6b)且与第一电极(7)对置的第二电极(8)。支承基板(4)具有空洞部(10)。在俯视下,第一电极(7)及第二电极(8)的至少一部分与空洞部(10)重叠。支承构件位于压电体层(6)的第一主面(6a)侧,构成有包括支承构件的散热构造。压电体层(6)的第一主面(6a)包括设置有第一电极(7)的第一区域(6c)。第二主面(6b)包括设置有第二电极(8)的第二区域(6d)。第一区域(6c)及第二区域(6d)中的一方是散热构造所产生的散热性比另一方高的高散热性区域。第一、第二电极(7、8)分别包括线膨胀系数比压电体层(6)的最大的线膨胀系数大的电极层。在将电极中的线膨胀系数的厚度平均值与总厚度之积设为该电极的线膨胀性时,第一、第二电极(7、8)中的设置于高散热性区域的电极的线膨胀性比第一、第二电极(7、8)中的另一个电极的线膨胀性大。
Description
技术领域
本发明涉及弹性波装置。
背景技术
以往,弹性波装置被广泛用于便携电话机的滤波器等。在下述的专利文献1中,公开了弹性波设备的一例。在该弹性波设备中,在基板上设置有压电膜。作为压电膜的材料的例子,举出氮化铝等。在压电膜的一个主面设置有上部电极,在另一个主面设置有下部电极。上部电极及下部电极夹着压电膜且相互对置。在基板设置有空隙。下部电极中的与上部电极对置的部分隔着空隙而与基板对置。下部电极的残留应力成为拉伸应力,上部电极的残留应力成为压编应力。因此,压电膜向下方弯曲。从向下方弯曲的压电膜向基板侧散出热。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2020-108030号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,在压电膜在线膨胀系数具有各向异性的情况下,由于上部电极及下部电极的结构,有时压电膜成为变形的形状。例如,在将钽酸锂或者铌酸锂用于压电膜的情况下,压电膜在线膨胀系数具有各向异性。在专利文献1所记载的例子中,上部电极及下部电极包括钌。钌的线膨胀系数是钽酸锂或者铌酸锂的最大的线膨胀系数及最小的线膨胀系数之间的大小。在该情况下,压电膜的形状不成为简单的凸状的形状,也有时包括波状的弯曲。因此,难以充分地提高散热性。
本发明的目的在于,提供一种能够使压电体层更加可靠地成为凸状的形状且能够有效地提高散热性的弹性波装置。
用于解决问题的手段
本发明的弹性波装置具备:支承构件;压电体层,其设置在所述支承构件上,在线膨胀系数具有各向异性,并且具有相对置的第一主面及第二主面;以及第一电极及第二电极,所述第一电极设置于所述压电体层的所述第一主面,所述第二电极设置于所述第二主面,并且与所述第一电极对置,所述支承构件具有空洞部,在俯视下,所述第一电极及所述第二电极的至少一部分与所述空洞部重叠,所述支承构件位于所述压电体层的所述第一主面侧,构成有包括所述支承构件的散热构造,所述压电体层的所述第一主面包括设置有所述第一电极的第一区域,所述第二主面包括设置有所述第二电极的第二区域,所述第一区域及所述第二区域中的一方是所述散热构造所产生的散热性比另一方高的高散热性区域,所述第一电极及所述第二电极分别包括线膨胀系数比所述压电体层的最大的线膨胀系数大的电极层,在将电极中的线膨胀系数的厚度平均值与总厚度之积设为该电极的线膨胀性时,所述第一电极及所述第二电极中的设置于所述高散热性区域的电极的所述线膨胀性比所述第一电极及所述第二电极中的另一个电极的所述线膨胀性大。
发明效果
根据本发明的弹性波装置,能够提供能够使压电体层更加可靠地成为凸状的形状且能够有效地提高散热性的弹性波装置。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的弹性波装置的主视剖视图。
图2是本发明的第一实施方式的弹性波装置的俯视图。
图3是用于说明本发明的第一实施方式中的压电体层在成为高温时变形为凸状的主视剖视图。
图4是本发明的第一实施方式的第一变形例的弹性波装置的主视剖视图。
图5是本发明的第一实施方式的第二变形例的弹性波装置的主视剖视图。
图6是本发明的第一实施方式的第三变形例的弹性波装置的主视剖视图。
图7是本发明的第二实施方式的弹性波装置的主视剖视图。
图8是本发明的第三实施方式的弹性波装置的主视剖视图。
图9是本发明的第四实施方式的弹性波装置的主视剖视图。
