KR102584698B1 - 탄성파 장치 및 래더형 필터 - Google Patents
탄성파 장치 및 래더형 필터 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102584698B1 KR102584698B1 KR1020217003516A KR20217003516A KR102584698B1 KR 102584698 B1 KR102584698 B1 KR 102584698B1 KR 1020217003516 A KR1020217003516 A KR 1020217003516A KR 20217003516 A KR20217003516 A KR 20217003516A KR 102584698 B1 KR102584698 B1 KR 102584698B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- elastic wave
- bus bar
- wave device
- electrode
- dielectric film
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 139
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 13
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 12
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 6
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 abstract description 6
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N tantalum pentoxide Inorganic materials O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 9
- WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-pyrazole-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CC(C(O)=O)=NN1 WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 3
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
- H03H9/13—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials
- H03H9/131—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of piezoelectric or electrostrictive materials consisting of a multilayered structure
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
- H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
- H03H9/14538—Formation
- H03H9/14541—Multilayer finger or busbar electrode
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
- H03H9/02574—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles of combined substrates, multilayered substrates, piezoelectrical layers on not-piezoelectrical substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02818—Means for compensation or elimination of undesirable effects
- H03H9/02858—Means for compensation or elimination of undesirable effects of wave front distortion
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02818—Means for compensation or elimination of undesirable effects
- H03H9/02881—Means for compensation or elimination of undesirable effects of diffraction of wave beam
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02992—Details of bus bars, contact pads or other electrical connections for finger electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
- H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
- H03H9/14544—Transducers of particular shape or position
- H03H9/1457—Transducers having different finger widths
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/56—Monolithic crystal filters
- H03H9/566—Electric coupling means therefor
- H03H9/568—Electric coupling means therefor consisting of a ladder configuration
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
비대역이 넓으면서 IDT 전극의 서지 파괴를 억제하는 탄성파 장치를 제공한다.
압전체(2) 상에 IDT 전극(3)이 마련되어 있고, IDT 전극(3)이 제1 버스바(4a)와 제2 버스바(5a)와 복수개의 제1 전극지(4b) 및 제2 전극지(5b)를 가지며, 제1 전극지(4b)의 선단부와 압전체(2) 사이로부터 제1 갭(9a)을 지나 제2 버스바(5a)와 압전체(2) 사이에 이르도록 제1 유전체막(6)이 마련되어 있고, 제2 전극지(5b)는 교차 폭의 중앙에서 압전체(2)와 직접 접촉되어 있으며, 제1 유전체막(6)의 유전율이 압전체(2)의 유전율보다도 낮은, 탄성파 장치(1).
압전체(2) 상에 IDT 전극(3)이 마련되어 있고, IDT 전극(3)이 제1 버스바(4a)와 제2 버스바(5a)와 복수개의 제1 전극지(4b) 및 제2 전극지(5b)를 가지며, 제1 전극지(4b)의 선단부와 압전체(2) 사이로부터 제1 갭(9a)을 지나 제2 버스바(5a)와 압전체(2) 사이에 이르도록 제1 유전체막(6)이 마련되어 있고, 제2 전극지(5b)는 교차 폭의 중앙에서 압전체(2)와 직접 접촉되어 있으며, 제1 유전체막(6)의 유전율이 압전체(2)의 유전율보다도 낮은, 탄성파 장치(1).
Description
본 발명은 IDT 전극의 일부와 압전체 사이에 유전체가 마련되어 있는 탄성파 장치 및 래더(ladder)형 필터에 관한 것이다.
예를 들면, 하기의 특허문헌 1에는 압전체 상에 IDT 전극이 마련된 탄성파 장치가 개시되어 있다. 이 IDT 전극은 제1, 제2 버스바(busbar)와, 제1, 제2 버스바에 각각 접속된 복수개의 제1 전극지(電極指) 및 복수개의 제2 전극지를 가진다. 복수개의 제1 전극지와 복수개의 제2 전극지가 서로 맞물려 있다.
압전체의 유전율은 비교적 크다. 그 때문에, 압전체 상에 직접 IDT 전극이 마련되어 있으면, IDT 전극의 제1, 제2 전극지의 선단과 제2, 제1 버스바 사이의 용량이 커지는 경향이 있었다.
상기 용량은 제1 전극지와 제2 전극지 사이에서 생기는 용량에 대하여 병렬로 접속된다. 그 때문에, 제1, 제2 전극지의 선단과 제2 버스바 혹은 제1 버스바 사이에 생기는 상기 용량이 커지면, IDT 전극 전체의 용량이 커진다. 따라서, 압전체 상에 직접 IDT 전극이 마련되어 있는 탄성파 장치를 이용하여 탄성파 공진자를 구성한 경우, 반공진 주파수가 공진 주파수 측에 가까워지고, 비대역이 좁아지는 경우가 있었다.
또한, 압전체 상에 직접 IDT 전극이 마련되어 있으면, 특히 IDT 전극의 제1, 제2 전극지의 선단과 제2, 제1 버스바 사이에서 압전체에 기인하는 전계가 집중되고, 서지 파괴(surge breakdown)가 발생해버릴 우려가 있었다.
본 발명의 목적은 넓은 비대역을 가지면서 IDT 전극의 서지 파괴를 억제하는 탄성파 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치는 압전체와, 상기 압전체 상에 마련된 IDT 전극을 포함하고, 상기 IDT 전극이 제1 버스바와, 상기 제1 버스바와 사이를 두고 마련된 제2 버스바와, 기단(基端)과, 선단을 가지는 각각 복수개의 제1 전극지 및 제2 전극지를 가지며, 상기 복수개의 제1 전극지와 상기 복수개의 제2 전극지가 서로 맞물리며, 상기 제1 전극지의 상기 기단이 상기 제1 버스바에 접속되고, 상기 제1 전극지의 상기 선단이 상기 제2 버스바와 제1 갭을 사이에 두고 배치되며, 상기 복수개의 제2 전극지의 상기 기단이 상기 제2 버스바에 접속되고, 상기 제2 전극지의 상기 선단이 상기 제1 버스바와 제2 갭을 사이에 두고 배치되며, 상기 제1 전극지의 선단부와 상기 압전체 사이로부터 상기 제1 갭을 지나 상기 제2 버스바와 상기 압전체 사이에 이르도록 마련된 제1 유전체막을 더 포함하고, 상기 제2 전극지는 교차 폭의 중앙에서 상기 압전체와 직접 접촉되며, 상기 제1 유전체막의 유전율이 상기 압전체의 유전율보다도 낮은 탄성파 장치이다.
본 발명에 따른 탄성파 장치에 의하면, 비대역을 넓게 할 수 있으면서 IDT 전극의 서지 파괴를 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 탄성파 장치의 측면 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 탄성파 장치의 모식적 평면도이다.
