WO2022131237A1 - 弾性波装置及びラダー型フィルタ - Google Patents

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克也 大門
翔 永友
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株式会社村田製作所
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Definitions

  • the present invention relates to an elastic wave device having an IDT electrode crossing region having a central region and first and second edge regions located on both outer sides of the central region, and a ladder type filter having the elastic wave device. ..
  • a silicon oxide film, a sound velocity adjusting film, a piezoelectric film, and an IDT electrode are laminated on a support substrate.
  • the IDT electrode has an intersecting region in which a plurality of first electrode fingers and a second electrode finger overlap each other along the elastic wave propagation direction.
  • the intersecting region has a central region and first and second edge regions arranged on both outer sides in the extending direction of the first and second electrode fingers.
  • the sound velocity is adjusted by providing the sound velocity adjusting film.
  • This sound velocity adjusting film is not laminated on the IDT electrode. Therefore, the speed of sound can be adjusted with high accuracy, and acoustic loss can be suppressed.
  • the speed of sound can be adjusted with high accuracy and acoustic loss can be suppressed, but in the case of a resonator, for example, the specific band cannot be easily narrowed. Further, in a band-passing type filter having a plurality of such elastic wave devices, it may be difficult to narrow the bandwidth and increase the steepness.
  • An object of the present invention is an elastic wave device and a ladder that can narrow the specific band in the case of an elastic wave resonator, narrow the bandwidth, and increase the steepness when used in a bandpass type filter. To provide a type filter.
  • the elastic wave device is directly or indirectly laminated on the support substrate and has first and second main surfaces facing each other, and the second main surface side is the said.
  • a piezoelectric layer located on the support substrate side and an IDT electrode provided on the first main surface of the piezoelectric layer are provided, and the IDT electrodes include a plurality of first electrode fingers and a first electrode. It has a first comb-shaped electrode having a bus bar, and a second comb-shaped electrode having a plurality of second electrode fingers and a second bus bar interspersed with the plurality of first electrode fingers.
  • the region where the first electrode finger and the second electrode finger overlap each other in the direction orthogonal to the first and second electrode fingers is the crossing region, and the crossing region is the first and the first and the second.
  • the central region located in the center of the extension direction of the second electrode finger and the outside of the central region in the extension direction of the first and second electrode fingers, and located on the first bus bar side. It has a first edge region and a second edge region located outside the extending direction of the first and second electrode fingers of the central region and located on the second bus bar side.
  • the area between the first bus bar and the first edge region is the first gap region
  • the area between the second bus bar and the second edge region is the second gap region
  • the piezoelectric layer It is provided on the second main surface side of the above, overlaps with at least a part of the first and second edge regions in a plan view, and overlaps with at least a part of the first and second bus bars. Further provided with overlapping conductive layers.
  • the ladder type filter according to the present invention has at least one series arm resonator and at least one parallel arm resonator, and at least one of the series arm resonators is an elastic wave device configured according to the present invention. Is.
  • ladder type filter has a plurality of series arm resonators and at least one parallel arm resonator, and the resonator having the lowest resonance frequency among the plurality of series arm resonators is used.
  • An elastic wave device configured according to the present invention.
  • the specific band in the elastic wave resonator can be narrowed, and in the ladder type filter having the elastic wave device according to the present invention, the bandwidth can be narrowed in the filter characteristics. Moreover, the steepness can be increased.
  • FIG. 1 (a) is a plan view of the elastic wave device according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 1 (b) is a cross-sectional view of a portion along the line AA in FIG. 1 (a).
  • FIG. 2 is a schematic plan view showing the electrode structure of the elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing impedance-frequency characteristics of each elastic wave device of Example 1 and Comparative Example 1.
  • FIG. 4 is a plan view of the elastic wave device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view of the elastic wave device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view of an elastic wave device according to a modified example of the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 (a) is a plan view of the elastic wave device according to the fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 7 (b) is a cross-sectional view of a portion along the line BB in FIG. 7 (a).
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing a portion along the line CC in FIG. 7 (a).
  • FIG. 9 is a diagram showing impedance-frequency characteristics of each elastic wave device of Example 2 and Comparative Example 1.
  • FIG. 10 is a plan view of the elastic wave device according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a plan view of the elastic wave device according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a front sectional view of the elastic wave device according to the seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a front sectional view for explaining an elastic wave device according to an eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a circuit diagram of a ladder type filter as a ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a plan sectional view for explaining the parallel arm resonator used in the ladder type filter shown in FIG.
  • FIG. 16 is a diagram showing impedance-frequency characteristics of the series arm resonator and the parallel arm resonator in the ladder type filter shown in FIG.
  • FIG. 1 (a) is a plan view of the elastic wave device according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 1 (b) is a cross-sectional view of a portion along the line AA in FIG. 1 (a). Is.
  • the elastic wave device 1 has a support substrate 2.
  • the support substrate 2 has a Si substrate 2A and a high sound velocity film 2B, but may be a single-layer substrate made of another insulating material or a semiconductor material.
  • a high sound velocity film 2B made of silicon nitride is laminated on the Si support substrate 2A.
  • a low sound velocity film 3 made of silicon oxide is laminated on the high sound velocity film 2B.
  • the first and second conductive layers 4A and 4B are laminated on the bass sound film 3.
  • a piezoelectric layer 5 made of LiTaO 3 is laminated on the first and second conductive layers 4A and 4B.
  • the low sound velocity film 3 is an intermediate layer of the present invention. However, the intermediate layer may be a laminated film having a low sound velocity film 3.
  • the piezoelectric layer 5 has a first main surface 5a and a second main surface 5b that face each other.
  • the IDT electrode 6 is laminated on the first main surface 5a.
  • the piezoelectric layer 5 is laminated on the first and second conductive layers 4A and 4B from the second main surface 5b side.
  • the low sound velocity film 3 is made of a low sound velocity material.
  • the sound velocity of the bulk wave propagating in the low sound velocity material is lower than the sound velocity of the bulk wave propagating in the piezoelectric layer 5.
  • the high sound velocity film 2B is made of a high sound velocity material.
  • the sound velocity of the bulk wave propagating in the high sound velocity material is higher than the sound velocity of the elastic wave propagating in the piezoelectric layer 5.
  • the IDT electrode 6 has a first comb-shaped electrode 7 and a second comb-shaped electrode 8.
  • the first comb-shaped electrode 7 has a plurality of first electrode fingers 7a and a first bus bar 7b. One end of the first electrode finger 7a is connected to the first bus bar 7b.
  • the second comb-shaped electrode 8 has a plurality of second electrode fingers 8a and a second bus bar 8b. One end of the second electrode finger 8a is connected to the second bus bar 8b.
  • the plurality of first electrode fingers 7a and the plurality of second electrode fingers 8a are interleaved with each other.