图10是本发明的第五实施方式的弹性波装置的主视剖视图。
具体实施方式
以下,通过参照附图对本发明的具体实施方式进行说明,使本发明变得清楚。
需要说明的是,预先指出本说明书所记载的各实施方式是例示性的,且能够在不同的实施方式之间进行结构的部分置换或者组合。
图1是本发明的第一实施方式的弹性波装置的主视剖视图。图2是第一实施方式的弹性波装置的俯视图。需要说明的是,图1是沿着图2中的I-I线的剖视图。
图1及图2所示的弹性波装置1是BAW(Bulk Acoustic Wave,体声波)元件。具体而言,如图1所示,弹性波装置1具有支承基板4和压电体层6。在支承基板4上设置有压电体层6。支承基板4是本发明中的支承构件。在本实施方式中,支承基板4及压电体层6直接被接合。不过,支承构件也可以具有接合层。在该情况下,支承构件通过接合层与压电体层6接合。
压电体层6具有第一主面6a及第二主面6b。第一主面6a及第二主面6b相互对置。第一主面6a及第二主面6b中的第一主面6a是支承基板4侧的主面。压电体层6在线膨胀系数具有各向异性。作为压电体层6的材料,例如能够使用铌酸锂或者钽酸锂等。
支承基板4具有凹部和支承部4b。支承部4b包围凹部。需要说明的是,该凹部是支承基板4的空洞部10。在支承部4b上设置有压电体层6,使得堵塞空洞部10。支承基板4的凹部的底面是支承基板4中的对置部。需要说明的是,对置部是与压电体层6的第一主面6a对置的部分。
支承基板4在本实施方式中是硅基板。不过,支承基板4的材料不限定于上述,例如也能够使用氧化铝、石英、矾土、蓝宝石、氮化硅、氮化铝、碳化硅、金刚石、氮化镓等。支承基板4的热传导率优选比压电体层6的热传导率高。由此,能够提高散热性。
压电体层6的第一主面6a具有第一区域6c。在第一区域6c设置有第一电极7。第二主面6b具有第二区域6d。在第二区域6d设置有第二电极8。第一电极7及第二电极8夹着压电体层6且相互对置。在俯视下,第一电极7及第二电极8重合的部分是激励区域。在激励区域中,弹性波被激励。在本说明书中,俯视是指从图1中的上方观察的方向。在俯视下,第一电极7及第二电极8全部与支承基板4的空洞部10重叠。而且,第一电极7位于空洞部10内。需要说明的是,在俯视下,第一电极7及第二电极8中的至少一部分与空洞部10重叠即可。
如图2所示,在压电体层6的第一主面6a设置有第一引出布线9A。第一引出布线9A与第一电极7连接。在第二主面6b设置有第二引出布线9B。第二引出布线9B与第二电极8连接。第一引出布线9A及第二引出布线9B与互不相同的电位连接。
返回到图1,在弹性波装置1中构成散热构造。更具体而言,弹性波装置1的散热构造由作为支承构件的支承基板4构成。在弹性波被激励了时,在激励区域产生热。能够通过散热构造将该热散热。散热构造所产生的散热性在压电体层6中的第一主面6a的第一区域6c及第二主面6b的第二区域6d之间不同。第一区域6c及第二区域6d中的上述散热性较高的区域是高散热性区域。在弹性波装置1中,仅在第一主面6a及第二主面6b中的第一主面6a侧构成散热构造。因此,第一区域6c是高散热性区域。
第一电极7及第二电极8分别是多个电极层的层叠体。具体而言,第一电极7具有第一电极层7a及第二电极层7b。第二电极8也具有第一电极层8a及第二电极层8b。第一电极7及第二电极8的第一电极层是Pt层。第一电极7及第二电极8的第二电极层是Al层。各个第一电极层是多个电极层中的位于最靠压电体层6侧的层。
需要说明的是,作为Pt层及Al层的厚度的组合,例如,在Pt层的厚度为50μm以上且150μm以下的情况下,Al层的厚度也可以为200μm。或者例如在Pt层的厚度为25μm以上且75μm以下的情况下,Al层的厚度也可以为100μm。不过,第一电极层及第二电极层的材料的组合不限于Pt层及Al层。作为第一电极层及第二电极层的材料的组合,例如也可以是Ti层及Al层、Pt层及AlCu层、Ru层及Cr层、Al层及W层中的任意一种。需要说明的是,也可以为通过较薄的Ti层将第一电极层与第二电极层接合的方式。