도 3은 제1 실시형태에 대한 실시예 1의 탄성파 장치 및 비교예 1의 탄성파 장치의 공진 특성을 나타내는 도면이다.
도 4는 실시예 1 및 실시예 2의 탄성파 장치의 공진 특성을 나타내는 도면이다.
도 5는 제1 실시형태의 탄성파 장치의 변형예에서의 IDT 전극을 나타내는 평면도이다.
도 6은 제2 실시형태의 탄성파 장치의 전극 구조를 설명하기 위한 모식적 평면도이다.
도 7은 제3 실시형태의 탄성파 장치의 전극 구조를 설명하기 위한 모식적 평면도이다.
도 8은 제4 실시형태에 따른 탄성파 장치의 측면 단면도이다.
도 9는 제5 실시형태에 따른 탄성파 장치의 측면 단면도이다.
도 10은 제6 실시형태에 따른 탄성파 장치의 전극 구조를 설명하기 위한 모식적 평면도이다.
도 11은 제7 실시형태로서의 래더형 필터의 회로도이다.
도 12는 도 11에 나타낸 래더형 필터의 직렬암(serial arm) 공진자의 전극 구조를 설명하기 위한 모식적 평면도이다.
도 13은 도 12에 나타낸 전극 구조를 가지는 탄성파 장치의 측면 단면도이다.
도 14는 직렬암 공진자의 IDT 전극의 변형예를 설명하기 위한 평면도이다.
도 15는 제8 실시형태에 따른 탄성파 장치의 전극 구조를 설명하기 위한 모식적 평면도이다.
도 16은 제9 실시형태에 따른 탄성파 장치의 모식적 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 탄성파 장치의 모식적 평면도이다.
도 3은 제1 실시형태에 대한 실시예 1의 탄성파 장치 및 비교예 1의 탄성파 장치의 공진 특성을 나타내는 도면이다.
도 4는 실시예 1 및 실시예 2의 탄성파 장치의 공진 특성을 나타내는 도면이다.
도 5는 제1 실시형태의 탄성파 장치의 변형예에서의 IDT 전극을 나타내는 평면도이다.
도 6은 제2 실시형태의 탄성파 장치의 전극 구조를 설명하기 위한 모식적 평면도이다.
도 7은 제3 실시형태의 탄성파 장치의 전극 구조를 설명하기 위한 모식적 평면도이다.
도 8은 제4 실시형태에 따른 탄성파 장치의 측면 단면도이다.
도 9는 제5 실시형태에 따른 탄성파 장치의 측면 단면도이다.
도 10은 제6 실시형태에 따른 탄성파 장치의 전극 구조를 설명하기 위한 모식적 평면도이다.
도 11은 제7 실시형태로서의 래더형 필터의 회로도이다.
도 12는 도 11에 나타낸 래더형 필터의 직렬암(serial arm) 공진자의 전극 구조를 설명하기 위한 모식적 평면도이다.
도 13은 도 12에 나타낸 전극 구조를 가지는 탄성파 장치의 측면 단면도이다.
도 14는 직렬암 공진자의 IDT 전극의 변형예를 설명하기 위한 평면도이다.
도 15는 제8 실시형태에 따른 탄성파 장치의 전극 구조를 설명하기 위한 모식적 평면도이다.
도 16은 제9 실시형태에 따른 탄성파 장치의 모식적 평면도이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명함으로써, 본 발명을 분명하게 한다.
한편, 본 명세서에 기재된 각 실시형태는 예시적인 것이며, 다른 실시형태간에 구성의 부분적인 치환 또는 조합이 가능한 것을 지적해 둔다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 탄성파 장치의 측면 단면도이며, 도 2는 제1 실시형태의 탄성파 장치의 모식적 평면도이다. 한편, 도 1은 도 2 중의 A-A선을 따른 부분의 측면 단면도이다.
탄성파 장치(1)는 압전체(2)와, 압전체(2) 상에 마련된 IDT 전극(3)을 가진다. IDT 전극(3)의 탄성파 전파방향 양측에 반사기(10a, 10b)가 마련되어 있다. 그로써, 1포트형 탄성파 공진자가 구성되어 있다.
압전체(2)는, 본 실시형태에서는 탄탈산리튬으로 이루어진다. 탄탈산리튬의 유전율은 40이다. 한편, 압전체(2)는 탄탈산리튬에 한정되지 않고, 니오브산리튬 등의 다른 압전 단결정으로 이루어지는 것이어도 되며, 압전 세라믹스로 이루어지는 것이어도 된다. 또한, 후술하는 바와 같이, 압전체(2)는 전체가 압전 재료로 이루어지는 것에 한정되지 않는다. 지지 기판 상에 압전막이 적층된 압전체 등을 이용해도 된다.
IDT 전극(3) 및 반사기(10a, 10b)는 적절한 금속 혹은 합금으로 이루어진다. 또한, IDT 전극(3) 및 반사기(10a, 10b)는 복수개의 금속막이 적층되어 있는 적층 금속막으로 이루어지는 것이어도 된다.
도 2에서는 반사기(10a, 10b)는 직사각형 프레임에 X를 붙인 기호로 도시되어 있다. 보다 상세하게는, 반사기(10a, 10b)는 그레이팅(grating) 반사기이다. 즉, 반사기(10a, 10b)에서는 복수개의 전극지가 양단에서 단락되어 있다.
IDT 전극(3)은 제1 빗살 전극(4)과 제2 빗살 전극(5)을 가진다. 제1 빗살 전극(4)은 제1 버스바(4a)와, 제1 버스바(4a)에 기단이 접속되어 있는 복수개의 제1 전극지(4b)를 가진다. 제2 빗살 전극(5)은 제2 버스바(5a)와, 기단이 제2 버스바(5a)에 접속되어 있는 복수개의 제2 전극지(5b)를 가진다.
복수개의 제1 전극지(4b)는 제2 버스바(5a) 측으로 연장되어 있다. 제1 전극지(4b)의 선단은 제2 버스바(5a)에 대하여 제1 갭(9a)을 개재하여 사이를 두고 있다.
제2 전극지(5b)는 제1 버스바(4a) 측으로 연장되어 있다. 제2 전극지(5b)의 선단은 제1 버스바(4a)에 대하여 제2 갭(9b)을 개재하여 사이를 두고 있다.
복수개의 제1 전극지(4b)와 복수개의 제2 전극지(5b)는 서로 맞물려 있다. 탄성파 전파방향으로 보았을 때에, 복수개의 제1 전극지(4b)와 복수개의 제2 전극지(5b)가 서로 겹쳐 있는 영역이 교차 영역이다. 교차 영역의 제1, 제2 전극지(4b, 5b)가 연장되는 방향을 따르는 치수가 교차 폭이 된다.
