弹性波元件制造技术

技术编号:22139138 阅读:57 留言:0更新日期:2019-09-18 12:25
弹性波元件具备:IDT电极,其具备多个电极指,激振声表面波;第1基板,所述IDT电极位于其上表面,是小于以所述多个电极指的重复间隔的2倍定义的声表面波波长λ的厚度,由压电晶体构成;和第2基板,其与所述第1基板的下表面接合,是面取向(100)面或(110)面以及与它们等效的面的Si单晶构成的基板,在从重合的所述第1基板的上表面观察时,相对于弹性波的传播方向,与所述Si单晶的基板表面平行的晶轴以25°~65°、115°~155°、205°~254°以及295°~345°的任一者的角度倾斜。

Elastic wave element

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】弹性波元件
本专利技术涉及弹性波元件。
技术介绍
过去,已知以改善电学特性为目的,在将支承基板和压电基板贴合的复合基板设置电极来制作弹性波元件。在此,弹性波元件例如作为便携电话等通信设备中的带通滤波器使用。另外,已知复合基板作为压电基板而使用铌酸锂或钽酸锂,作为支承基板而使用硅或石英、陶瓷等(例如参考特开2006-319679号公报)。
技术实现思路
专利技术要解决的课题但近年来,移动通信中所用的便携终端装置推进小型化、轻量化,并且为了实现高的通信品质而谋求具备更高电学特性的弹性波元件。例如为了减低输入输出信号向相邻信道的泄漏,谋求通频带外的特定频率带中的衰减特性卓越的弹性波元件。本公开鉴于这样的课题而提出,其目的在于,提供电学特性卓越的弹性波元件。用于解决课题的手段本公开的弹性波元件具备IDT电极、第1基板和第2基板。IDT电极具备多个电极指,激振声表面波。第1基板由压电晶体构成,具备上表面和下表面,在下表面直接或间接地接合第2基板。所述IDT电极位于该上表面。并且该第1基板的厚度,小于以所述多个电极指的重复间隔的2倍定义的声表面波波长λ。第2基板与所述第1基板的下表面接合,由设声阻抗I(MRayl)、横波音速V(m/s)时满足式(1)的材料构成。-0.0085×V+45.75≤I≤-0.0085×V+65.75(1)另外,本公开的弹性波元件具备IDT电极、第1基板和第2基板。IDT电极具备多个电极指,激振声表面波。第1基板由压电晶体构成,具备上表面和下表面,在下表面直接或间接地接合第2基板。所述IDT电极位于该上表面,是小于以所述多个电极指的重复间隔的2倍定义的声表面波波长λ的厚度。第2基板是与所述第1基板的下表面接合、由面取向(100)面或(110)面以及与它们等效的面的Si单晶构成的基板,在从重合的所述第1基板的上表面观察时,相对于弹性波的传播方向,与所述第2基板的上表面平行的所述Si单晶的晶轴以25°~65°、115°~155°、205°~254°以及295°~345°的任一者的角度倾斜。另外,本公开的其他弹性波元件具备IDT电极、第1基板、中间层和第2基板。IDT电极具备多个电极指,激振声表面波。关于第1基板,所述IDT电极位于其上表面,是小于以所述多个电极指的重复间隔的2倍定义的声表面波波长λ的厚度,由压电晶体构成。中间层具备第1面和第2面,所述第1面与所述第1基板的下表面接合,由与所述第1基板相比横波音速更慢的材料构成。第2基板,由与所述第2面接合的Si单晶构成。专利技术的效果根据上述的结构,能提供电学特性卓越的弹性波元件。附图说明图1(a)是本公开所涉及的复合基板的顶视图,图1(b)是图1(a)的部分破断立体图。图2是本公开所涉及的SAW元件的说明图。图3是表示第1基板的厚度与体波杂散的产生频率的关系的线图。图4(a)是表示图2所示的SAW元件的频率特性的线图,图4(b)是表示现有的SAW元件的频率特性的线图。图5是表示第2基板的材料参数与SAW元件的频率特性的频率变化率的相关的等高线图。图6是说明第2基板的晶轴的图。图7(a)~图7(c)分别表示使晶面和传播角度不同时的频率变化率。图8(a)、图8(b)是表示SAW元件的频率特性的线图。图9是表示第2基板的电阻率与SAW元件的频率特性的相关的线图。图10是表示图2所示的SAW元件的变形例的截面图。图11是用于制造弹性波元件30A的复合基板的部分破断立体图。