在压电体层6例如是铌酸锂层的情况下,Al层的线膨胀系数比压电体层6的最大的线膨胀系数大。在压电体层6是钽酸锂层的情况下也相同。需要说明的是,第一电极7及第二电极8的材料、层数及层叠的顺序不限于上述。即,线膨胀系数比压电体层6大的Al层也可以是第一电极层,也可以是第二电极层。需要说明的是,在线膨胀系数较大的Al层是第一电极层的情况下,线膨胀系数差较大的层接近,因此,能够更加可靠成为凸状的形状。另一方面,在线膨胀系数较大的Al层是第二电极层且线膨胀系数比Al层小的Pt层是第一电极层的情况下,线膨胀系数差较大的层不接近,因此,能够在抑制由应力产生的裂纹等的同时成为凸状的形状。第一电极7及第二电极8各自中的至少一层电极层的线膨胀系数比压电体层6的最大的线膨胀系数大即可。
以下,使用线膨胀性这样的用语。线膨胀性是指电极中的线膨胀系数的厚度平均值与总厚度之积。更详细而言,在将第一电极7的电极层的层数设为m层,将第一电极7的第j个电极层的厚度设为t1j时,第一电极7的总厚度是∑t1j(1≤j≤m)。在将第一电极7的第j个电极层的线膨胀系数设为α1j时,第一电极7的线膨胀系数的厚度平均值是∑(α1j×tlj)/∑tlj(1≤j≤m)。第一电极7的线膨胀性是∑(α1j×tlj)(1≤j≤m)。同样地,在将第二电极8的电极层的层数设为n层,将第二电极8的第k个电极层的厚度设为t2k,将第二电极8的第k个电极层的线膨胀系数设为α2k时,第二电极8的线膨胀性是∑(α2k×t2k)(1≤k≤n)。需要说明的是,j、k、m及n分别是任意的正数。
在本实施方式中,第一电极7的线膨胀性是α11t11+α12t12,第二电极8的线膨胀性是α21t21+α22t22。第一电极7的第一电极层7a及第二电极8的第一电极层8a由相同的材料构成,并且是相同的厚度。因此,α11t11=α21t21。另一方面,第一电极7的第二电极层7b及第二电极8的第二电极层8b由相同的材料构成,但第一电极7的第二电极层7b的厚度比第二电极8的第二电极层8b的厚度厚。因此,α12t12>α22t22。因此,第一电极7的线膨胀性比第二电极8的线膨胀性大。
本实施方式的特征在于具有以下的结构。1)压电体层6在线膨胀系数具有各向异性。2)第一电极7及第二电极8分别包括线膨胀系数比压电体层6的最大的线膨胀系数大的电极层。3)第一电极7及第二电极8中的设置于高散热性区域的电极的线膨胀性比第一电极7及第二电极8中的另一个电极的线膨胀性大。需要说明的是,如上所述,在本实施方式中,高散热性区域是压电体层6中的第一主面6a的第一区域6c。因此,第一电极7及第二电极8中的设置于高散热性区域的电极是第一电极7。
在弹性波装置1中弹性波被激励,当压电体层6成为高温时,压电体层6如图3所示那样变形。通过弹性波装置1具有上述结构,能够与压电体层6的线膨胀系数的各向异性无关地使压电体层6的形状更加可靠地成为凸状。更具体而言,能够使压电体层6的形状在作为散热构造的支承基板4侧成为凸状。因此,能够使压电体层6更加可靠且有效地接近散热构造,能够有效地提高散热性。
在本实施方式中,第一电极7及第二电极8是层叠体。而且,第一电极7设置于高散热性区域。在该情况下,优选的是,第一电极7中的、线膨胀系数大于压电体层6的最大的线膨胀系数的第二电极层7b的厚度,比第二电极8中的、线膨胀系数大于压电体层6的最大的线膨胀系数的第二电极层8b的厚度厚。由此,相比于第二电极8的线膨胀性,能够更加可靠且容易地增大第一电极7的线膨胀性。因此,能够更加可靠、容易且有效地提高散热性。
需要说明的是,第一电极7及第二电极8也可以不是层叠体。在图4所示的第一实施方式的第一变形例中,第一电极17及第二电极18由单层的电极层构成。在该情况下,第一电极17及第二电极18的双方的线膨胀系数比压电体层6的最大的线膨胀系数大即可。在本变形例中,第一电极17及第二电极18是Al层,但也可以是Mo层、Ru层、W层中的任意一种。并且,第一电极17的厚度比第二电极18的厚度厚。因此,第一电极17的线膨胀性比第二电极18的线膨胀性大。在本变形例中也与第一实施方式同样地,能够使压电体层6更加可靠地成为凸状的形状,能够有效地提高散热性。
支承构件也可以具有接合层。在图5所示的第一实施方式的第二变形例中,支承构件13具有支承基板4和接合层15。在支承基板4的支承部4b上设置有接合层15。在接合层15上设置有压电体层6。需要说明的是,接合层15具有框状的形状。更具体而言,接合层15具有贯通孔15a。由支承基板4的凹部及接合层15的贯通孔15a构成支承构件13的空洞部。作为接合层15的材料,例如能够使用氧化硅、氮化硅或者氧化钽等。在本变形例中也与第一实施方式同样地,能够使压电体层6更加可靠地成为凸状的形状,能够有效地提高散热性。