제1, 제2 전극지(4b, 5b) 사이에 교류 전계가 인가되면, 교차 영역에서 탄성파가 강하게 여진(勵振)된다. 따라서, 탄성파의 여진 강도는 교차 폭의 중앙에서 가장 강해진다.
한편, 탄성파 전파방향은 제1 전극지(4b) 및 제2 전극지(5b)가 연장되는 방향과 직교하는 방향이면서 압전체(2)의 제1 주면(主面)(2a)과 평행한 방향이다.
탄성파 장치(1)에서는 압전체(2)의 제1 주면(2a) 상에 제1 유전체막(6) 및 제2 유전체막(7)이 마련되어 있다.
여기서, 제1, 제2 전극지(4b, 5b)의 선단부란, 선단을 포함하고 선단으로부터 교차 폭의 중앙 측으로 연장된 영역이며, 단 교차 폭의 중앙에는 이르지 않는 부분의 일부를 말하는 것으로 한다. 제1 유전체막(6)은 상기 제1 전극지(4b)의 선단부와 압전체(2)의 제1 주면(2a) 사이로부터 제1 갭(9a)을 지나 제2 버스바(5a)와 압전체(2)의 제1 주면(2a) 사이에 이르러 있다. 즉, 도 2에서 제1 유전체막(6)은 B로 나타내는 영역에 마련되어 있다.
한편, 도 2 및 후술할 도 6, 도 7, 도 10 등에서 제1, 제2 유전체막이 마련되어 있는 영역은 파선의 해칭을 쳐서 나타내는 것으로 한다. 제1 유전체막(6) 및 제2 유전체막(7)은 IDT 전극(3)의 하방(下方)에 위치하고 있으나, 제1, 제2 유전체막(6, 7)이 마련되어 있는 영역을 알기 쉽게 하기 위해, 파선의 해칭을 쳐서 나타내고 있다.
제2 유전체막(7)은 제2 전극지(5b)의 선단부와 압전체(2)의 제1 주면(2a) 사이로부터 제2 갭(9b)을 지나 제1 버스바(4a)와 압전체(2)의 제1 주면(2a) 사이에 이르도록 마련되어 있다.
특별히 한정되지 않지만, 본 실시형태에서는, 제1 유전체막(6)은 제2 버스바(5a)의 탄성파 전파방향 전체 길이에 걸쳐 마련되어 있다. 제2 유전체막(7)은 제1 버스바(4a)의 탄성파 전파방향 전체 길이에 걸쳐 마련되어 있다.
즉, 제1, 제2 유전체막(6, 7)은 IDT 전극(3)의 탄성파 전파방향 전체 길이에 걸쳐 마련되어 있다.
상기 제1 유전체막(6) 및 제2 유전체막(7)은 그 유전율이 압전체(2)의 유전율보다도 낮은 유전체로 이루어진다. 본 실시형태에서는, 제1, 제2 유전체막(6, 7)은 오산화탄탈로 이루어진다. 오산화탄탈의 유전율은 8이다. 한편, 상기 유전체로는 압전체(2)의 유전율보다 낮은 한, 그 재료는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 산화규소, 산질화규소, 산화알루미늄, 탄화규소, 질화규소, 질화알루미늄 등의 유전체를 사용할 수 있다. 산화규소의 유전율은 4이다.
탄성파 장치(1)에서는 제1, 제2 유전체막(6, 7)이 마련되어 있으면서 제1, 제2 전극지(4b, 5b)의 교차 폭의 중앙 영역에서 제1, 제2 전극지(4b, 5b)가 압전체(2)에 직접 접촉한다. 상기 제1, 제2 유전체막(6, 7)이 마련되어 있으므로, 병렬로 접속되는 용량을 작게 할 수 있다. 따라서, 상술한 선행 기술에 기재된 탄성파 장치에 비해 비대역을 넓게 할 수 있다. 추가로, 제1, 제2 전극지(4b, 5b)의 교차 폭의 중앙 영역이 압전체(2)에 직접 접촉하기 때문에, 탄성파의 여진 강도를 충분히 강하게 할 수 있다. 따라서, 전기기계 결합 계수를 높일 수 있고, 그로써도 비대역을 넓게 할 수 있다. 한편, 교차 폭의 중앙 영역이란, 교차 폭의 교차 폭방향에서의 중앙을 적어도 포함하는 영역이면 된다.
한편, 제2 유전체막(7)은 마련되지 않아도 된다. 제1 유전체막(6)이 마련되어 있으면 비대역을 넓게 할 수 있으면서 서지 파괴를 억제할 수 있다.
도 3은 상기 제1 실시형태의 탄성파 장치(1)에 대한 실시예 1의 탄성파 장치와 비교예 1의 탄성파 장치의 공진 특성을 나타내는 도면이다. 비교예 1은 제1, 제2 유전체막이 마련되어 있지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 구성되어 있다. 한편, 실시예 1의 탄성파 장치의 설계 파라미터는 이하와 같이 했다.
IDT 전극(3) 및 반사기(10a, 10b)의 재료: Ti와 Al의 적층막, 두께는 각각 Ti=10㎚, Al=100㎚.
IDT 전극(3)에서의 전극지의 쌍 수=150쌍.
IDT 전극(3)에서의, 전극지 피치로 정해지는 파장 λ=2㎛.
교차 폭=20㎛.
제1, 제2 갭(9a, 9b)의 탄성파 전파방향과 직교하는 방향의 치수=0.3㎛.
제1, 제2 버스바(4a, 5a)의 탄성파 전파방향을 따르는 치수=300㎛, 탄성파 전파방향과 직교하는 방향의 치수=10㎛.
반사기(10a, 10b)에서의 전극지의 개수=41개.
제1, 제2 유전체막(6, 7)의 재료=오산화탄탈.
제1, 제2 유전체막(6, 7)의 막 두께=30㎚.
제1, 제2 유전체막(6, 7)의 탄성파 전파방향과 직교하는 방향의 치수(B)=11.3㎛.
따라서, 제1 유전체막(6) 상에 제1 전극지(4b)의 선단 부분이 겹쳐 있는 영역의 탄성파 전파방향과 직교하는 방향을 따르는 치수는 1㎛가 된다. 마찬가지로, 제2 유전체막(7) 상에 제2 전극지(5b)의 선단부가 겹쳐 있는 영역의 탄성파 전파방향과 직교하는 방향을 따르는 치수는 1㎛가 된다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 실시예 1의 탄성파 장치(1)에서는 비교예 1의 탄성파 장치에 비해 공진 주파수가 낮아져 있고, 그로써 비대역이 넓게 되어 있다.
또한, 실시예 1의 탄성파 장치(1)에서는 비교예 1의 탄성파 장치와 달리, 제1, 제2 전극지의 선단과 제2, 제1 버스바 사이(제1 갭과 제2 갭)에서 제1 유전체막 및 제2 유전체막이 각각 마련되어 있다. 이 때문에, 제1, 제2 전극지의 선단과 제2, 제1 버스바 사이에서 절연 저항이 커지기 때문에, 서지 파괴를 억제할 수 있다는 효과도 생긴다.
