JP6188869B2 - 高次横モード波を抑制した弾性波デバイス - Google Patents
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Description
本発明の第1の実施形態について以下に説明する。図1は本実施形態に係る弾性波デバイス100を透過的に描いた上面図およびそのA−A´線に沿った断面図である。弾性波デバイス100は、圧電基板101に2つのIDT電極102と、2つの反射器103を配置している。また、これらは、誘電体膜104によって被覆されている。IDT電極102はそれぞれ、バスバー111および当該バスバー111から交互に延伸する複数の電極指112およびダミー電極指113を有する。IDT電極102のそれぞれの電極指112は、他方のIDT電極102の電極指112と交互に並び、かつ、先端が他方のIDT電極102のダミー電極指113の先端と対向するよう配置される。また、反射器103はこれらのIDT電極をはさんで、1つずつ配置される。圧電基板としては、そのカット角および伝播角を右手系直交座標のオイラー角(φ,θ,ψ)で表した場合、θ=36°以上41°以下であるニオブ酸リチウムであることが好ましい。尚、φとψは夫々−10°以上10°以下の任意の値である。なお、IDT電極102と反射器103の材質としては、白金、タングステン、モリブデンのいずれかを主成分とする第1の金属層と、第1の金属層の上に第1の金属層より導電率の高い第2の金属層との積層構造を含む構成であることが好ましい。これにより、弾性波デバイス100の特性ロス低下と電極抵抗の抑制を図ることができる。また、誘電体膜の材質としては、二酸化ケイ素(SiO2)が挙げられる。
本発明の第2の実施形態について以下に説明する。図8は本実施形態に係る弾性波デバイス400を透過的に描いた上面図およびそのA−A´線に沿った断面図である。弾性波デバイス400は、第1の実施形態の弾性波デバイス100と同様、圧電基板101に2つのIDT電極102と、2つの反射器103を配置している。しかし、これらを第1の誘電体膜404によって被覆したのち、さらに第2の誘電体膜405で被覆した点で弾性波デバイス100と異なる。
本発明の第3の実施形態について以下に説明する。図15は本実施形態に係る弾性波デバイス700を透過的に描いた上面図およびそのA−A’線に沿った断面図である。弾性波デバイス700は、第1の実施形態の弾性波デバイス100と同様、圧電基板101に2つのIDT電極102と、2つの反射器103を配置している。しかし、これらを第1の誘電体膜704によって被覆したのち、さらに第3の誘電体膜705で被覆した点で弾性波デバイス100と異なる。
本発明の第4の実施形態について以下に説明する。図21は本実施形態に係る弾性波デバイス800を透過的に描いた上面図およびそのA−A´線に沿った断面図である。弾性波デバイス800は、圧電基板101の上において2つの反射器803の間に、複数対のIDT電極802a、802b、802cを主要弾性波の伝搬方向に配置して縦結合型フィルタとした点で弾性波デバイス100と異なる。尚、図21では弾性波デバイス800が3組のIDT電極を有する構成を示したが、弾性波デバイス800は、2組、或は4組以上のIDT電極を有していても構わない。
上述の各実施形態において、弾性波の主要な伝搬路となる交差領域およびエッジ領域の各端部において誘電体膜の膜厚が変化する箇所に、テーパー部1201を設け、誘電体膜の膜厚の急峻な変化を緩和し、連続的に膜厚を変化させることが好ましい。図22の(a)は、一例として、図1に示した第1の実施形態に係る弾性波デバイス100において、誘電体膜104の交差領域とエッジ領域との境界部分にテーパー部1201を設けた場合の断面図である。図22の(b)は、他の例として、図3に示した第1の実施形態に係る弾性波デバイス300において、誘電体膜104の交差領域とエッジ領域との境界部分、および、エッジ領域とギャップ領域との境界部分にテーパー部1201を設けた場合の断面図である。また、図23は、さらに他の例として、図11に示した第2の実施形態に係る弾性波デバイス600において、第2の誘電体膜405およびパッシベーション膜408の交差領域とエッジ領域との境界部分にテーパー部1201を設けた場合の断面図である。これらのように、テーパー部1201によって誘電体膜の膜厚を連続的に変化させる場合、膜厚を急峻に変化させる場合に比べて、当該箇所を伝搬する弾性波の音速の急速な変化が抑制され、不要なスプリアス波の発生を低減することができる。