在第一实施方式中,在俯视下,第一电极7及第二电极8的整体与空洞部10重叠。不过,不限于此。在图6所示的第一实施方式的第三变形例中,第一电极7到达支承基板4的支承部4b。更具体而言,第一电极7的一部分位于支承部4b及压电体层6之间。在本变形例中也与第一实施方式同样地,能够使压电体层6更加可靠地成为凸状的形状,能够有效地提高散热性。此外,通过第一电极7与支承部4b接触,能够更进一步提高散热性。
图7是第二实施方式的弹性波装置的主视剖视图。
本实施方式与第一实施方式的不同之处在于,在压电体层6的第一主面6a侧及第二主面6b侧的双方构成散热构造。除了上述方面以外,本实施方式的弹性波装置21具有与第一实施方式的弹性波装置1同样的结构。
在压电体层6的第一主面6a侧构成第一散热构造23A。第一散热构造23A具有与第一实施方式中的支承构件同样的结构。不过,第一散热构造23A也可以包括支承构件以外的构件。第一散热构造23A中的空洞部是图7所示的第一空洞部20A。第一散热构造23A具有第一对置部23a。第一对置部23a是与压电体层6的第一主面6a对置的部分。
在压电体层6的第二主面6b侧构成第二散热构造23B。第二散热构造23B由帽构件构成。更具体而言,第二散热构造23B具有凹部。该凹部是图7所示的第二散热构造23B的第二空洞部20B。作为第二散热构造23B的帽构件与压电体层6直接接合。不过,帽构件也可以具有接合层。在该情况下,帽构件通过接合层与压电体层6接合。第二散热构造23B具有第二对置部23b。第二对置部23b是与压电体层6的第二主面6b对置的部分。
弹性波装置21的散热构造包括第一散热构造23A及第二散热构造23B。在本实施方式中,第一散热构造23A及第二散热构造23B包括相同的材料。不过,第一散热构造23A及第二散热构造23B也可以包括互不相同的材料。
第一散热构造23A中的第一空洞部20A的高度h1及第二散热构造23B中的第二空洞部20B的高度h2互不相同。需要说明的是,第一空洞部20A的高度h1是指,从第一散热构造23A的第一对置部23a到压电体层6中的与第一散热构造23A接合的部分为止的沿着与压电体层6的厚度方向平行的方向的尺寸。同样地,第二空洞部20B的高度h2是指,从第二散热构造23B的第二对置部23b到压电体层6中的与第二散热构造23B接合的部分为止的沿着与压电体层6的厚度方向平行的方向的尺寸。
与第一实施方式同样地,在压电体层6中的第一主面6a的第一区域6c设置有第一电极7。在第二主面6b的第二区域6d设置有第二电极8。在弹性波装置21中,第一区域6c中的散热构造所产生的散热性比第二区域6d中的散热构造所产生的散热性高。即,压电体层6的热,相比于从第二散热构造23B散热更容易从第一散热构造23A散热。以下说明其详细情况。
例如,在压电体层的一个主面面向散热构造的空洞部的情况下,该主面中的散热构造所产生的散热性主要由空洞部的高度和散热构造的对置部中的散热性决定。空洞部的高度越低,则该主面与空洞部中的对置于该主面的部分之间的距离越短。因此,空洞部的高度越低,则上述散热性越高。并且,散热构造的对置部中的散热性越高,则上述主面中的散热构造所产生的散热性越高。例如,对置部的热传导率越高,则对置部的散热性越高,上述主面中的散热构造所产生的散热性也越高。
在本实施方式中,第一空洞部20A的高度h1比第二空洞部20B的高度h2低。因此,第一散热构造23A中的第一对置部23a及压电体层6中的第一主面6a之间的距离,比第二散热构造23B中的第二对置部23b及压电体层6中的第二主面6b之间的距离短。此外,第一对置部23a及第二对置部23b包括相同的材料。因此,第一主面6a的第一区域6c中的第一散热构造23A所产生的散热性比第二主面6b的第二区域6d中的第二散热构造23B所产生的散热性高。弹性波装置21的高散热性区域是第一区域6c。
第一电极7及第二电极8与第一实施方式同样地构成。因此,第一电极7及第二电极8分别包括线膨胀系数比压电体层6的最大的线膨胀系数大的电极层,并且,第一电极7的线膨胀性比第二电极8的线膨胀性大。由此,在压电体层6成为高温时,能够使压电体层6的形状在第一散热构造23A侧更加可靠地成为凸状。如上所述,压电体层6的热,相比于从第二散热构造23B散热更容易从第一散热构造23A散热。因此,能够有效地提高弹性波装置21中的散热性。