전술한 바와 같이, 제1, 제2 유전체막(6, 7)은 다양한 유전체로 구성될 수 있다. 도 4의 실선은 상기 실시예 1의 탄성파 장치의 공진 특성을 나타내고, 파선은 실시예 2의 탄성파 장치의 공진 특성을 나타낸다. 실시예 2는 제1, 제2 유전체막(6, 7)이 오산화탄탈 대신에 산화규소로 변경된 것을 제외하고는 실시예 1과 마찬가지로 구성되어 있다.
도 4로부터 분명한 바와 같이, 실선으로 나타내는 실시예 1의 공진 특성에 비해, 파선으로 나타내는 실시예 2의 공진 특성에서는 반공진 주파수가 보다 고역(高域) 측에 위치하고 있다. 따라서, 실시예 2에서는 비대역을 한층 더 넓힐 수 있다.
실시예 2에서 실시예 1보다도 비대역을 넓힐 수 있는 것은, 산화규소의 유전율이 4이며, 오산화탄탈의 유전율보다도 낮기 때문이다.
다만, 실시예 2에서는 공진 주파수와 반공진 주파수 사이의 주파수역에서 복수개의 리플(ripple)이 나타나 있다. 이는, 횡보드 리플에 의한 것으로 생각할 수 있다. 따라서, 횡모드 리플을 억압하고자 하는 경우에는 실시예 2보다도 오산화탄탈을 사용한 실시예 1쪽이 바람직하다.
한편, 도 5는 제1 실시형태의 탄성파 장치의 변형예에서의 IDT 전극을 나타내는 평면도이다. 도 5에서는 제1, 제2 유전체막이 마련되어 있는 영역은 도트의 해칭을 쳐서 나타내는 것으로 한다. 제1, 제2 전극지(4b, 5b)에서, 탄성파 전파방향(제1, 제2 전극지(4b, 5b)가 연장되는 방향에 직교하는 방향)을 따르는 치수를 전극지의 폭으로 한다. 적어도 제1, 제2 유전체막(6, 7) 상에 형성되어 있는 제1, 제2 전극지(4b, 5b)의 폭이, 제1, 제2 전극지(4b, 5b)의 나머지 부분의 폭, 예를 들면 교차 폭의 중앙 영역에서의 제1, 제2 전극지(4b, 5b)의 폭에 비해 좁게 되어 있어도 된다. 이 경우, 서지 파괴를 보다 확실하게 억제할 수 있다. 또한, 이 때 제1, 제2 전극지(4b, 5b)의 폭이 좁게 되어 있는 부분은 제1, 제2 유전체막(6, 7) 상에 형성되지 않은 제1, 제2 전극지(4b, 5b)의 나머지 부분의 일부에 이르도록 연장되어도 된다.
도 6은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 탄성파 장치의 전극 구조를 설명하기 위한 모식적 평면도이다.
제2 실시형태의 탄성파 장치(21)에서는 제1 버스바(4a) 및 제2 버스바(5a)의 구조가 제1 실시형태의 탄성파 장치(1)와 상이하다. 그 밖의 구조는, 탄성파 장치(21)는 탄성파 장치(1)와 마찬가지로 되어 있다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 제1 버스바(4a)는 내측 버스바(4a1), 중간 버스바(4a2) 및 외측 버스바(4a3)를 가진다. IDT 전극(3)에서 교차 영역을 중앙으로 한 경우, 교차 폭방향에서 교차 영역에 가까운 측을 내측, 교차 영역으로부터 먼 측을 외측으로 한다.
내측 버스바(4a1)에 복수개의 제1 전극지(4b)의 기단이 접속되어 있다. 내측 버스바(4a1) 및 외측 버스바(4a3)는 탄성파 전파방향으로 연장되어 있다. 중간 버스바(4a2)는 내측 버스바(4a1)와 외측 버스바(4a3)를 연결하고 있는 복수개의 연결부로 이루어진다. 연결부 사이의 영역은 개구(4a4)로 되어 있다.
제2 버스바(5a)도 마찬가지로, 내측 버스바(5a1), 중간 버스바(5a2) 및 외측 버스바(5a3)를 가진다. 중간 버스바(5a2)의 각 연결부 사이의 영역은 개구(5a4)로 되어 있다.
제1 유전체막(6)은 복수개의 제1 전극지(4b)의 선단부와 압전체(2)의 제1 주면(2a) 사이의 영역으로부터 제1 갭(9a)을 사이에 두고, 제2 버스바(5a)의 내측 버스바(5a1)와 압전체(2)의 제1 주면(2a) 사이의 영역에 이르도록 마련되어 있다. 제1 유전체막(6)의 교차 폭방향의 치수(B)는 도시와 같다. 제2 유전체막(7)도 제1 유전체막(6)과 마찬가지로 마련되어 있다.
한편, 탄성파 장치(21)에서는 중간 버스바(4a2) 및 개구(4a4)를 포함하는 영역, 그리고 중간 버스바(5a2) 및 개구(5a4)를 포함하는 영역에서의 음속이 전극지(4b, 5b)의 선단부의 음속보다도 높게 되어 있다. 따라서, 고음속 영역이 형성되어 있으므로, Q값의 열화(劣化)가 생기기 어렵다.
한편, 제1, 제2 유전체막(6, 7)은 제1, 제2 버스바(4a, 5a)에서 적어도 내측 버스바(4a1, 5a1)와 압전체(2) 사이에 마련되어 있으면 된다. 바꿔 말하면, 제1, 제2 유전체막(6, 7)은 내측 버스바(5a1, 4a1)보다도 교차 폭방향의 외측으로 더 이르러도 된다.
예를 들면, 도 7에 나타내는 제3 실시형태의 탄성파 장치(31)에서는, 제1, 제2 유전체막(6, 7)은 내측 버스바(4a1, 5a1)와 압전체(2)의 제1 주면(2a) 사이의 영역으로부터 외측으로 더 이르러 있고, 중간 버스바(4a2, 5a2) 및 외측 버스바(4a3, 5a3)와 압전체(2)의 제1 주면(2a) 사이로도 이르도록 마련되어 있다.
도 8은 본 발명의 제4 실시형태에 따른 탄성파 장치의 측면 단면도이다. 도 8에 나타내는 탄성파 장치(41)에서는 압전체(45) 상에 제1, 제2 유전체막(46, 47)이 적층되어 있다. 압전체(45)는 고음속 부재로서의 지지 기판(42) 상에 저음속막(43) 및 압전 박막(44)을 적층한 구조를 가진다. 여기서, 고음속 부재란, 전파하는 탄성파의 음속이 압전 박막(44)을 전파하는 탄성파의 음속보다도 높은 고음속 재료로 이루어지는 부재를 말하는 것으로 한다. 압전 박막(44)은 탄탈산리튬막으로 이루어진다. 압전체(45)는 탄탈산리튬막으로 이루어지는 압전 박막(44)을 가지는데, 상기 적층 구조를 가지기 때문에 그 역속도면(逆速度面; reverse-velocity surface)은 볼록하다.