  • the first electrode finger 7a is extended toward the second bus bar 8b side
  • the second electrode finger 8a is extended toward the first bus bar 7b side.
  • the first electrode finger 7a and the second electrode finger 8a are arranged in parallel.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing the electrode structure of the elastic wave device 1.
  • reflectors 9 and 10 are provided on both sides of the IDT electrode 6 in the elastic wave propagation direction. As a result, a 1-port elastic wave resonator is configured.
  • an elastic wave is excited by applying an AC voltage between the first comb-shaped electrode 7 and the second comb-shaped electrode 8.
  • the elastic wave propagates in a direction orthogonal to the extending direction of the plurality of first electrode fingers 7a and the plurality of second electrode fingers 8a.
  • the region where the first electrode finger 7a and the second electrode finger 8a overlap is formed.
  • the intersection region K is a region that excites elastic waves.
  • the intersecting region K has a central region C, a first edge region E1 arranged outside in the direction in which the first and second electrode fingers 7a and 8a extend, and a second edge region E2.
  • the first edge region E1 is located on the first bus bar 7b side with respect to the central region C.
  • the second edge region E2 is located on the second bus bar 8b side with respect to the central region C.
  • the IDT electrode 6 is made of an appropriate metal or alloy. In this embodiment, it is composed of a laminated body of Ti film / Al film / Ti film.
  • the first gap region G1 is between the first edge region E1 and the first bus bar 7b, and the second gap region is between the second edge region E2 and the second bus bar 8b. It is G2.
  • the feature of the elastic wave device 1 is that the first and second conductive layers 4A and 4B are provided as the conductive layer.
  • the first and second conductive layers 4A and 4B are provided on the second main surface 5b side of the piezoelectric layer 5.
  • the second main surface 5b side is not limited to the structure directly laminated on the second main surface 5b, and is indirectly laminated on the second main surface 5b via another layer. It shall also include the structure.
  • the first and second conductive layers 4A and 4B overlap with at least a part of the first and second edge regions E1 and E2, respectively. Further, the first and second conductive layers 4A and 4B are arranged so as to overlap with at least a part of the first and second bus bars 7b and 8b, respectively. The first and second conductive layers 4A and 4B are not electrically connected to the first and second bus bars 7b and 8b.
  • the first conductive layer 4A is provided so as to extend from the first edge region E1 to the lower part of the first bus bar 7b. There is. That is, the first conductive layer 4A is provided so as to reach the first gap region G1.
  • the second conductive layer 4B is provided so as to extend from the second edge region E2 beyond the second gap region G2 and below the second bus bar 8b. Has been done.
  • the first conductive layer 4A and the second conductive layer 4B are not provided in the central region C.
  • the first and second conductive layers 4A and 4B are extended from one end side to the other end side of the IDT electrode 6 in the elastic wave propagation direction.
  • the first and second conductive layers 4A and 4B are provided so as to include a region from one end side to the other end side of the intersection region K in the elastic wave propagation direction.
  • the first and second conductive layers 4A and 4B are provided, and due to the mass addition effect of the first and second conductive layers 4A and 4B, the first and second edge regions E1 , E2, the speed of sound is lower than that of the central region C.
  • the speed of sound in the first and second gap regions G1 and G2 is higher than the speed of sound in the first and second edge regions E1 and E2. Therefore, the transverse mode can be suppressed by the piston mode.
  • the first and second conductive layers 4A and 4B overlap with the first bus bar 7b or the second bus bar 8b via the piezoelectric layer 5.
  • the following elastic wave device was manufactured as Example 1 of the elastic wave device 1 according to the first embodiment.
  • the high-pitched sound film 2B is a silicon nitride film with a thickness of 900 nm, a low-sound velocity film 3; a silicon oxide film with a film thickness of 600 nm, first and second conductive layers 4A and 4B; a Pt film with a film thickness of 6 nm, a piezoelectric layer 5; a film thickness of 600 nm.
  • a reflector is provided in the elastic wave propagation direction of the IDT electrode 6 (not shown).
  • the elastic wave apparatus of Example 1 was configured as a 1-port type elastic wave resonator.
  • the elastic wave apparatus of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the Pt film was arranged only below the first and second edge regions E1 and E2. ..
  • the design resonance frequency is 1955 MHz.
  • the specific band is narrower than that of the comparative example 1. It is considered that this is because a parallel capacitance is formed between the first and second conductive layers 4A and 4B and the first bus bar 7b or the second bus bar 8b. Therefore, according to the elastic wave device 1, it can be seen that not only the transverse mode can be suppressed, but also an elastic wave resonator having a narrow specific band can be provided. Therefore, when a band-passing filter is configured by using such an elastic wave device, it can be seen that the bandwidth in the filter characteristics can be narrowed and the steepness of the filter characteristics can be increased.
  • FIG. 4 is a plan view of the elastic wave device according to the second embodiment of the present invention.
  • the planar shape of the first conductive layer 4A is different from that in the case of the elastic wave device 1. That is, on the first edge region E1 side, the first conductive layer 4A is provided in the first edge region E1, and the first portion 4a extending in the elastic wave propagation direction and the first bus bar 7b. A third portion that connects the second portion 4b extending in the elastic wave propagation direction below and the first portion 4a and the second portion 4b outside the intersection region K in the elastic wave propagation direction. It has a portion 4c of. In the second edge region E2, a second conductive layer 4B having a similar structure is provided.
  • the first and second conductive layers 4A and 4B do not have to exist below the first gap region G1 and the second gap region G2.
  • the inner edge of the second portion 4b of the first conductive layer 4A is first and second with respect to the intersection region K than the inner edge 7b1 of the first bus bar 7b. It is located outside in the extending direction of the electrode fingers 7a and 8a. Even below the second bus bar 8b, the inner edge of the second portion 4b of the second conductive layer 4B is the first and first with respect to the intersection region K than the inner edge 8b1 of the second bus bar 8b. It is located outside in the extending direction of the electrode fingers 7a and 8a of 2.
  • the conductive layer portion overlapping the first bus bar 7b or the second bus bar 8b via the piezoelectric layer 5 does not exist below the entire surface of the first bus bar 7b or the second bus bar 8b. good.
  • the second portion 4b is provided so as to extend below the outer edge 7b2 of the first bus bar 7b or the outer edge 8b2 of the second bus bar 8b, but the outer edge 7b2 or the outer edge is provided. It may be located on the intersection region K side of 8b2.
  • a capacity can be formed between the first bus bar and the second bus bar.
  • first and second conductive layers 4A and 4B are laminated via the piezoelectric layer 5 with respect to all of the first and second edge regions E1 and E2, and the first. And at least a part of the second edge regions E1 and E2 may overlap.
  • FIG. 5 is a plan view of the elastic wave device according to the third embodiment of the present invention.
  • the IDT electrode 6 has a first comb-shaped electrode 37 and a second comb-shaped electrode 38.