图8是第三实施方式的弹性波装置的主视剖视图。
本实施方式与第二实施方式的不同之处在于,第二散热构造33B的结构、以及压电体层6的高散热性区域是第二主面6b的第二区域6d。并且,本实施方式与第二实施方式的不同之处在于,第二电极38的线膨胀性比第一电极37的线膨胀性大。除了上述方面以外,本实施方式的弹性波装置具有与第二实施方式的弹性波装置21同样的结构。
第一电极37与第二实施方式中的第二电极8同样地构成。第二电极38与第二实施方式中的第一电极7同样地构成。因此,第二电极38的线膨胀性比第一电极37的线膨胀性大。
如上所述,在压电体层的一个主面面向散热构造的空洞部的情况下,该主面中的散热构造所产生的散热性主要由空洞部的高度和散热构造的对置部中的散热性决定。在本实施方式中,第一散热构造23A的第一空洞部20A的高度h1比第二散热构造33B的第二空洞部30B的高度h2低。这有助于压电体层6的热容易从第一散热构造23A散热。另一方面,作为第二散热构造33B的帽构件的热传导率比作为第一散热构造23A的支承构件的热传导率高。因此,第二散热构造33B的第二对置部33b中的散热性比第一散热构造23A的第一对置部23a中的散热性高。这有助于压电体层6的热容易从第二散热构造33B散热。
在本实施方式中,作为对压电体层6中的散热性的帮助,第一散热构造23A及第二散热构造33B之间的热传导率的差所带来的帮助比空洞部的高度的差所带来的帮助大。因此,在压电体层6中,第二主面6b的第二区域6d中的第二散热构造33B所产生的散热性比第一主面6a的第一区域6c中的第一散热构造23A所产生的散热性高。
本实施方式中的压电体层6的高散热性区域是第二主面6b的第二区域6d。在该第二区域6d设置有第二电极38。另一方面,在第一主面6a的第一区域6c设置有第一电极37。并且,第二电极38的线膨胀性比第一电极37的线膨胀性大。由此,在压电体层6成为高温时,能够使压电体层6的形状在第二散热构造33B侧更加可靠地成为凸状。由此,能够有效地提高弹性波装置中的散热性。
需要说明的是,作为帽构件的材料,例如能够使用Al、Cu、Ag、Au、氮化铝、碳化硅、金刚石、氮化镓等。
图9是第四实施方式的弹性波装置的主视剖视图。
弹性波装置41具有第一散热构造43A及第二散热构造43B。第一散热构造43A具有支承基板44及接合层45。在接合层45设置有凹部。该凹部是第一散热构造43A的第一空洞部40A。需要说明的是,第一空洞部40A仅构成于接合层45。在接合层45上设置有压电体层6。
第二散热构造43B由第一支承层56A、多个第二支承层56B以及盖部57构成。第一支承层56A是本发明中的支承层。第一支承层56A具有框状的形状。另一方面,第二支承层56B具有柱状的形状。
在压电体层6的第二主面6b设置有第一支承层56A,使得包围第二电极48。更具体而言,第一支承层56A具有开口部56d。第二电极48位于开口部56d内。在第二主面6b中的位于开口部56d内的部分设置有多个第二支承层56B。在俯视下,第一散热构造43A的第一空洞部40A位于开口部56d的内侧。在俯视下,第二支承层56B与第一空洞部40A不重叠。
在第一支承层56A上及多个第二支承层56B上设置有盖部57,使得堵塞开口部56d。由此,构成第二散热构造43B的第二空洞部40B。盖部57具有主体部57a和电介质层57b。主体部57a具有板状的形状。在本实施方式中,在主体部57a的两个主面设置有电介质层57b。
主体部57a在本实施方式中是硅基板。不过,主体部57a的材料不限于上述,例如也能够使用氧化铝、石英、矾土、蓝宝石、氮化硅、氮化铝、碳化硅、金刚石、氮化镓等。主体部57a的热传导率优选比压电体层6的热传导率高。由此,能够提高散热性。
电介质层57b在本实施方式中是氧化硅层。不过,电介质层57b的材料不限于上述,例如,也能够使用氮化硅或者氧化钽等。需要说明的是,也可以未必设置电介质层57b。
在本实施方式中,第一散热构造43A也具有第一对置部43a。如上所述,第一对置部43a是与压电体层6的第一主面6a对置的部分。同样地,第二散热构造43B也具有第二对置部43b。第二对置部43b是与压电体层6的第二主面6b对置的部分。在第一对置部43a中,接合层45及支承基板44被层叠。在第二对置部43b中,电介质层57b及主体部57a被层叠。