上述の各実施形態において、パッシベーション膜を設ける場合、交差領域にのみパッシベーション膜を設けてもよい。図24は、第1の実施形態に係る弾性波デバイス100において、誘電体膜104の交差領域にのみパッシベーション膜108を被覆した弾性波デバイス110、120および130の断面図である。図24の(a)に示す弾性波デバイス110は、パッシベーション膜108の厚さが、誘電体膜104の交差領域における膜厚とエッジ領域における膜厚の差より小さい。図24の(b)に示す弾性波デバイス120は、パッシベーション膜108の厚さが、誘電体膜104の交差領域における膜厚とエッジ領域における膜厚の差に等しい。図24の(c)に示す弾性波デバイス130は、パッシベーション膜108の厚さが、誘電体膜104の交差領域における膜厚とエッジ領域における膜厚の差より大きい。
101、901 圧電基板
102、902 IDT電極
103、903 反射器
104、104a、104b、404、405、704、705、1154、1204 誘電体膜
108、408、708 パッシベーション膜
111、911 バスバー
112、912 電極指
113、913 ダミー電極指
1004 被膜
1201 テーパー部
Claims (20)
- 圧電基板と、前記圧電基板上に形成される1対のIDT電極と、前記圧電基板及び前記1対のIDT電極の少なくとも一部を被覆する誘電体膜とを含む弾性波デバイスであって、
前記1対のIDT電極の第1IDT電極は、第1の複数の電極指を有し、
前記1対のIDT電極の第2IDT電極は、第2の複数の電極指を有し、
前記第1の複数の電極指は前記第2の複数の電極指と交互に並ぶよう配置され、
前記誘電体膜は、前記第1の複数の電極指及び前記第2の複数の電極指が交互に並ぶように配置された交差領域と、前記交差領域から前記電極指の先端まで延びる複数のエッジ領域と、一方のIDT電極の電極指の先端から他方のIDT電極まで延びる複数のギャップ領域とを被覆し、
前記交差領域における弾性波の音速は、前記エッジ領域における音速よりも大きく、
前記誘電体膜は、
前記交差領域を被覆しかつ第1厚さを有する第1領域と、
前記エッジ領域及び前記ギャップ領域を被覆しかつ第2厚さを有する第2領域と
を含み、
前記第2厚さは前記第1厚さよりも大きい、弾性波デバイス。 - 前記交差領域のみの前記誘電体膜上に形成されたパッシベーション膜をさらに含む、請求項1に記載の弾性波デバイス。
- 前記パッシベーション膜は、前記第1厚さと前記第2厚さの差よりも小さい厚さを有する、請求項2に記載の弾性波デバイス。
- 前記パッシベーション膜は、前記第1厚さと前記第2厚さの差と同じ厚さを有する、請求項2に記載の弾性波デバイス。
- 前記パッシベーション膜は、前記第1厚さと前記第2厚さの差よりも大きい厚さを有する、請求項2に記載の弾性波デバイス。
- 前記誘電体膜上に形成されたパッシベーション膜をさらに含み、
前記パッシベーション膜は、前記交差領域における厚さが前記エッジ領域における厚さよりも大きい、請求項1に記載の弾性波デバイス。 - 前記パッシベーション膜は平坦な上表面を有する、請求項6に記載の弾性波デバイス。
- 前記パッシベーション膜は、一部が突出して前記交差領域に張り出す上表面を有する、請求項6に記載の弾性波デバイス。
- 前記誘電体膜は、
第1誘電体膜と、
前記エッジ領域及び前記ギャップ領域を含むが前記交差領域を除く領域において前記第1誘電体膜を被覆する第2誘電体膜と
を含む、請求項8に記載の弾性波デバイス。 - 圧電基板と、前記圧電基板上に形成される1対のIDT電極と、前記圧電基板及び前記1対のIDT電極の少なくとも一部を被覆する誘電体膜とを含む弾性波デバイスであって、
前記1対のIDT電極の第1IDT電極は、第1の複数の電極指を有し、
前記1対のIDT電極の第2IDT電極は、第2の複数の電極指を有し、
前記第1の複数の電極指は前記第2の複数の電極指と交互に並ぶよう配置され、
前記誘電体膜は、前記第1の複数の電極指及び前記第2の複数の電極指が交互に並ぶように配置された交差領域と、前記交差領域から前記電極指の先端まで延びる複数のエッジ領域と、一方のIDT電極の電極指の先端から他方のIDT電極まで延びる複数のギャップ領域とを被覆し、
前記交差領域における弾性波の音速は、前記エッジ領域における音速よりも大きく、
前記誘電体膜は、
前記交差領域を被覆しかつ第1厚さを有する第1領域と、
前記エッジ領域を被覆しかつ第2厚さを有する第2領域と、
前記ギャップ領域を被覆しかつ第3厚さを有する第3領域と
を含み、
前記第2厚さは前記第1厚さよりも大きく、
前記第1厚さは前記第3厚さよりも大きい、弾性波デバイス。 - 前記エッジ領域における前記誘電体膜は、
第1誘電体膜と、
前記第1誘電体膜上に形成された第2誘電体膜と