图12是表示弹性波元件30A的频率特性的线图。图13是表示比较例的弹性波元件所涉及的频率特性的线图。图14(a)~图14(c)分别表示使晶面和传播角度不同时的弹性波元件的频率变化率。图15(d)~图15(f)分别表示使晶面和传播角度不同时的弹性波元件的频率变化率。图16(a)、图16(b)是表示SAW元件的频率特性的线图。图17是表示第2基板的电阻率与SAW元件的频率特性的相关的线图。图18是用于制造SAW元件30B的复合基板的部分破断立体图。图19是计算相对于第2中间层的厚度的SAW元件的频率变化率的线图。图20(a)是计算相对于第1中间层的厚度的SAW元件的频率变化率的线图,图20(b)是计算频率变化率良好的第1中间层的厚度的范围的图,是表示第1中间层与第2中间层的厚度的关系的线图。图21(a)是计算相对于第1中间层的厚度的SAW元件的频率变化率的线图,图21(b)是计算频率变化率良好的第1中间层的厚度的范围的图。图22(a)、(b)是表示本公开的SAW元件的频率特性的线图。图23(a)~图23(c)分别是使晶面和传播角度不同时的弹性波元件的频率变化率的线图。图24(a)、图24(b)是本公开的其他示例的计算相对于第1中间层的厚度的弹性波元件的频率变化率的线图。图25是在SAW元件30中计算第1基板的厚度和第2基板的传播角和体波杂散的最大相位值的相关的线图。图26是在SAW元件30中计算第1基板的厚度和第2基板的传播角和体波杂散的最大相位值的相关的线图。图27是在SAW元件30中计算第1基板的厚度和第2基板的传播角和体波杂散的最大相位值的相关的线图。图28是在SAW元件30A中计算第1基板的厚度和第2基板的传播角和体波杂散的最大相位值的相关的线图。图29是在SAW元件30A中计算第1基板的厚度和第2基板的传播角和体波杂散的最大相位值的相关的线图。图30是在SAW元件30A中计算第1基板的厚度和第2基板的传播角和体波杂散的最大相位值的相关的线图。图31是在SAW元件30中将第1基板的厚度和第2基板的传播角和体波杂散的最大相位值的相关汇总的表。图32是在SAW元件30A中将第1基板的厚度和第2基板的传播角和体波杂散的最大相位值的相关汇总的表。具体实施方式以下使用附图来详细说明本公开的弹性波元件的一例。《实施方式:弹性波元件30》(复合基板)本实施方式的复合基板1如图1所示那样是所谓的贴合基板,由第1基板10、和与第1基板10直接或间接接合的第2基板20构成。在此,图1(a)表示复合基板1的顶视图,图1(b)表示将复合基板1的一部分破断的立体图。第1基板10由压电材料构成。在该示例中,第1基板10由钽酸锂(LiTaO3、以下称作「LT」)结晶所形成的有压电性的单晶的基板构成。具体地,例如第1基板10由36°~55°Y-X切割的LT基板构成。第1基板10的厚度固定,以波长比描述的话不足1λ。更具体地,可以不足0.8λ,可以设为0.2λ~0.6λ。在此,所谓波长,定义为构成后述的IDT电极31的电极指32的重复间隔(间距)p的2倍。第1基板10的平面形状以及各种尺寸也可以适宜设定。另外,LT基板的结晶的X轴和声表面波(SurfaceAcousticWave:SAW)的传播方向大致一致。第2基板20具备能支承第1基板10的强度,只要满足后述的条件(参考图5),其材料就没有特别限定,但可以用与第1基板10的材料相比热膨胀系数更小的材料形成。在该示例中由硅(Si)形成。通过使用这样的材料,若出现温度变化,就会在第1基板10产生热抵消,这时第1基板10的弹性常量的温度依赖性和抵消依赖性抵消,进而弹性波元件(SAW元件)的电学特性的温度变化减低(温度特性补偿)。在本公开中,作为第2基板20而使用单晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弹性波元件,其特征在于,具备:IDT电极,其具备多个电极指,激振声表面波;第1基板,所述IDT电极位于所述第1基板的上表面,所述第1基板是小于以所述多个电极指的重复间隔的2倍定义的声表面波波长λ的厚度,由压电晶体构成;和第2基板,其与所述第1基板的下表面直接或间接接合,由在设为声阻抗I(MRayl)、横波音速V(m/s)时满足下述式(1)的材料构成,式(1):‑0.0085×V+45.75≤I≤‑0.0085×V+65.75。