在弹性波装置41中,第二对置部43b中的散热性比第一对置部43a中的散热性高。另一方面,第二空洞部40B的高度h2比第一空洞部40A的高度h1高。在弹性波装置41中,作为对压电体层6中的散热性的帮助,第一散热构造43A及第二散热构造43B之间的散热性的差所带来的帮助比空洞部的高度的差所带来的帮助大。因此,在压电体层6中,第二主面6b的第二区域6d中的第二散热构造43B所产生的散热性比第一主面6a的第一区域6c中的第一散热构造43A所产生的散热性高。
本实施方式中的压电体层6的高散热性区域是第二主面6b的第二区域6d。在该第二区域6d设置有第二电极48。另一方面,在第一主面6a的第一区域6c设置有第一电极47。并且,第二电极48的线膨胀性比第一电极47的线膨胀性大。由此,在压电体层6成为高温时,能够使压电体层6的形状在第二散热构造43B侧更加可靠地成为凸状。由此,能够有效地提高弹性波装置41中的散热性。
以下,更加详细地对本实施方式的结构进行说明。
第一支承层56A及第二支承层56B是层叠体。更具体而言,第一支承层56A具有第一层56a、第二层56b以及第三层56c。在压电体层6的第二主面6b设置有第一层56a。在第一层56a上设置有第二层56b。在第二层56b上设置有第三层56c。第一层56a、第二层56b及第三层56c均是金属层。第二支承层56B也具有包括与第一支承层56A同样的材料的第一层56a、第二层56b以及第三层56c。不过,第一支承层56A及第二支承层56B的层结构也可以不同。
在图9所示的两个第二支承层56B中的一个第一层56a连接有第二引出布线49B。经由第二引出布线49B将第一层56a及第二电极48电连接。
在上述两个第二支承层56B中的另一个第二层56b连接有布线电极54。布线电极54是设置于压电体层6的第二主面6b的电极。布线电极54的一部分贯穿压电体层6而与布线电极55连接。布线电极55是设置在压电体层6及接合层45之间的电极。布线电极55与第一引出布线49A连接。经由布线电极54、布线电极55及第一引出布线49A将第二层56b及第一电极47电连接。
在盖部57的主体部57a设置有多个贯通孔。更具体而言,多个贯通孔分别设置为到达第二支承层56B。在多个贯通孔内分别设置有贯通电极58。贯通电极58的一端与第二支承层56B连接。设置有多个电极焊盘59,使得分别与多个贯通电极58的另一端连接。需要说明的是,在本实施方式中,贯通电极58及电极焊盘59设置为一体。
第一电极47经由第一引出布线49A、布线电极55、布线电极54、第二支承层56B、贯通电极58及电极焊盘59而与外部电连接。第二电极48经由第二引出布线49B、第二支承层56B、贯通电极58及电极焊盘59而与外部电连接。
需要说明的是,盖部57中的电介质层57b也设置在主体部57a的贯通孔内。更具体而言,在主体部57a及贯通电极58之间设置有电介质层57b。位于主体部57a的两个主面的电介质层57b及位于贯通孔内的电介质层57b设置为一体。并且,设置有与上述电介质层57b同样的电介质层,使得覆盖各电极焊盘59的外周缘。不过,也可以未必设置该电介质层。
如图9所示,第一电极47及第二电极48分别由单层的电极层构成。第一电极47及第二电极48包括相同的材料。第一电极47及第二电极48各自的线膨胀系数比压电体层6的最大的线膨胀系数大。由于第二电极48的厚度比第一电极47的厚度厚,因而第二电极48的线膨胀性比第一电极47的线膨胀性大。不过,第一电极47及第二电极48的层结构不限于上述。
图10是第五实施方式的弹性波装置的主视剖视图。
本实施方式与第三实施方式的不同之处在于,第一电极47、第二电极68、第一引出电极及第二引出布线49B的结构。除了上述方面以外,本实施方式的弹性波装置具有与第三实施方式的弹性波装置同样的结构。
第一电极47及第二引出布线49B与第四实施方式同样地由单层的电极层构成。虽然未图示,但第一引出电极也与第四实施方式同样地由单层的电极层构成。