を含む、請求項10に記載の弾性波デバイス。 - 前記第2誘電体膜における弾性波の音速は、前記第1誘電体膜における弾性波の音速よりも小さい、請求項11に記載の弾性波デバイス。
- 圧電基板と、前記圧電基板上に形成される1対のIDT電極と、前記圧電基板及び前記1対のIDT電極の少なくとも一部を被覆する第1誘電体膜とを含む弾性波デバイスであって、
前記1対のIDT電極の第1IDT電極は、第1の複数の電極指を有し、
前記1対のIDT電極の第2IDT電極は、第2の複数の電極指を有し、
前記第1の複数の電極指は前記第2の複数の電極指と交互に並ぶよう配置され、
前記第1誘電体膜は、前記第1の複数の電極指及び前記第2の複数の電極指が交互に並ぶように配置された交差領域と、前記交差領域から前記電極指の先端まで延びる複数のエッジ領域と、一方のIDT電極の電極指の先端から他方のIDT電極まで延びる複数のギャップ領域とを被覆し、
前記交差領域における弾性波の音速は、前記エッジ領域における音速よりも大きく、
前記第1誘電体膜は、
前記交差領域及び前記エッジ領域を被覆しかつ第1厚さを有する第1領域と、
前記ギャップ領域を被覆しかつ第2厚さを有する第2領域と
を含み、
前記第1厚さは前記第2厚さよりも大きく、
前記弾性波デバイスはさらに、前記交差領域において前記第1誘電体膜を被覆する第2誘電体膜を含む、弾性波デバイス。 - 前記第2誘電体膜は前記エッジ領域を被覆しない、請求項13に記載の弾性波デバイス。
- 前記第2誘電体膜における弾性波の音速は、前記第1誘電体膜における弾性波の音速よりも大きい、請求項13に記載の弾性波デバイス。
- 圧電基板と、前記圧電基板上に形成される1対のIDT電極と、前記圧電基板及び前記1対のIDT電極の少なくとも一部を被覆する第1誘電体膜とを含む弾性波デバイスであって、
前記1対のIDT電極の第1IDT電極は、第1の複数の電極指を有し、
前記1対のIDT電極の第2IDT電極は、第2の複数の電極指を有し、
前記1IDT電極はさらに、前記第2の複数の電極指の先端に対向する先端を有する第1の複数のダミー電極指を含み、
前記2IDT電極はさらに、前記第1の複数の電極指の先端に対向する先端を有する第2の複数のダミー電極指を含み、
前記第1の複数の電極指は前記第2の複数の電極指と交互に並ぶよう配置され、
前記第1誘電体膜は、前記第1の複数の電極指及び前記第2の複数の電極指が交互に並ぶように配置された交差領域と、前記交差領域から前記電極指の先端まで延びる複数のエッジ領域と、一方のIDT電極の電極指の先端から他方のIDT電極のダミー電極指の先端まで延びる複数のギャップ領域と、前記ダミー電極指に沿って延びる複数のダミー領域とを被覆し、
前記交差領域における弾性波の音速は、前記エッジ領域における音速よりも大きく、
前記第1誘電体膜は、前記交差領域、前記ギャップ領域及び前記エッジ領域において同じ厚さを有し、
前記弾性波デバイスはさらに、
前記交差領域、前記ギャップ領域及び前記エッジ領域において前記第1誘電体膜を被覆するパッシベーション膜と、
前記交差領域において前記パッシベーション膜を被覆する第2誘電体膜と
を含む、弾性波デバイス。 - 前記パッシベーション膜は、前記第1誘電体膜よりも耐湿性が高い、請求項16に記載の弾性波デバイス。
- 前記第2誘電体膜における弾性波の音速は、前記第1誘電体膜における弾性波の音速よりも大きい、請求項16に記載の弾性波デバイス。
- 圧電基板と、前記圧電基板上に形成される1対のIDT電極と、前記圧電基板及び前記1対のIDT電極の少なくとも一部を被覆する第1誘電体膜とを含む弾性波デバイスであって、
前記1対のIDT電極の第1IDT電極は、第1の複数の電極指を有し、
前記1対のIDT電極の第2IDT電極は、第2の複数の電極指を有し、
前記第1の複数の電極指は前記第2の複数の電極指と交互に並ぶよう配置され、
前記第1誘電体膜は、前記第1の複数の電極指及び前記第2の複数の電極指が交互に並ぶように配置された交差領域と、前記交差領域から前記電極指の先端まで延びる複数のエッジ領域と、一方のIDT電極の電極指の先端から他方のIDT電極まで延びる複数のギャップ領域とを被覆し、
前記交差領域における弾性波の音速は、前記エッジ領域における音速よりも大きく、
前記第1誘電体膜は、前記交差領域及び前記エッジ領域において第1厚さを有し、かつ、前記ギャップ領域において第2厚さを有し、
前記第1厚さは前記第2厚さよりも大きく、
前記弾性波デバイスはさらに、前記交差領域において前記第1誘電体膜を被覆する第2誘電体膜を含む、弾性波デバイス。 - 前記第2誘電体膜における弾性波の音速は、前記第1誘電体膜における弾性波の音速よりも大きい、請求項19に記載の弾性波デバイス。
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