지지 기판(42)은 고음속 재료로 이루어지는 고음속 지지 기판이다. 저음속막(43)은 저음속 재료로 이루어진다. 저음속 재료를 전파하는 탄성파의 음속은 압전 박막(44)을 전파하는 탄성파의 음속보다도 낮다.
저음속막(43)을 구성하는 저음속 재료나 고음속 부재로서의 지지 기판(42)을 구성하는 고음속 재료는 상기 음속 관계를 충족시키는 한 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 저음속 재료에 대해서는 산화규소, 산질화규소 등의 유전체, 합성 수지 등을 사용할 수 있다. 고음속 재료에 대해서도, 알루미나, 산질화규소, 질화알루미늄, 수정, 사파이어, 다이아몬드, 탄화규소, 규소 등의 유전체 혹은 반도체, 또는 금속 등을 사용할 수 있다.
한편, 탄성파 장치(41)에서는 지지 기판(42)이 고음속 재료로 구성되어 있었는데, 도 8에 파선으로 나타내는 고음속막(42A)을 지지 기판(42) 상에 적층해도 된다. 고음속막(42A)은 고음속 재료로 이루어진다. 이 경우에는 지지 기판(42)을 고음속 재료 이외의 재료로 구성할 수 있다.
제1, 제2 유전체막(46, 47)의 음속은 압전 박막(44)을 전파하는 탄성파의 음속보다도 낮은 것이 바람직하다. 그로써, 압전 박막(44) 안에 탄성파의 에너지를 보다 효과적으로 가둘 수 있다.
또한, 탄성파 장치(41)에서는 제1, 제2 유전체막(46, 47)이 적층 유전체막으로 이루어진다. 이와 같이, 본 발명에서의 제1, 제2 유전체막(46, 47)은 복수개의 유전체막을 적층한 구조를 가지고 있어도 되고, 그 적층 수에 대해서도 특별히 한정되지 않는다.
본 실시형태에서는 압전체 측 유전체막(46a, 47a)이 오산화탄탈로 이루어지고, IDT 전극 측 유전체막(46b, 47b)이 산화규소로 이루어진다. 이 경우에는 IDT 전극(3)에 가까운 측의 IDT 전극 측 유전체막(46b, 47b)의 유전율이 4로 작아진다. 따라서, 비대역을 보다 효과적으로 넓힐 수 있다.
다만, 도 9에 나타내는 제5 실시형태의 탄성파 장치(51)와 같이, 반대로, 압전체 측 유전체막(46a)이 산화규소로 이루어지고, IDT 전극 측 유전체막(46b)이 오산화탄탈로 이루어지는 것이어도 된다. 오산화탄탈의 음속은 산화규소의 음속보다도 낮다. 따라서, 음속이 낮은 유전체막이 IDT 전극(3) 측에 위치하게 된다. 그로써, 음속을 효과적으로 낮출 수 있고, 제1 유전체막(46) 전체의 두께를 작게 할 수 있다. 따라서, 단선이 일어나기 어렵다. 또한, 예를 들면 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같은 피스톤 모드를 이용한 구조에 적용한 경우에는 음속을 낮춤으로써, 제1, 제2 유전체막만을 얇게 하는 것이 가능해진다.
상기 적층 유전체막을 이용하는 경우, 그 두께는 특별히 한정되지 않지만, 오산화탄탈로 이루어지는 압전체 측 유전체막(46a)의 두께는 5㎚~50㎚ 정도, 산화규소로 이루어지는 IDT 전극 측 유전체막(46b)의 두께도 5㎚~50㎚ 정도로 된다.
제5 실시형태에서도 제2 유전체막(47)은 제1 유전체막(46)과 마찬가지로 구성되어 있다.
제4 및 제5 실시형태에서는, 제1, 제2 유전체막(46, 47)은 적층 유전체막이었는데, 제4 및 제5 실시형태에서도 단층 유전체막을 이용해도 된다.
한편, 제1~제5 실시형태에서는 제1 유전체막과 제2 유전체막은 동일한 구성을 가지고 있었는데, 제1 유전체막과 제2 유전체막은 다른 재료 및 막 두께를 가지고 있어도 된다.
도 10은 제6 실시형태에 따른 탄성파 장치(61)의 전극 구조를 설명하기 위한 모식적 평면도이다. IDT 전극(3)은 제1 실시형태의 탄성파 장치(1)의 IDT 전극(3)과 마찬가지로 구성되어 있다.
탄성파 장치(61)가 제1 실시형태의 탄성파 장치(1)와 다른 점은, 제1, 제2 유전체막(6, 7)이 마련되어 있는 영역에 있다. 즉, 제1, 제2 유전체막(6, 7)이 탄성파 전파방향에서 제1 버스바(4a) 및 제2 버스바(5a)의 탄성파 전파방향 전체 길이에 걸쳐 있지 않다. 제1 유전체막(6) 및 제2 유전체막(7)은 IDT 전극(3)에서 도 10의 왼쪽 단부(端部)로부터 IDT 전극(3)의 탄성파 전파방향 중앙에 이르도록 마련되어 있다. IDT 전극(3)의 탄성파 전파방향 중앙으로부터 IDT 전극(3)의 오른쪽 단부에 이르는 영역에서는 제1, 제2 갭(9a, 9b)에 이르지 않는 제3 유전체막(62, 63)이 마련되어 있다. 제3 유전체막(62, 63)은 제1 전극지(4b)의 선단 또는 제2 전극지(5b)의 선단으로부터 교차 폭의 중앙 측을 향해 연장된 영역에 마련되어 있다. 그로써, 저음속 영역이 구성되어 있다.
탄성파 장치(61)에서는 IDT 전극(3)의 탄성파 전파방향의 일부 영역에서 제1, 제2 유전체막(6, 7)이 마련되어 있다. 제1, 제2 유전체막(6, 7)이 마련되어 있는 일부 영역을 제외한 나머지 영역에서는 제1 버스바(4a) 또는 제2 버스바(5a)와, 제2 전극지(5b) 또는 제1 전극지(4b)가 대향하고 있는 부분에서 제1, 제2 유전체막(6, 7)이 마련되어 있지 않다. 따라서, 제1 실시형태의 탄성파 장치(1)의 경우에 비해 비대역은 좁아지는 것으로 생각된다. 그러나 제1, 제2 유전체막(6, 7)을 전혀 가지지 않는 종래의 탄성파 장치에 비하면 비대역을 넓힐 수 있다. 이와 같이, 본 발명에서는 제1, 제2 유전체막(6, 7)은 IDT 전극(3)에서 탄성파 전파방향 전체 길이에 걸칠 필요는 없다. 또한, 제1, 제2 유전체막(6, 7)이 마련되어 있는 영역의 크기를 조정함으로써, 비대역의 폭을 조정할 수 있다.