另一方面,第二电极68具有第一部分68a、第二部分68b以及第三部分68c。第一部分68a是在俯视下包括与激励区域重叠的部分处的中央的部分。第二部分68b是第一部分68a的周围的部分。第三部分68c是第二部分68b的周围的部分,并且是在俯视下包括与激励区域重叠的部分处的外周缘的部分。第一部分68a及第三部分68c的厚度比第二部分68b的厚度厚。并且,在本实施方式中,第三部分68c的厚度比第一部分68a的厚度厚。
需要说明的是,第二电极68相当于在第一实施方式中的第二电极8中增加了中央部附近的厚度及外周缘附近的厚度的结构。在该情况下,第二电极68的第二部分68b的厚度相当于第一实施方式中的第二电极8的厚度。即,第二电极68中的由图10中的单点划线A包围的部分是与第一实施方式中的第二电极8的第一电极层8a及第二电极层8b相当的部分。更具体而言,第二电极68中的由单点划线A包围的部分是包括第一部分68a的一部分、第二部分68b的全部以及第三部分68c的一部分且厚度与第二部分68b的厚度相同的部分。
第一电极47及第二电极68包括相同的材料。第一电极47及第二电极68各自的线膨胀系数比压电体层6的最大的线膨胀系数大。第二电极68的厚度至少在第一部分68a及第三部分68c中比第一电极47的厚度厚。因此,第二电极68的线膨胀性比第一电极47的线膨胀性大。并且,与第三实施方式同样地,压电体层6中的第二主面6b的第二区域6d是高散热性区域。在该高散热性区域设置有第二电极68。由此,在压电体层6成为高温时,能够使压电体层6的形状在第二散热构造33B侧更加可靠地成为凸状。由此,能够有效地提高弹性波装置中的散热性。
需要说明的是,第二电极68在具有第一部分68a、第二部分68b以及第三部分68c的情况下也可以是层叠体。例如,第二电极68的最靠压电体层6侧的电极层的厚度也可以与第二部分68b的厚度相同。在该情况下,该电极层包括第一部分68a的一部分、第二部分68b的全部、以及第三部分68c的一部分。也可以在该电极层上设置构成第一部分68a的剩余部分的电极层、以及构成第三部分68c的剩余部分的电极层。
附图标记说明
1...弹性波装置;
4...支承基板;
4b...支承部;
6...压电体层;
6a、6b...第一主面、第二主面;
6c、6d...第一区域、第二区域;
7...第一电极;
7a、7b...第一电极层、第二电极层;
8...第二电极;
8a、8b...第一电极层、第二电极层;
9A、9B...第一引出布线、第二引出布线;
10...空洞部;
13...支承构件;
15...接合层;
15a...贯通孔;
17、18...第一电极、第二电极;
20A、20B...第一空洞部、第二空洞部;
21...弹性波装置;
23A、23B...第一散热构造、第二散热构造;
23a、23b...第一对置部、第二对置部;
30B...第二空洞部;
33B...第二散热构造;
33b...第二对置部;
37、38...第一电极、第二电极;
40A、40B...第一空洞部、第二空洞部;
41...弹性波装置;
43A、43B...第一散热构造、第二散热构造;
43a、43b...第一对置部、第二对置部;
44...支承基板;
45...接合层;
47、48...第一电极、第二电极;
49A、49B...第一引出布线、第二引出布线;
54、55...布线电极;
56A、56B...第一支承层、第二支承层;
56a~56c...第一层~第三层;
56d...开口部;
57...盖部;
57a...主体部;
57b...电介质层;
58...贯通电极;
59...电极焊盘;
68...第二电极;
68a~68c...第一部分~第三部分。
Claims (13)
1.一种弹性波装置,具备:
支承构件;
压电体层,其设置在所述支承构件上,在线膨胀系数具有各向异性,并且具有相对置的第一主面及第二主面;以及
第一电极及第二电极,所述第一电极设置于所述压电体层的所述第一主面,所述第二电极设置于所述第二主面,并且与所述第一电极对置,
所述支承构件具有空洞部,在俯视下,所述第一电极及所述第二电极的至少一部分与所述空洞部重叠,
所述支承构件位于所述压电体层的所述第一主面侧,构成有包括所述支承构件的散热构造,
所述压电体层的所述第一主面包括设置有所述第一电极的第一区域,所述第二主面包括设置有所述第二电极的第二区域,所述第一区域及所述第二区域中的一方是所述散热构造所产生的散热性比另一方高的高散热性区域,