  • the first comb-shaped electrode 37 has a plurality of first electrode fingers 37a and a first bus bar 37b.
  • the first bus bar 37b is a connecting portion connecting the inner bus bar 37b1 located inside, the outer bus bar 37b3 located outside, and the inner bus bar 37b1 and the outer bus bar 37b3. It has 37b2 and.
  • the inside means the intersection area K side.
  • the space between the connecting portions 37b2 is an opening 37c.
  • the second comb tooth electrode 38 also has a plurality of second electrode fingers 38a and a second bus bar 38b.
  • the second bus bar 38b like the first bus bar 37b, also has an inner bus bar 38b1, an outer bus bar 38b3, and a connecting portion 38b2. Further, a plurality of openings 38c are provided along the elastic wave propagation direction.
  • the elastic wave device 31 is configured in the same manner as the elastic wave device 1 except that the first bus bar 37b and the second bus bar 38b are configured as described above.
  • the first and second bus bars may have a configuration having an inner bus bar, an outer bus bar, and a connecting portion. Even in that case, the specific band can be narrowed by providing the first and second conductive layers 4A and 4B.
  • FIG. 6 is a plan view of an elastic wave device according to a modified example of the third embodiment of the present invention.
  • the end edge opposite to the intersecting region K of the first and second conductive layers 4A and 4B is the first and second bus bars. It is located on the intersection region K side of the outer edge with respect to the intersection region K of 37b and 38b.
  • the edge of the first and second conductive layers opposite to the intersecting region K may be inside the outer edge of the first and second bus bars.
  • FIG. 7 (a) is a plan view of the elastic wave device according to the fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 7 (b) is a cross-sectional view of a portion along the line BB in FIG. 7 (a).
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing a portion along the line CC in FIG. 7 (a).
  • the first conductive layer 4A overlaps the first bus bar 7b via the piezoelectric layer 5, and the first gap region G1 and the first gap region G1 and the first. It has a first portion 4d reaching the middle of the edge region E1.
  • a second portion 4e is provided in the second edge region E2 so as to extend parallel to the first portion 4d.
  • the first portion 4d and the second portion 4e are connected by a third portion 4f.
  • the third portion 4f is extended in the extending direction of the first and second electrode fingers 7a and 8a, and is located outside the elastic wave propagation direction of the intersection region K.
  • the second conductive layer 4B overlapping with the second bus bar 8b also has a first portion 4d, a second portion 4e, and a third portion 4f.
  • the second portion 4e is extended in the elastic wave propagation direction in the first edge region E1.
  • the first conductive layer 4A is electrically connected to the first bus bar 7b by a through-hole electrode 42.
  • the through-hole electrode 42 is provided so as to penetrate the piezoelectric layer 5 as shown in a partially enlarged cross-sectional view in FIG.
  • the second bus bar 8b is electrically connected to the second conductive layer 4B by the through-hole electrode 42.
  • the first conductive layer 4A may further have a second portion 4e, which is a portion overlapping the second edge region E2, and similarly, the second conductive layer. 4B may further have a portion overlapping the first edge region E1.
  • the first portion 4d of the first conductive layer 4A and the second portion 4e of the second conductive layer 4B are separated from each other in a direction orthogonal to the elastic wave propagation direction. Has been done.
  • the second portion 4e of the first conductive layer 4A and the first portion 4d of the second conductive layer 4B are separated in the second edge region E2.
  • the specific band can be narrowed more effectively by further adding the capacitance. ..
  • the elastic wave device of the fourth embodiment As the elastic wave device of the fourth embodiment, the elastic wave device of the second embodiment was configured.
  • FIG. 9 shows the impedance-frequency characteristics of the elastic wave device of Example 2 and the elastic wave device of Comparative Example 1 described above.
  • FIG. 10 is a plan view of the elastic wave device according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the width of the first portion 4d of the first and second conductive layers 4A and 4B that is, along the extending direction of the first and second electrode fingers 7a and 8a.
  • the dimensions are smaller than in the case of the elastic wave device 41.
  • the width of the first portion 4d is narrower than the width of the first bus bar 7b and the second bus bar 8b.
  • the width of the first portion 4d need not overlap with the entire region of the first bus bar 7b or the second bus bar 8b in the extending direction of the first and second electrode fingers 7a, 8a.
  • the first portion 4d of the first and second conductive layers 4A and 4B is located outside the intersection region K with respect to the inner edge 7b1 of the first bus bar 7b and the inner edge 8b1 of the second bus bar 8b. It may be located. Further, the outer edge of the first portion 4d of the first and second conductive layers 4A and 4B is also larger than the outer edge 7b2 of the first bus bar 7b and the outer edge 8b2 of the second bus bar 8b. It may be located inside.
  • the elastic wave device 51 is otherwise configured in the same manner as the elastic wave device 41. Therefore, also in this embodiment, the specific band can be effectively narrowed.
  • FIG. 11 is a plan view of the elastic wave device according to the sixth embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is a front sectional view of the elastic wave device according to the seventh embodiment.
  • the first bus bar 7b and the second bus bar 8b are electrically connected to the first and second conductive layers 4A and 4B, respectively, via the through-hole electrodes 42.
  • the elastic wave device 61 is configured in the same manner as the elastic wave device 1 of the first embodiment.
  • the first and second conductive layers 4A and 4B are attached to the first bus bar 7b or the second bus bar 8b. It may be electrically connected. Also in this case, in the first edge region E1, a capacitance is formed between the first conductive layer 4A and the second electrode finger 8a. Further, in the second edge region E2, a capacitance is formed between the second conductive layer 4B and the first electrode finger 7a. Therefore, even in the elastic wave device 61, the specific band can be narrowed.
  • the support substrate 2 has a structure in which a high sound velocity film 2B is laminated on a Si substrate 2A.
  • the support substrate 2 is made of a high sound velocity material, the high sound velocity film can be omitted as in the seventh embodiment shown in FIG.
  • the support substrate 2 is a high sound velocity support substrate made of a high sound velocity material. Therefore, it is the same as the elastic wave device 1 shown in FIG. 1 (b) except that the high sound velocity film is omitted.
  • FIG. 13 is a front sectional view for explaining an elastic wave device according to an eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 shows the same portion as in FIG. 1 (b) for the first embodiment.
  • the difference between the elastic wave device 81 and the elastic wave device 1 is that the first conductive layer 4A is not in direct contact with the second main surface 5b of the piezoelectric layer 5, and the low sound velocity film 3 and the support substrate 2 are used. It is in that it is laminated between.
  • the first conductive layer 4A may be indirectly laminated on the piezoelectric layer 5.
  • the elastic wave device 81 is the same as the elastic wave device 1.
  • the conductive layer may be indirectly laminated with respect to the piezoelectric layer as described above. Even in that case, the specific band can be effectively narrowed by adding the parallel capacitance.