도 11은 제7 실시형태로서의 래더형 필터를 설명하기 위한 회로도이다. 래더형 필터(71)는 복수개의 직렬암 공진자(S1, S2)와 병렬암 공진자(P1)를 가진다. 한편, 병렬암 공진자(P1)는 복수개 마련되어도 된다. 또한, 래더형 필터의 단수는 특별히 한정되지 않는다.
래더형 필터(71)에서는 직렬암 공진자(S1, S2) 및 병렬암 공진자(P1)가 각각 탄성파 공진자로 이루어진다. 병렬암 공진자(P1)는 제1 실시형태의 탄성파 장치(1)로 이루어진다. 또한, 직렬암 공진자(S1)는 제6 실시형태의 탄성파 장치(61)로 이루어진다. 직렬암 공진자(S2)는 도 12 및 도 13에 나타내는 전극 구조를 가지는 탄성파 장치로 이루어진다.
도 12 및 도 13에 나타내는 탄성파 장치(72)는 유전체막(73, 74)을 가진다. 탄성파 장치(72)에서는 교차 영역이 중앙 영역과, 중앙 영역의 교차 폭방향 양 외측에 마련된 저음속 영역을 가진다. 이 저음속 영역의 선단부에서 유전체막(73, 74)이 마련되어 있다. 유전체막(73, 74)을 제1, 제2 전극지(4b, 5b)와 압전체(2)의 제1 주면(2a) 사이에 마련함으로써, 저음속 영역이 구성되어 있다. 한편, 유전체막(73, 74)은 복수개의 제1, 제2 전극지(4b, 5b) 상에 적층되도록 마련되어 있어도 된다.
본 발명의 래더형 필터에서는 직렬암 공진자(S1)나 병렬암 공진자(P1)로서 본 발명에 따른 탄성파 장치를 이용해도 된다. 이 경우, 직렬암 공진자(S1) 및 병렬암 공진자(P1)에서 상기 제1, 제2 유전체막이 마련되어 있는 영역의 크기를 조정함으로써, 비대역을 용이하게 조정할 수 있다. 또한, 본 발명의 탄성파 장치 이외의 탄성파 장치를 본 발명의 탄성파 장치와 조합해도 된다. 예를 들면, 본 실시형태와 같이, 직렬암 공진자(S2)는 본 발명의 탄성파 장치(72)가 이용된다. 그로써, 래더형 필터(71)의 통과 대역을 용이하게 조정할 수 있다.
바람직하게는 본 실시형태와 같이, 병렬암 공진자가 본 발명의 탄성파 장치에 구성되어 있는 것이 바람직하다. 래더형 필터에서는 병렬암 공진자에서 비대역이 큰 것이 요구된다. 한편, 직렬암 공진자에서는 필터 특성의 급준성을 높이기 위해 비대역이 작은 것이 바람직하다. 따라서, 래더형 필터(71)와 같이, 병렬암 공진자(P1)로서 본 발명의 탄성파 장치를 이용하는 것이 바람직하다. 직렬암 공진자로는 제1, 제2 유전체막이 제1, 제2 버스바와 압전체 사이 및 제1, 제2 전극지의 선단부와 압전체 사이 쌍방에는 마련되지 않은 탄성파 장치를 이용하는 것이 바람직하다. 다만, 직렬암 공진자에서는 제1, 제2 유전체막이 부분적으로 마련되어 있는 본 발명의 탄성파 장치를 이용해도 된다.
즉, 복수개의 공진자 중 적어도 2개의 공진자가 본 발명에 따라 구성된 탄성파 장치이며, 탄성파 전파방향을 따라 제1, 제2 유전체막이 마련되어 있는 영역이 적어도 2개의 상기 탄성파 장치에서 상이한 구성이면 된다. 그로써, 다양한 필터 특성의 래더형 필터를 실현할 수 있다.
또한, 상기 래더형 필터(71)에서는 직렬암 공진자로서 도 14에 나타내는 탄성파 장치(81)를 이용해도 된다. 탄성파 장치(81)에서는 교차 영역이 중앙부와 중앙부의 외측에 마련된 제1, 제2 저음속 영역을 가진다. 이 제1, 제2 저음속 영역에서 제1 전극지(4b) 및 제2 전극지(5b)의 탄성파 전파방향을 따르는 치수인 폭이 중앙부에서의 탄성파 전파방향을 따르는 치수보다도 크게 되어 있다. 그로써, 저음속 영역이 마련되어 있다. 즉, 탄성파 장치(72)와 같이, 유전체막(73, 74)을 이용하여 저음속 영역을 구성한 것에 한정되지 않고 큰 폭부(82)를 마련함으로써 저음속 영역을 구성해도 된다.
도 15는 제8 실시형태에 따른 탄성파 장치의 전극 구조를 설명하기 위한 모식적 평면도이다.
제8 실시형태의 탄성파 장치에서는, 제1 IDT 전극(3A)은 오프셋 전극지(4c, 5c)를 가진다. 오프셋 전극지(4c)는 제1 버스바(4a)에 기단이 연결되어 있고, 제2 전극지(5b) 측으로 연장되어 있다. 오프셋 전극지(4c)의 선단은 제2 전극지(5b)와 갭을 사이에 두고 대향한다. 오프셋 전극지(5c)는 제2 버스바(5a)에 기단이 접속되어 있고, 선단이 제1 전극지(4b) 측으로 연장되어 있다. 오프셋 전극지(5c)의 선단은 제1 전극지(4b)의 선단과 갭을 사이를 두고 대향한다. 이와 같이, 본 발명에 따른 탄성파 장치에서는 IDT 전극(3A)이 오프셋 전극지(4c, 5c)를 가지고 있어도 된다. 이 경우, 제1 유전체막(6) 및 제2 유전체막(7)은 제2 버스바(5a)나 제1 버스바(4a)에 이르지 않고, 오프셋 전극지(5c) 또는 오프셋 전극지(4c)의 선단부로까지 연장되어 있으면 된다. 또한, 제1, 제2 유전체막(6, 7)은 오프셋 전극지(4c, 5c) 하방의 전체 영역(오프셋 전극지(4c, 5c) 각각의 선단으로부터 기단까지 걸치는 영역)으로까지 연장되어 있을 필요도 없다. 한편, 이와 같은 오프셋 전극지도 본 발명에서의 버스바의 일부인 것으로 한다.