所述第一电极及所述第二电极分别包括线膨胀系数比所述压电体层的最大的线膨胀系数大的电极层,
在将电极中的线膨胀系数的厚度平均值与总厚度之积设为该电极的线膨胀性时,所述第一电极及所述第二电极中的设置于所述高散热性区域的电极的所述线膨胀性比所述第一电极及所述第二电极中的另一个电极的所述线膨胀性大。
2.根据权利要求1所述的弹性波装置,其中,
所述第一电极及所述第二电极中的设置于所述高散热性区域的电极中的、线膨胀系数大于所述压电体层的最大的线膨胀系数的所述电极层的厚度,比所述第一电极及所述第二电极中的另一个电极中的、线膨胀系数大于所述压电体层的最大的线膨胀系数的所述电极层的厚度厚。
3.根据权利要求1或2所述的弹性波装置,其中,
所述第一电极及所述第二电极分别具有第一电极层及第二电极层,
分别在所述第一电极及所述第二电极中,所述第一电极层及所述第二电极层被层叠,所述第一电极层位于比所述第二电极层靠所述压电体层侧的位置,
所述第一电极及所述第二电极各自的所述第一电极层具有比所述压电体层的最大的线膨胀系数大的线膨胀系数。
4.根据权利要求1或2所述的弹性波装置,其中,
所述第一电极及所述第二电极分别具有第一电极层及第二电极层,
分别在所述第一电极及所述第二电极中,所述第一电极层及所述第二电极层被层叠,所述第一电极层位于比所述第二电极层靠所述压电体层侧的位置,
所述第一电极及所述第二电极各自的所述第二电极层具有比所述压电体层的最大的线膨胀系数大的线膨胀系数。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的弹性波装置,其中,
所述散热构造仅构成于所述压电体层的所述第一主面及所述第二主面中的所述第一主面侧,
所述第一区域是所述高散热性区域。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的弹性波装置,其中,
所述散热构造包括在所述压电体层的所述第一主面侧构成且包括所述支承构件的第一散热构造以及在所述第二主面侧构成的第二散热构造,
所述支承构件的所述空洞部是第一空洞部,所述第二散热构造具有所述第二电极所处的第二空洞部,
所述第一散热构造包括与所述压电体层的所述第一主面对置的第一对置部,所述第二散热构造包括与所述压电体层的所述第二主面对置的第二对置部。
7.根据权利要求6所述的弹性波装置,其中,
所述第一对置部及所述第二对置部的散热性互不相同。
8.根据权利要求6或7所述的弹性波装置,其中,
所述第一空洞部的高度及所述第二空洞部的高度互不相同。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的弹性波装置,其中,
所述弹性波装置还具备设置于所述压电体层的所述第二主面的帽构件,
所述第二散热构造由所述帽构件构成。
10.根据权利要求6至8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,其设置于所述压电体层的所述第二主面,使得包围所述第二电极;以及
盖部,其设置在所述支承层上,
所述第二散热构造由所述支承层及所述盖部构成。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的弹性波装置,其中,
所述支承构件包括支承基板,所述第一电极与所述支承基板接触。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的弹性波装置,其中,
所述支承构件包括支承基板和设置在所述支承基板上的接合层,在所述接合层上设置有所述压电体层,
所述支承构件的所述空洞部的至少一部分设置于所述接合层。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的弹性波装置,其中,
所述压电体层是铌酸锂层或者钽酸锂层。
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WO2021095294A1 (ja) | 圧電振動子及びその製造方法 |
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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