  • FIG. 14 is a circuit diagram of a ladder type filter as a ninth embodiment of the present invention.
  • the series arm resonators S1 to S4 are connected in series with each other in the series arm connecting the input end IN and the output end OUT.
  • the parallel arm resonators P1 to P3 are connected to the three parallel arms connecting the series arm and the ground potential, respectively.
  • the series arm resonators S1 to S4 have the same structure as the elastic wave device 1 shown in FIG. 1 (a).
  • the parallel arm resonators P1 to P3 have the structure shown in FIG. FIG. 15 is a plan sectional view for explaining the parallel arm resonator used in the ladder type filter.
  • the mass addition films 93 and 93 are provided below the piezoelectric layer 5 in the first and second edge regions E1 and E2, as in the case of Comparative Example 1 described above.
  • the mass addition film 93 is made of a Pt film.
  • the design parameters of the series arm resonators S1 to S4 and the parallel arm resonators P1 to P3 were the same except for the difference in the above structure. That is, the series arm resonators S1 to S4 are configured in the same manner as in the first embodiment.
  • the parallel arm resonators P1 to P3 were the same as those in the first embodiment except for the above.
  • FIG. 16 shows the impedance-frequency characteristics of the series arm resonator and the parallel arm resonator.
  • the series arm resonator is configured by the elastic wave device of the present invention as compared with the parallel arm resonator, the specific band is narrowed.
  • the series arm resonators S1 to S4 are elastic wave devices configured according to the present invention, the specific bandwidth of the series arm resonators can be narrowed. Therefore, the steepness on the high frequency side of the pass band can be enhanced.
  • the resonator having a plurality of series arm resonators and at least one parallel arm resonator and having the lowest resonance frequency among the plurality of series arm resonators is used.
  • An elastic wave device configured according to the present invention.
  • Elastic wave device 2 ... Support substrate 2A ... Si substrate 2B ... High-pitched speed film 3 ... Low-pitched speed film 4A, 4B ... First and second conductive layers 4a, 4d ... First part 4b, 4e ... Second Part 4c, 4f ... Third part 5 ... Piezoelectric layer 5a, 5b ... First, second main surface 6 ... IDT electrode 7 ... First comb-shaped electrode 7a ... First electrode finger 7b ... First bus bar 7b1 ... Inner edge 7b2 ... Outer edge 8 ... Second comb-shaped electrode 8a ... Second electrode finger 8b ... Second bus bar 8b1 ... Inner edge 8b2 ... Outer edge 9, 10 ...

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Abstract

弾性波共振子の場合に比帯域を狭めることができ、帯域通過型フィルタに用いた場合に、帯域幅を狭めたり、急峻性を高めたりすることができる、弾性波装置を提供する。 支持基板2上に、直接又は間接に圧電層5が積層されており、圧電層5上にIDT電極6が設けられており、交差領域Kが、中央領域Cと、第1,第2のエッジ領域E1,E2とを有し、圧電層5の第2の主面5b側に設けられており、平面視において、第1,第2のエッジ領域E1,E2の少なくとも一部と重なっており、かつ第1,第2のバスバー7b,8bの少なくとも一部と重なるように第1及び第2の導電層4A,4Bが設けられている、弾性波装置1。

Description

弾性波装置及びラダー型フィルタ
 本発明は、IDT電極の交差領域が、中央領域と、中央領域の両外側に位置している第1,第2のエッジ領域とを有する弾性波装置及び該弾性波装置を有するラダー型フィルタに関する。
 下記の特許文献1に記載の弾性波装置では、支持基板上に酸化ケイ素膜、音速調整膜、圧電膜及びIDT電極が積層されている。IDT電極は、複数本の第1の電極指と、第2の電極指とが弾性波伝搬方向に沿って重なり合っている交差領域を有する。交差領域が、中央領域と、第1,第2の電極指の延びる方向両外側に配置された第1,第2のエッジ領域とを有する。特許文献1では、音速調整膜を設けることにより音速の調整が図られている。この音速調整膜は、IDT電極上に積層されていない。そのため、音速を高精度に調整することができ、かつ音響損失も抑制することができる。
国際公開第2020/184466号
 特許文献1に記載の弾性波装置では、音速を高精度に調整することができ、音響損失を抑制し得るが、例えば共振子の場合、比帯域を容易に狭めることができなかった。また、このような弾性波装置を複数有する帯域通過型フィルタでは、帯域幅を狭め、急峻性を高めることが困難なことがあった。
 本発明の目的は、弾性波共振子の場合に比帯域を狭めることができ、帯域通過型フィルタに用いた場合に、帯域幅を狭めたり、急峻性を高めることができる、弾性波装置及びラダー型フィルタを提供することにある。
 本発明に係る弾性波装置は、支持基板と、前記支持基板上に直接又は間接に積層されており、対向し合う第1及び第2の主面を有し、前記第2の主面側が前記支持基板側に位置している圧電層と、前記圧電層の前記第1の主面上に設けられたIDT電極と、を備え、前記IDT電極が、複数本の第1の電極指と第1のバスバーとを有する第1の櫛形電極と、前記複数本の第1の電極指と間挿し合う複数本の第2の電極指と第2のバスバーとを有する第2の櫛形電極とを有し、前記第1の電極指と前記第2の電極指とが、前記第1及び第2の電極指と直交する方向において重なり合っている領域が交差領域であり、前記交差領域が、前記第1及び第2の電極指の延びる方向中央に位置している中央領域と、前記中央領域の前記第1及び第2の電極指の延びる方向外側であって、前記第1のバスバー側に位置している第1のエッジ領域と、前記中央領域の前記第1及び第2の電極指の延びる方向外側であって、前記第2のバスバー側に位置している第2のエッジ領域とを有し、前記第1のバスバーと前記第1のエッジ領域との間が第1のギャップ領域であり、前記第2のバスバーと前記第2のエッジ領域との間が第2のギャップ領域であり、前記圧電層の前記第2の主面側に設けられており、平面視において、前記第1及び第2のエッジ領域の少なくとも一部と重なっており、かつ前記第1及び第2のバスバーの少なくとも一部と重なるように配置された導電層をさらに備える。
 本発明に係るラダー型フィルタは、少なくとも1つの直列腕共振子と、少なくとも1つの並列腕共振子とを有し、前記直列腕共振子の少なくとも1つが、本発明に従って構成されている弾性波装置である。
 本発明に係るラダー型フィルタの他の態様は、複数の直列腕共振子と、少なくとも1つの並列腕共振子とを有し、前記複数の直列腕共振子のうち最も共振周波数が低い共振子が、本発明に従って構成されている弾性波装置である。
 本発明に係る弾性波装置によれば、弾性波共振子における比帯域を狭めることができ、本発明に係る弾性波装置を有するラダー型フィルタでは、フィルタ特性において、帯域幅を狭めることができ、かつ急峻性を高めることができる。
図1(a)は、本発明の第1の実施形態に係る弾性波装置の平面図であり、図1(b)は、図1(a)中のA-A線に沿う部分の断面図である。 図2は、第1の実施形態の弾性波装置の電極構造を示す模式的平面図である。 図3は、実施例1及び比較例1の各弾性波装置のインピーダンス-周波数特性を示す図である。 図4は、本発明の第2の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。 図5は、本発明の第3の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。 図6は、本発明の第3の実施形態の変形例に係る弾性波装置の平面図である。 図7(a)は、本発明の第4の実施形態に係る弾性波装置の平面図であり、図7(b)は、図7(a)中のB-B線に沿う部分の断面図である。 図8は、図7(a)中の、C-C線に沿う部分を拡大して示す断面図である。 図9は、実施例2及び比較例1の各弾性波装置のインピーダンス-周波数特性を示す図である。 図10は、本発明の第5の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。 図11は、本発明の第6の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。 図12は、本発明の第7の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。 図13は、本発明の第8の実施形態に係る弾性波装置を説明するための正面断面図である。 図14は、本発明の第9の実施形態としてのラダー型フィルタの回路図である。 図15は、図14に示したラダー型フィルタに用いられている並列腕共振子を説明するための平面断面図である。 図16は、図14に示したラダー型フィルタにおける直列腕共振子及び並列腕共振子のインピーダンス-周波数特性を示す図である。
 以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
 なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
 図1(a)は、本発明の第1の実施形態に係る弾性波装置の平面図であり、図1(b)は、図1(a)中のA-A線に沿う部分の断面図である。
 弾性波装置1は、支持基板2を有する。支持基板2は、本実施形態では、Si基板2A及び高音速膜2Bを有するが、他の絶縁材料や半導体材料により構成された単層の基板であっていてもよい。Si支持基板2A上に、窒化ケイ素からなる高音速膜2Bが積層されている。高音速膜2B上に、酸化ケイ素からなる低音速膜3が積層されている。低音速膜3上に、第1,第2の導電層4A,4Bが積層されている。第1,第2の導電層4A,4B上に、LiTaOからなる圧電層5が積層されている。なお、低音速膜3は本発明の中間層である。もっとも、中間層は低音速膜3を有する積層膜であってもよい。
 圧電層5は、対向し合う第1の主面5aと、第2の主面5bとを有する。第1の主面5a上にIDT電極6が積層されている。圧電層5は、第2の主面5b側から、第1,第2の導電層4A,4Bに積層されている。低音速膜3は低音速材料からなる。低音速材料を伝搬するバルク波の音速は、圧電層5を伝搬するバルク波の音速よりも低い。高音速膜2Bは高音速材料からなる。高音速材料を伝搬するバルク波の音速は、圧電層5を伝搬する弾性波の音速よりも高い。
 IDT電極6は、第1の櫛形電極7と、第2の櫛形電極8とを有する。第1の櫛形電極7は、複数本の第1の電極指7aと、第1のバスバー7bとを有する。第1の電極指7aの一端が、第1のバスバー7bに連ねられている。
 第2の櫛形電極8は、複数本の第2の電極指8aと、第2のバスバー8bとを有する。第2の電極指8aの一端が、第2のバスバー8bに連ねられている。
 複数本の第1の電極指7aと、複数本の第2の電極指8aとは、互いに間挿し合っている。第1の電極指7aは、第2のバスバー8b側に向かって延ばされており、第2の電極指8aは、第1のバスバー7b側に向かって延ばされている。第1の電極指7aと第2の電極指8aとは平行に配置されている。
 図2は、弾性波装置1の電極構造を模式的に示す平面図である。弾性波装置1では、IDT電極6の弾性波伝搬方向両側に反射器9,10が設けられている。それによって、1ポート型弾性波共振子が構成されている。
 弾性波装置1では、第1の櫛形電極7と第2の櫛形電極8との間に交流電圧を印加することにより弾性波が励振される。この場合、複数本の第1の電極指7aと複数本の第2の電極指8aの延びる方向と直交する方向に、弾性波が伝搬する。第1,第2の電極指7a,8aの延びる方向と直交する方向、すなわち弾性波伝搬方向に見たときに、第1の電極指7aと第2の電極指8aとが重なり合っている領域が、交差領域Kである。交差領域Kは、弾性波を励振させる領域である。この交差領域Kは、中央領域Cと、第1,第2の電極指7a,8aが延びる方向外側に配置された第1のエッジ領域E1と、第2のエッジ領域E2とを有する。第1のエッジ領域E1は、中央領域Cに対して第1のバスバー7b側に位置している。第2のエッジ領域E2は、中央領域Cに対して第2のバスバー8b側に位置している。
 IDT電極6は、適宜の金属若しくは合金からなる。本実施形態では、Ti膜/Al膜/Ti膜の積層体からなる。
 第1のエッジ領域E1と、第1のバスバー7bとの間が、第1のギャップ領域G1であり、第2のエッジ領域E2と、第2のバスバー8bとの間が、第2のギャップ領域G2である。
 弾性波装置1の特徴は、導電層として、第1,第2の導電層4A,4Bが設けられていることにある。第1,第2の導電層4A,4Bは、圧電層5の第2の主面5b側に設けられている。なお、第2の主面5b側とは、第2の主面5bに直接積層されている構成に限定されず、第2の主面5bに対して他の層を介して間接的に積層されている構造をも含むものとする。
 第1,第2の導電層4A,4Bは、それぞれ第1及び第2のエッジ領域E1,E2の少なくとも一部と重なっている。さらに、第1,第2の導電層4A,4Bは、それぞれ第1及び第2のバスバー7b,8bの少なくとも一部と重なるように配置されている。なお、第1,第2の導電層4A,4Bは第1,第2のバスバー7b,8bに電気的に接続されていない。
 図1(a)に示すように、第1のエッジ領域E1側においては、第1の導電層4Aは、第1のエッジ領域E1から、第1のバスバー7bの下方に至るように設けられている。すなわち、第1の導電層4Aは、第1のギャップ領域G1にも至るように設けられている。同様に、第2のエッジ領域E2側においても、第2の導電層4Bが、第2のエッジ領域E2から、第2のギャップ領域G2を超え、第2のバスバー8bの下方に至るように設けられている。第1の導電層4A、第2の導電層4Bは中央領域Cには設けられていない。
 なお、第1,第2の導電層4A,4Bは、図1(a)に示すように、IDT電極6の弾性波伝搬方向一端側から他端側に向けて延ばされている。好ましくは、第1,第2の導電層4A,4Bは、弾性波伝搬方向において交差領域Kの一端側から他端側までの領域を含むように設けられる。
 弾性波装置1では、上記第1,第2の導電層4A,4Bが設けられており、第1,第2の導電層4A,4Bの質量付加効果により、第1,第2のエッジ領域E1,E2では、音速が中央領域Cに比べて低下する。そして、第1,第2のギャップ領域G1,G2の音速は、第1,第2のエッジ領域E1,E2の音速よりも高い。そのため、ピストンモードにより横モードを抑制することができる。加えて、上記第1,第2の導電層4A,4Bは、第1のバスバー7b又は第2のバスバー8bと圧電層5を介して重なり合っている。そのため、第1のバスバー7b又は第2のバスバー8bと第1の導電層4A又は第2の導電層4Bとの間に、容量が形成される。従って、比帯域を小さくすることができる。それを、以下の実施例1及び比較例1の特性を説明することにより明らかにする。
 上記第1の実施形態に係る弾性波装置1の実施例1として、以下の弾性波装置を作製した。
 支持基板2;Si基板2Aは(100)面とした。高音速膜2Bは、膜厚900nmの窒化ケイ素膜
 低音速膜3;膜厚600nmの酸化ケイ素膜
 第1,第2の導電層4A,4B;膜厚6nmのPt膜
 圧電層5;膜厚600nmのLiTaO
 IDT電極6;Ti膜/Al膜/Ti膜の積層体、膜厚は圧電層5側から順に12nm/140nm/12nm
 交差幅=40μm
 中央領域Cの長さ=37.6μm
 第1,第2のエッジ領域E1,E2の第1,第2の電極指7a,8aの延びる方向の寸法;1.2μm
 第1のバスバー7b及び第2のバスバー8bの面積=4×10-8
 第1の導電層4Aと第1のバスバー7b及び第2の導電層4Bと第2のバスバー8bが圧電層5を介して重なる面積=1.5×10
 IDT電極6における電極指ピッチ=1μm、電極指の対数=100対
 IDT電極6の弾性波伝搬方向には反射器が設けられている(図示せず)。それによって1ポート型の弾性波共振子として、実施例1の弾性波装置を構成した。
 比較のために、Pt膜を、第1,第2のエッジ領域E1,E2の下方にのみ配置したことを除いては、実施例1と同様にして、比較例1の弾性波装置を作製した。
 なお、設計共振周波数は1955MHzである。
 図3から明らかなように、実施例1によれば、比較例1に比べて、比帯域が狭くされている。これは、上記第1及び第2の導電層4A,4Bと、第1のバスバー7b又は第2のバスバー8bとの間に並列容量が形成されることによると考えられる。従って、弾性波装置1によれば、横モードを抑圧し得るだけでなく、比帯域が狭い弾性波共振子を提供し得ることがわかる。よって、このような弾性波装置を用いて帯域通過型フィルタを構成した場合、フィルタ特性における帯域幅を狭めたり、フィルタ特性の急峻性を高め得ることがわかる。
 図4は、本発明の第2の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。
 弾性波装置11では、第1の導電層4Aの平面形状が弾性波装置1の場合と異なる。すなわち、第1のエッジ領域E1側においては、第1の導電層4Aは第1のエッジ領域E1に設けられており、弾性波伝搬方向に延びる第1の部分4aと、第1のバスバー7bの下方において弾性波伝搬方向に延びる第2の部分4bと、交差領域Kよりも弾性波伝搬方向外側において、第1の部分4aと第2の部分4bとを連結している連結部分である第3の部分4cとを有する。第2のエッジ領域E2においては、同様の構造を有する第2の導電層4Bが設けられている。
 このように、第1,第2の導電層4A,4Bは、第1のギャップ領域G1や第2のギャップ領域G2の下方に存在せずともよい。
 また、弾性波装置11では、第1の導電層4Aの第2の部分4bの内側端縁は、第1のバスバー7bの内側端縁7b1よりも交差領域Kに対して第1,第2の電極指7a,8aの延びる方向外側に位置している。第2のバスバー8bの下方においても、第2の導電層4Bの第2の部分4bの内側端縁は、第2のバスバー8bの内側端縁8b1よりも交差領域Kに対して第1,第2の電極指7a,8aの延びる方向外側に位置している。
 このように、第1のバスバー7b又は第2のバスバー8bと圧電層5を介して重なり合っている導電層部分は、第1のバスバー7bや第2のバスバー8bの全面の下方に存在せずともよい。
 また、第2の部分4bは、第1のバスバー7bの外側端縁7b2または第2のバスバー8bの外側端縁8b2の下方に至るように設けられているが、外側端縁7b2や外側端縁8b2よりも、交差領域K側に位置していてもよい。
 すなわち、導電層は、第1及び第2のバスバーの少なくとも一部に重なるように配置されておれば、第1のバスバーや第2のバスバーとの間に容量を構成することができる。
 また、第1及び第2のエッジ領域E1,E2の全てに対して、第1,第2の導電層4A,4Bの全領域が圧電層5を介して積層されている必要はなく、第1及び第2のエッジ領域E1,E2の少なくとも一部と重なっておればよい。
 図5は、本発明の第3の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。弾性波装置31では、IDT電極6が、第1の櫛形電極37と、第2の櫛形電極38とを有する。第1の櫛形電極37は、複数本の第1の電極指37aと、第1のバスバー37bとを有する。弾性波装置31では、第1のバスバー37bは、内側に位置している内側バスバー37b1と、外側に位置している外側バスバー37b3と、内側バスバー37b1と外側バスバー37b3とを連結している連結部37b2とを有する。なお、内側とは交差領域K側をいう。弾性波伝搬方向において、連結部37b2間は、開口部37cとされている。第2の櫛歯電極38も同様に、複数本の第2の電極指38aと、第2のバスバー38bとを有する。第2のバスバー38bも、第1のバスバー37bと同様に、内側バスバー38b1、外側バスバー38b3及び連結部38b2を有する。また、複数の開口部38cが、弾性波伝搬方向に沿って設けられている。
 この第1のバスバー37b及び第2のバスバー38bが上記のように構成されていることを除いては、弾性波装置31は弾性波装置1と同様に構成されている。このように、本発明においては、第1,第2のバスバーは、内側バスバーと、外側バスバーと、連結部とを有する構成を有していてもよい。その場合においても、第1,第2の導電層4A,4Bが設けられていることにより、比帯域を狭くすることができる。
 図6は、本発明の第3の実施形態の変形例に係る弾性波装置の平面図である。図6に示すように、本変形例に係る弾性波装置31Aでは、第1,第2の導電層4A,4Bの交差領域Kに対して反対側の端縁が、第1,第2のバスバー37b,38bの交差領域Kに対して、外側の端縁よりも交差領域K側に位置している。
 このように、第1,第2の導電層の交差領域Kとは反対側の端縁は、第1,第2のバスバーの外側端縁より内側であってもよい。
 図7(a)は、本発明の第4の実施形態に係る弾性波装置の平面図であり、図7(b)は、図7(a)中のB-B線に沿う部分の断面図である。図8は、図7(a)中の、C-C線に沿う部分を拡大して示す断面図である。
 弾性波装置41では、第1のバスバー7b側においては、第1の導電層4Aは、第1のバスバー7bと圧電層5を介して重なっており、かつ第1のギャップ領域G1及び第1のエッジ領域E1の途中に至る第1の部分4dを有する。この第1の部分4dに平行に延びるように、第2の部分4eが、第2のエッジ領域E2に設けられている。この第1の部分4dと第2の部分4eとが、第3の部分4fにより連結されている。第3の部分4fは、第1,第2の電極指7a,8aの延びる方向に延ばされており、交差領域Kの弾性波伝搬方向外側に位置している。
 第2のバスバー8bと重なり合っている第2の導電層4Bも、同様に、第1の部分4dと第2の部分4eと第3の部分4fとを有する。第2の部分4eは、第1のエッジ領域E1内において、弾性波伝搬方向に延ばされている。
 第1の導電層4Aは、第1のバスバー7bに対してスルーホール電極42により、電気的に接続されている。スルーホール電極42は、図8に部分拡大断面図で示すように、圧電層5を貫通するように設けられている。第2のバスバー8b側においても、第2のバスバー8bが、スルーホール電極42により、第2の導電層4Bに電気的に接続されている。
 このように、本発明においては、第1の導電層4Aが第2のエッジ領域E2と重なる部分である、第2の部分4eをさらに有していてもよく、同様に、第2の導電層4Bが第1のエッジ領域E1と重なる部分をさらに有していてもよい。
 なお、第1のエッジ領域E1においては、第1の導電層4Aの第1の部分4dと、第2の導電層4Bの第2の部分4eとは、弾性波伝搬方向と直交する方向において隔てられている。
 同様に、第1の導電層4Aの第2の部分4eと、第2の導電層4Bの第1の部分4dとは、第2のエッジ領域E2において、隔てられている。
 上記のように、第2の部分4eが、第1の導電層4A及び第2の導電層4Bに設けられている場合、容量のさらなる付加により、比帯域をより一層効果的に狭めることができる。
 上記第4の実施形態の弾性波装置として、実施例2の弾性波装置を構成した。
 実施例2の弾性波装置と、前述した比較例1の弾性波装置のインピーダンス-周波数特性を図9に示す。
 図9から明らかなように、比較例1に比べ、実施例2によれば、比帯域を十分に小さくし得ることがわかる。
 図10は、本発明の第5の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。第5の実施形態の弾性波装置51では、第1,第2の導電層4A,4Bの第1の部分4dの幅、すなわち、第1,第2の電極指7a,8aの延びる方向に沿う寸法が、弾性波装置41の場合よりも細くされている。図4に示した弾性波装置11と同様に、第1の部分4dの幅が、第1のバスバー7bや第2のバスバー8bの幅よりも狭くされている。このように、第1の部分4dの幅は、第1,第2の電極指7a,8aの延びる方向において、第1のバスバー7b又は第2のバスバー8bの全領域と重なる必要はない。第1のバスバー7bの内側端縁7b1や第2のバスバー8bの内側端縁8b1よりも、交差領域Kに対して外側に第1及び第2の導電層4A,4Bの第1の部分4dが位置していてもよい。また、第1,第2の導電層4A,4Bの第1の部分4dの外側端縁についても、第1のバスバー7bの外側端縁7b2や、第2のバスバー8bの外側端縁8b2よりも内側に位置していてもよい。
 弾性波装置51は、その他の点では、弾性波装置41と同様に構成されている。従って、本実施形態においても、比帯域を効果的に狭めることができる。
 図11は、本発明の第6の実施形態に係る弾性波装置の平面図であり、図12は、第7の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。弾性波装置61では、第1のバスバー7b及び第2のバスバー8bが、それぞれ、スルーホール電極42を介して第1,第2の導電層4A,4Bと電気的に接続されている。その他の構成は、弾性波装置61は、第1の実施形態の弾性波装置1と同様に構成されている。
 このように、第1の実施形態の弾性波装置1と同様の電極構造を有する場合においても、第1,第2の導電層4A,4Bは、第1のバスバー7b又は第2のバスバー8bに電気的に接続されていてもよい。この場合においても、第1のエッジ領域E1においては、第1の導電層4Aと第2の電極指8aとの間で容量が形成される。また、第2のエッジ領域E2においては、第2の導電層4Bと第1の電極指7aとの間で容量が形成されることになる。従って、弾性波装置61においても、比帯域を狭めることができる。
 図1(b)では、支持基板2はSi基板2A上に、高音速膜2Bを積層した構造を有していた。もっとも、支持基板2を高音速材料で構成した場合、図12に示す第7の実施形態のように、高音速膜を省略することができる。
 弾性波装置71では、支持基板2が高音速材料からなる高音速支持基板である。そのため高音速膜が省略されていることを除いては、図1(b)に示した弾性波装置1と同様である。
 図13は、本発明の第8の実施形態に係る弾性波装置を説明するための正面断面図である。図13では、第1の実施形態についての、図1(b)と同じ部分が示されている。弾性波装置81が、弾性波装置1と異なるところは、第1の導電層4Aが、圧電層5の第2の主面5bに直接接触しておらず、低音速膜3と支持基板2との間に積層されていることにある。このように、第1の導電層4Aは、圧電層5に間接的に積層されていてもよい。その他の構成は、弾性波装置81は、弾性波装置1と同様である。
 本発明においては、導電層は、上記のように、圧電層に対して間接的に積層されていてもよい。その場合であっても、並列容量の付加により、比帯域を効果的に狭めることができる。
 図14は、本発明の第9の実施形態としてのラダー型フィルタの回路図である。ラダー型フィルタ91では、入力端INと、出力端OUTとを結ぶ直列腕において、直列腕共振子S1~S4が、互いに直列に接続されている。そして、直列腕とグラウンド電位とを結ぶ3つの並列腕に、それぞれ、並列腕共振子P1~P3が接続されている。
 ラダー型フィルタ91では、直列腕共振子S1~S4は、図1(a)に示した弾性波装置1と同様の構造を有する。これに対して、並列腕共振子P1~P3は、図15に示す構造を有する。図15は、上記ラダー型フィルタに用いられている並列腕共振子を説明するための平面断面図である。
 弾性波装置92では、前述した比較例1と同様に、第1,第2のエッジ領域E1,E2において、圧電層5の下方に質量付加膜93,93が設けられている。質量付加膜93は、Pt膜からなる。
 上記直列腕共振子S1~S4及び並列腕共振子P1~P3の設計パラメータは、上記構造の相違を別として、同様とした。すなわち、直列腕共振子S1~S4は実施例1と同様に構成した。並列腕共振子P1~P3は、上記のようになるところを除いては実施例1と同様にした。
 図16は、上記直列腕共振子及び並列腕共振子のインピーダンス-周波数特性を示す。図16から明らかなように、並列腕共振子に比べて、直列腕共振子は本発明の弾性波装置により構成されているため、比帯域が狭められている。
 ラダー型フィルタ91では、直列腕共振子S1~S4が本発明に従って構成された弾性波装置であるため、直列腕共振子における比帯域幅を狭めることができる。そのため、通過帯域高域側の急峻性を高めることができる。
 なお、好ましくは、本発明のラダー型フィルタでは、複数の直列腕共振子と、少なくとも1つの並列腕共振子とを有し、前記複数の直列腕共振子のうち最も共振周波数が低い共振子が、本発明に従って構成された弾性波装置である。
1…弾性波装置
2…支持基板
2A…Si基板
2B…高音速膜
3…低音速膜
4A,4B…第1,第2の導電層
4a,4d…第1の部分
4b,4e…第2の部分
4c,4f…第3の部分
5…圧電層
5a,5b…第1,第2の主面
6…IDT電極
7…第1の櫛形電極
7a…第1の電極指
7b…第1のバスバー
7b1…内側端縁
7b2…外側端縁
8…第2の櫛形電極
8a…第2の電極指
8b…第2のバスバー
8b1…内側端縁
8b2…外側端縁
9,10…反射器
11,31,31A,41,51,61,71,81,92…弾性波装置
37…第1の櫛形電極
37a…第1の電極指
37b…第1のバスバー
37b1…内側バスバー
37b2…連結部
37b3…外側バスバー
37c…開口部
38…第2の櫛形電極
38b…第2のバスバー
38b1…内側バスバー
38b2…連結部
38b3…外側バスバー
38c…開口部
42…スルーホール電極
91…ラダー型フィルタ
93…質量付加膜
K…交差領域
C…中央領域
E1,E2…第1,第2のエッジ領域
G1,G2…第1,第2のギャップ領域
P1~P3…並列腕共振子
S1~S4…直列腕共振子

Claims (13)

  1.  支持基板と、
     前記支持基板上に直接又は間接に積層されており、対向し合う第1及び第2の主面を有し、前記第2の主面側が前記支持基板側に位置している圧電層と、
     前記圧電層の前記第1の主面上に設けられたIDT電極と、
    を備え、
     前記IDT電極が、複数本の第1の電極指と第1のバスバーとを有する第1の櫛形電極と、前記複数本の第1の電極指と間挿し合う複数本の第2の電極指と第2のバスバーとを有する第2の櫛形電極とを有し、
     前記第1の電極指と前記第2の電極指とが、前記第1及び第2の電極指と直交する方向において重なり合っている領域が交差領域であり、前記交差領域が、前記第1及び第2の電極指の延びる方向中央に位置している中央領域と、前記中央領域の前記第1及び第2の電極指の延びる方向外側であって、前記第1のバスバー側に位置している第1のエッジ領域と、前記中央領域の前記第1及び第2の電極指の延びる方向外側であって、前記第2のバスバー側に位置している第2のエッジ領域とを有し、前記第1のバスバーと前記第1のエッジ領域との間が第1のギャップ領域であり、前記第2のバスバーと前記第2のエッジ領域との間が第2のギャップ領域であり、
     前記圧電層の前記第2の主面側に設けられており、平面視において、前記第1及び第2のエッジ領域の少なくとも一部と重なっており、かつ前記第1及び第2のバスバーの少なくとも一部と重なるように配置された導電層をさらに備える、弾性波装置。
  2.  前記導電層が、前記第1のバスバーの少なくとも一部に重なる部分と、前記第1のエッジ領域と重なる部分を有する第1の導電層と、
     前記第2のバスバーの少なくとも一部に重なる部分と、前記第2のエッジ領域と重なる部分を有する第2の導電層とを含む、請求項1に記載の弾性波装置。
  3.  前記第1の導電層が、前記第2のエッジ領域と重なる部分をさらに有し、
     前記第2の導電層が、前記第1のエッジ領域と重なる部分をさらに有する、請求項2に記載の弾性波装置。
  4.  前記第1の導電層が、平面視において前記第1のギャップ領域と重なる部分をさらに有し、
     前記第2の導電層が、平面視において前記第2のギャップ領域と重なる部分をさらに有する、請求項2又は3に記載の弾性波装置。
  5.  前記導電層が、前記第1のバスバー又は前記第2のバスバーの少なくとも一方に電気的に接続されている、請求項1~4のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  6.  前記導電層が、前記第1のバスバー及び前記第2のバスバーに電気的に接続されていない、請求項1~4のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  7.  前記圧電層と前記支持基板との間に積層された中間層をさらに備える、請求項1~6のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  8.  前記導電層が、前記圧電層の前記第2の主面に積層されている、請求項1~7のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  9.  前記導電層が、前記中間層内及び前記中間層と前記支持基板との間の界面の一方に設けられている、請求項7に記載の弾性波装置。
  10.  前記中間層が、伝搬するバルク波の音速が前記圧電層を伝搬するバルク波の音速よりも低い低音速材料からなる低音速膜を有する、請求項9に記載の弾性波装置。
  11.  前記支持基板が、Si基板と、前記Si基板上に積層されており、伝搬するバルク波の音速が前記圧電層を伝搬する弾性波の音速よりも高い高音速材料からなる高音速膜とを有する、請求項10に記載の弾性波装置。
  12.  少なくとも1つの直列腕共振子と、少なくとも1つの並列腕共振子とを有し、前記直列腕共振子の少なくとも1つが、請求項1~11のいずれか1項に記載の弾性波装置である、ラダー型フィルタ。
  13.  複数の直列腕共振子と、少なくとも1つの並列腕共振子とを有し、前記複数の直列腕共振子のうち最も共振周波数が低い共振子が、請求項1~11のいずれか1項に記載の弾性波装置である、ラダー型フィルタ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019080093A (ja) * 2017-10-20 2019-05-23 株式会社村田製作所 弾性波装置
WO2020045442A1 (ja) * 2018-08-30 2020-03-05 株式会社村田製作所 弾性波装置及びラダー型フィルタ
WO2020184466A1 (ja) * 2019-03-13 2020-09-17 株式会社村田製作所 弾性波装置
WO2020209359A1 (ja) * 2019-04-12 2020-10-15 株式会社村田製作所 弾性波装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019080093A (ja) * 2017-10-20 2019-05-23 株式会社村田製作所 弾性波装置
WO2020045442A1 (ja) * 2018-08-30 2020-03-05 株式会社村田製作所 弾性波装置及びラダー型フィルタ
WO2020184466A1 (ja) * 2019-03-13 2020-09-17 株式会社村田製作所 弾性波装置
WO2020209359A1 (ja) * 2019-04-12 2020-10-15 株式会社村田製作所 弾性波装置

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