도 16은 제9 실시형태에 따른 탄성파 장치의 모식적 평면도이다. 제9 실시형태의 탄성파 장치(1A)에서는 제1 유전체막(6)이 마련되지 않은 것을 제외하고는 도 2에 나타낸 탄성파 장치(1)와 마찬가지이다. 이와 같이, 본 발명에서는 제1, 제2 유전체막(6, 7) 중 한쪽만이 마련되어 있어도 된다.
한편, 상술한 제1~제9 실시형태의 탄성파 장치는 탄성파 공진자에 대해 설명했는데, 본 발명은 공진자형 탄성파 필터에도 적용할 수 있다.
1, 1A: 탄성파 장치
2: 압전체
2a: 제1 주면
3, 3A: IDT 전극
4: 제1 빗살 전극
4a: 제1 버스바
4a1: 내측 버스바
4a2: 중간 버스바
4a3: 외측 버스바
4a4: 개구
4b: 제1 전극지
4c, 5c: 오프셋 전극지
5: 제2 빗살 전극
5a: 제2 버스바
5a1: 내측 버스바
5a2: 중간 버스바
5a3: 외측 버스바
5a4: 개구
5b: 제2 전극지
6: 제1 유전체막
7: 제2 유전체막
9a: 제1 갭
9b: 제2 갭
10a, 10b: 반사기
21, 31, 41, 51, 61, 72, 81: 탄성파 장치
42: 지지 기판
42A: 고음속막
43: 저음속막
44: 압전 박막
45: 압전체
46: 제1 유전체막
46a, 47a: 압전체 측 유전체막
46b, 47b: IDT 전극 측 유전체막
47: 제2 유전체막
62, 63: 제3 유전체막
71: 래더형 필터
73, 74: 유전체막
82: 큰 폭부
P1: 병렬암 공진자
S1, S2: 직렬암 공진자
2: 압전체
2a: 제1 주면
3, 3A: IDT 전극
4: 제1 빗살 전극
4a: 제1 버스바
4a1: 내측 버스바
4a2: 중간 버스바
4a3: 외측 버스바
4a4: 개구
4b: 제1 전극지
4c, 5c: 오프셋 전극지
5: 제2 빗살 전극
5a: 제2 버스바
5a1: 내측 버스바
5a2: 중간 버스바
5a3: 외측 버스바
5a4: 개구
5b: 제2 전극지
6: 제1 유전체막
7: 제2 유전체막
9a: 제1 갭
9b: 제2 갭
10a, 10b: 반사기
21, 31, 41, 51, 61, 72, 81: 탄성파 장치
42: 지지 기판
42A: 고음속막
43: 저음속막
44: 압전 박막
45: 압전체
46: 제1 유전체막
46a, 47a: 압전체 측 유전체막
46b, 47b: IDT 전극 측 유전체막
47: 제2 유전체막
62, 63: 제3 유전체막
71: 래더형 필터
73, 74: 유전체막
82: 큰 폭부
P1: 병렬암 공진자
S1, S2: 직렬암 공진자
Claims (16)
- 압전체와,
상기 압전체 상에 마련된 IDT 전극을 포함하고,
상기 IDT 전극이 제1 버스바(busbar)와, 상기 제1 버스바와 사이를 두고 마련된 제2 버스바와, 기단(基端)과, 선단을 가지는 각각 복수개의 제1 전극지(電極指) 및 제2 전극지를 가지며, 상기 복수개의 제1 전극지와 상기 복수개의 제2 전극지가 서로 맞물리고, 상기 제1 전극지의 상기 기단이 상기 제1 버스바에 접속되며, 상기 제1 전극지의 상기 선단이 상기 제2 버스바와 제1 갭을 사이에 두고 배치되며, 상기 복수개의 제2 전극지의 상기 기단이 상기 제2 버스바에 접속되고, 상기 제2 전극지의 상기 선단이 상기 제1 버스바와 제2 갭을 사이에 두고 배치되며,
상기 제1 전극지의 선단부와 상기 압전체 사이로부터 상기 제1 갭을 지나 상기 제2 버스바와 상기 압전체 사이에 이르도록 마련된 제1 유전체막을 더 포함하고,
상기 제2 전극지는 교차 폭의 교차 폭방향에서의 중앙을 포함하는 상기 교차 폭의 중앙 영역에서 상기 압전체와 직접 접촉되며,
상기 제1 유전체막의 유전율이 상기 압전체의 유전율보다도 낮은, 탄성파 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바가 상기 제1 전극지 또는 상기 제2 전극지에 접속된 내측 버스바와, 상기 내측 버스바보다도 교차 폭방향에서 외측에 위치하는 외측 버스바와, 상기 내측 버스바와 상기 외측 버스바를 연결하는 중간 버스바를 포함하는 영역을 가지며, 상기 중간 버스바를 포함하는 영역의 음속이 상기 제1 전극지 및 제2 전극지의 상기 선단부의 음속보다도 높은, 탄성파 장치. - 제2항에 있어서,
상기 제1 유전체막이 상기 내측 버스바와 상기 압전체 사이에 이르도록 마련되는, 탄성파 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제2 전극지의 선단부와 상기 압전체 사이로부터 상기 제2 갭을 지나 상기 제1 버스바와 상기 압전체 사이에 이르도록 마련된 제2 유전체막을 더 포함하고,
상기 제1 전극지는 상기 교차 폭의 상기 중앙 영역에서 상기 압전체와 직접 접촉되며,
상기 제2 유전체막의 유전율이 상기 압전체의 유전율보다도 낮은, 탄성파 장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압전체가 고음속 부재와, 압전 박막과, 상기 고음속 부재와 상기 압전 박막 사이에 적층된 저음속막을 가지며,
상기 고음속 부재를 전파하는 탄성파의 음속이 상기 압전 박막을 전파하는 탄성파의 음속보다도 높고, 상기 저음속막을 전파하는 탄성파의 음속이 상기 압전 박막을 전파하는 탄성파의 음속보다도 낮은, 탄성파 장치. - 제5항에 있어서,
상기 고음속 부재가 지지 기판과, 상기 지지 기판 상에 마련된 고음속막을 가지며, 상기 고음속막을 전파하는 탄성파의 음속이 상기 압전 박막을 전파하는 탄성파의 음속보다도 높은, 탄성파 장치. - 제5항에 있어서,
상기 고음속 부재가 고음속 지지 기판인, 탄성파 장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압전체의 역속도면(逆速度面; reverse-velocity surface)이 볼록하며,
상기 제1 유전체막의 음속이 상기 압전체를 전파하는 탄성파의 음속보다도 낮은, 탄성파 장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 유전체막이, 복수개의 유전체막이 적층된 적층 유전체막으로 이루어지는, 탄성파 장치. - 제9항에 있어서,
상기 적층 유전체막이, 상기 압전체 측에 배치된 압전체 측 유전체막과, 상기 압전체 측 유전체막보다도 상기 IDT 전극 측에 배치된 IDT 전극 측 유전체막을 가지는, 탄성파 장치. - 제10항에 있어서,
상기 압전체 측 유전체막의 음속이 상기 IDT 전극 측 유전체막의 음속보다도 빠른, 탄성파 장치. - 제10항에 있어서,
상기 압전체 측 유전체막의 유전율이 상기 압전체의 유전율보다도 낮고, 상기 IDT 전극 측 유전체막의 유전율보다도 높은, 탄성파 장치. - 제11항에 있어서,
상기 압전체 측 유전체막의 유전율이 상기 압전체의 유전율보다도 낮고, 상기 IDT 전극 측 유전체막의 유전율보다도 높은, 탄성파 장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 유전체막이 상기 IDT 전극의 상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바의 탄성파 전파방향을 따른 일부 영역에 마련되는, 탄성파 장치. - 제14항에 있어서,
상기 일부 영역을 제외한 나머지 영역에서 상기 제1 버스바와 상기 제2 전극지가 대향하는 부분에 상기 제1 유전체막이 마련되지 않은, 탄성파 장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 탄성파 장치를 공진자로 이용한, 래더(ladder)형 필터.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018161636 | 2018-08-30 | ||
| JPJP-P-2018-161636 | 2018-08-30 | ||
| PCT/JP2019/033536 WO2020045442A1 (ja) | 2018-08-30 | 2019-08-27 | 弾性波装置及びラダー型フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210025663A KR20210025663A (ko) | 2021-03-09 |
| KR102584698B1 true KR102584698B1 (ko) | 2023-10-05 |
Family
ID=69644350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020217003516A KR102584698B1 (ko) | 2018-08-30 | 2019-08-27 | 탄성파 장치 및 래더형 필터 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11973487B2 (ko) |