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.14 JP 2017-025276;2017.02.14 JP 2017-025271.一种弹性波元件,其特征在于,具备:IDT电极,其具备多个电极指,激振声表面波;第1基板,所述IDT电极位于所述第1基板的上表面,所述第1基板是小于以所述多个电极指的重复间隔的2倍定义的声表面波波长λ的厚度,由压电晶体构成;和第2基板,其与所述第1基板的下表面直接或间接接合,由在设为声阻抗I(MRayl)、横波音速V(m/s)时满足下述式(1)的材料构成,式(1):-0.0085×V+45.75≤I≤-0.0085×V+65.75。2.根据权利要求1所述的弹性波元件,其特征在于,所述弹性波元件在所述第1基板与所述第2基板之间具备中间层,所述中间层具备第1面和第2面,所述第1面与所述第1基板的下表面接合,由与所述第1基板相比横波音速更慢的材料构成,所述第2基板与所述第1基板以及所述中间层相比,横波音速更快。3.根据权利要求1所述的弹性波元件,其特征在于,所述弹性波元件在所述第1基板与所述第2基板之间具备第1中间层以及第2中间层,所述第1中间层具备第1面和第2面,所述第1面与所述第1基板的下表面接合,由与所述第1基板相比横波音速更快的材料构成,所述第2中间层具备第3面和第4面,所述第3面与所述第2面接合,由与所述第1基板相比横波音速更慢的材料构成,所述第2基板由与所述第1基板以及所述第2中间层相比横波音速更快的材料构成,将所述第1基板、所述第1中间层和所述第2中间层合起来的厚度,是小于以所述多个电极指的重复间隔的2倍定义的声表面波波长λ的厚度。4.一种弹性波元件,其特征在于,具备:IDT电极,其具备多个电极指,激振声表面波;第1基板,所述IDT电极位于所述第1基板的上表面,所述第1基板是小于以所述多个电极指的重复间隔的2倍定义的声表面波波长λ的厚度,由压电晶体构成;和第2基板,其与所述第1基板的下表面接合,是由面取向(100)面或(110)面、以及与它们等效的面的Si单晶构成的基板,在从重合的所述第1基板的上表面观察时,相对于弹性波的传播方向,与所述第1基板的上表面平行的所述Si单晶的晶轴以25°~65°、115°~155°、205°~245°以及295°~345°的任一者的角度倾斜。5.根据权利要求1或4所述的弹性波元件,其特征在于,所述第1基板的电阻率为5000Ωcm以上。6.根据权利要求4所述的弹性波元件,其特征在于,在所述第1基板与所述第2基板的接合面,所述压电单晶的晶面与所述Si单晶的晶面直接接触。7.根据权利要求1、4、5、6中任一项所述的弹性波元件,其特征在于,所述第1基板的厚度为0.2λ以上0.8λ以下。8.一种弹性波元件,其特征在于,具备:IDT电极,其具备多个电极指,激振声表面波;第1基板,所述IDT电极位于所述第1基板的上表面,所述第1基板是小于以所述多个电极指的重复间隔的2倍定义的声表面波波长λ的厚度,由压电晶体构成;中间层,其具备第1面和第2面,所述第1面与所述第1基板的下表面接合,由与所述第1基板相比横波音速更慢的材料构成;和第2基板,其与所述第2面接合,由Si单晶构成。9.根据权利要求2或8所述的弹性波元件,其特征在于,所述中间层由与所述第2基板相比介电常数更小的材料构成。10.根据权利要求2、8、9中任一项所述的弹性波元件,其特征在于,所述中间层由氧化硅构成,其厚度为0.02λ~0.08λ,所述第2基板由面取向(111)的Si单晶构成。11.根据权利要求8所述的弹性波元件,其特征在于,所述中间层由氧化硅构成,其厚度为0.04λ~0.06λ。12.根据权利要求2、8、9、11中任一项所述的弹性波元件,其特征在于,所述中间层由氧化硅构成,其厚度为0.1λ以上,所述第2基板由面取向(100)或(110)的Si单晶构成,若将欧拉角设为则从重合的所述第1基板的上表面观察时,ψ成为-30°~30°、60°~12...

【专利技术属性】
技术研发人员:岸野哲也伊藤干
申请(专利权)人:京瓷株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1