| JP (1) | JP7001172B2 (ko) |
| KR (1) | KR102584698B1 (ko) |
| CN (1) | CN112534718B (ko) |
| WO (1) | WO2020045442A1 (ko) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115668768A (zh) * | 2020-05-27 | 2023-01-31 | 株式会社村田制作所 | 弹性波装置 |
| CN116508261A (zh) * | 2020-12-18 | 2023-07-28 | 株式会社村田制作所 | 弹性波装置及梯型滤波器 |
| WO2022138457A1 (ja) * | 2020-12-23 | 2022-06-30 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置 |
| WO2022242869A1 (en) * | 2021-05-21 | 2022-11-24 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Surface acoustic wave device with improved topologies for reduction of transverse spurious modes |
| CN113595525A (zh) * | 2021-07-22 | 2021-11-02 | 中国电子科技集团公司第二十六研究所 | 一种射频声表面波滤波器 |
| WO2023167221A1 (ja) * | 2022-03-02 | 2023-09-07 | 京セラ株式会社 | 複合基板、弾性波素子、モジュール及び通信装置 |
| WO2023241786A1 (en) * | 2022-06-14 | 2023-12-21 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Surface acoustic wave resonator element and electronic apparatus comprising said surface acoustic wave resonator element |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015098694A1 (ja) | 2013-12-26 | 2015-07-02 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置及びその製造方法 |
| JP2015188123A (ja) | 2014-03-26 | 2015-10-29 | 太陽誘電株式会社 | 弾性表面波デバイス及びフィルタ |
| JP2016026444A (ja) | 2011-03-22 | 2016-02-12 | スカイワークス・パナソニック フィルターソリューションズ ジャパン株式会社 | 弾性波素子 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5094933B2 (ja) | 2010-08-23 | 2012-12-12 | 京セラ株式会社 | 弾性表面波素子および通信装置 |
| EP2680285A4 (en) * | 2011-02-25 | 2017-09-13 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Variable capacitance element and tunable filter |
| US9698754B2 (en) * | 2014-05-29 | 2017-07-04 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Capacitive coupled resonator and filter device with comb electrodes and support frame separation from piezoelectric layer |
| WO2016084526A1 (ja) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置 |
| US10622969B2 (en) * | 2014-12-02 | 2020-04-14 | Kyocera Corporation | Acoustic wave element, multi plexer, and communication module |
| US20170155373A1 (en) * | 2015-11-30 | 2017-06-01 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Surface acoustic wave (saw) resonator structure with dielectric material below electrode fingers |
-
2019
- 2019-08-27 KR KR1020217003516A patent/KR102584698B1/ko active IP Right Grant
- 2019-08-27 JP JP2020539506A patent/JP7001172B2/ja active Active
- 2019-08-27 CN CN201980050917.3A patent/CN112534718B/zh active Active
- 2019-08-27 WO PCT/JP2019/033536 patent/WO2020045442A1/ja active Application Filing
-
2021
- 2021-02-18 US US17/178,300 patent/US11973487B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016026444A (ja) | 2011-03-22 | 2016-02-12 | スカイワークス・パナソニック フィルターソリューションズ ジャパン株式会社 | 弾性波素子 |
| WO2015098694A1 (ja) | 2013-12-26 | 2015-07-02 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置及びその製造方法 |
| JP2015188123A (ja) | 2014-03-26 | 2015-10-29 | 太陽誘電株式会社 | 弾性表面波デバイス及びフィルタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2020045442A1 (ja) | 2021-08-10 |
| CN112534718A (zh) | 2021-03-19 |
| KR20210025663A (ko) | 2021-03-09 |
| WO2020045442A1 (ja) | 2020-03-05 |
| US11973487B2 (en) | 2024-04-30 |
| CN112534718B (zh) | 2024-02-27 |
| US20210175872A1 (en) | 2021-06-10 |
| JP7001172B2 (ja) | 2022-01-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102584698B1 (ko) | 탄성파 장치 및 래더형 필터 | |
| JP6711377B2 (ja) | 弾性波装置 | |
| KR102472455B1 (ko) | 탄성파 장치 | |
| WO2014192755A1 (ja) | 弾性波フィルタ装置 | |
| KR102441867B1 (ko) | 탄성파 장치 | |
| JP7008633B2 (ja) | 弾性波フィルタ装置 | |
| CN111492576A (zh) | 弹性波装置 | |
| JP7268747B2 (ja) | 弾性波装置 | |
| US20220224311A1 (en) | Acoustic wave device | |
| CN111527696B (zh) | 弹性波装置 | |
| US11996828B2 (en) | Filter device | |
| US20230261634A1 (en) | Acoustic wave device and ladder filter | |
| CN116547910A (zh) | 声波设备 | |
| JP6798562B2 (ja) | ラダー型フィルタ、デュプレクサ及び弾性波フィルタ装置 | |
| WO2024009660A1 (ja) | 弾性波装置及びフィルタ装置 | |
| CN111758219B (zh) | 弹性波装置 | |
| WO2020080463A1 (ja) | 弾性波装置、帯域通過型フィルタ、デュプレクサ及びマルチプレクサ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |