弹性波装置制造方法及图纸

提供一种能够提高Q特性的弹性波装置。在弹性波装置(1)中，依次层叠有能量封闭层(3)、使用了切割角为

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】弹性波装置


[0001]本专利技术涉及弹性波装置。

技术介绍

[0002]以往，弹性波装置被广泛用于便携式电话机的滤波器等。在下述的专利文献1公开了弹性波装置的一个例子。在该弹性波装置中，依次层叠有支承基板、高声速膜、低声速膜以及压电膜，在压电膜上设置有IDT电极(Inter Digital Transducer，叉指换能器)。通过设置了上述层叠构造，从而提高了Q值。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：国际公开2012/086639号

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的课题
[0007]若作为上述的弹性波装置的IDT电极而应用一般所熟知的Al电极，则对于提高Q值可得到一定的效果。然而，因为Al的杨氏模量比较小，所以可得到的Q值有限度，若是这样的Q值，则有时相对于所希望的Q值而言是不充分的。
[0008]本专利技术的目的在于，提供一种能够提高Q特性的弹性波装置。
[0009]用于解决课题的技术方案
[0010]在本专利技术涉及的弹性波装置的某个广泛的方面，具备：能量封闭层；压电体层，设置在所述能量封闭层上，使用了切割角为
‑
10
°
以上且65
°
以下的Y切割X传播的钽酸锂；以及IDT电极，设置在所述压电体层上，所述IDT电极具有多个电极指，所述多个电极指包含层叠体，所述层叠体具有：Al金属层，是Al层或包含Al的合金层；以及高声阻抗金属层，杨氏模量为200GPa以上，且声阻抗比Al高，所述高声阻抗金属层位于比所述Al金属层更靠所述压电体层侧，在将由所述IDT电极的电极指间距规定的波长设为λ并将所述压电体层的波长相对膜厚设为t
LT
时，t
LT
≤1λ，在将通过所述Al金属层的密度以及杨氏模量对所述电极指的各层的膜厚进行了归一化的各归一化膜厚的合计设为T时，满足下述的式1。
[0011]T≤0.1125t
LT
+0.0574
…
式1
[0012]在本专利技术涉及的弹性波装置的另一个广泛的方面，具备：能量封闭层；压电体层，设置在所述能量封闭层上，使用了切割角为
‑
10
°
以上且65
°
以下的Y切割X传播的钽酸锂；以及IDT电极，设置在所述压电体层上，所述IDT电极具有多个电极指，所述多个电极指包含层叠体，所述层叠体具有：Al金属层，是Al层或包含Al的合金层；以及高声阻抗金属层，杨氏模量为200GPa以上，且声阻抗比Al高，所述高声阻抗金属层位于比所述Al金属层更靠所述压电体层侧，所述高声阻抗金属层是Mo层、W层或Ru层，满足下述的式2，所述式2的各系数以及构成所述高声阻抗金属层的金属的组合为下述的表1所示的组合。
[0013][数学式1][0014][0015][表1][0016][0017]专利技术效果
[0018]根据本专利技术涉及的弹性波装置，能够提高Q特性。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的第1实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。
[0020]图2是本专利技术的第1实施方式涉及的弹性波装置的俯视图。
[0021]图3的(a)～图3的(c)是示出作为与高声阻抗金属层相当的金属层的M层的杨氏模量和Q值的关系的图。
[0022]图4是示出IDT电极仅包含Al层的情况下的压电体层的每个膜厚的Q特性的图。
[0023]图5是示出IDT电极仅包含Al层或包含Mo层以及Al层，且压电体层的膜厚为0.4λ的情况下的Q特性的图。
[0024]图6是示出IDT电极仅包含Al层或包含Mo层以及Al层，且压电体层的膜厚为0.3λ的情况下的Q特性的图。
[0025]图7是示出IDT电极仅包含Al层或包含W层以及Al层，且压电体层的膜厚为0.4λ的情况下的Q特性的图。
[0026]图8是示出IDT电极仅包含Al层或包含W层以及Al层，且压电体层的膜厚为0.3λ的情况下的Q特性的图。
[0027]图9是示出IDT电极仅包含Al层或包含Ru层以及Al层，且压电体层的膜厚为0.4λ的情况下的Q特性的图。
[0028]图10是示出IDT电极仅包含Al层或包含Ru层以及Al层，且压电体层的膜厚为0.3λ
的情况下的Q特性的图。
[0029]图11是示出Al层的膜厚和归一化导电率的关系的图。
[0030]图12是示出包含LiTaO3的压电体层的厚度和相对带宽的关系的图。
[0031]图13是示出包含LiTaO3的压电体层的膜厚、包含SiO2的低声速膜的波长相对膜厚、以及机电耦合系数的关系的图。
[0032]图14是本专利技术的第1实施方式的第1变形例涉及的弹性波装置的主视剖视图。
[0033]图15是本专利技术的第1实施方式的第2变形例涉及的弹性波装置的主视剖视图。
[0034]图16是本专利技术的第1实施方式的第3变形例涉及的弹性波装置的主视剖视图。
具体实施方式
[0035]以下，参照附图对本专利技术的具体的实施方式进行说明，由此明确本专利技术。
[0036]另外，需要指出，在本说明书记载的各实施方式是例示性的，能够在不同的实施方式间进行结构的部分置换或组合。
[0037]图1是本专利技术的第1实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。
[0038]弹性波装置1具有压电性基板2。本实施方式的压电性基板2具有能量封闭层3和设置在能量封闭层3上的压电体层7。本实施方式的能量封闭层3是作为高声速材料层的高声速支承基板5和设置在高声速支承基板5上的低声速膜6的层叠体。压电体层7是使用了切割角为
‑
10
°
以上且65
°
以下的Y切割X传播的钽酸锂的压电体层。
[0039]在压电性基板2的压电体层7上设置有IDT电极8。通过对IDT电极8施加交流电压，从而激励弹性波。在压电性基板2上的IDT电极8的弹性波传播方向两侧，设置有一对反射器9A以及反射器9B。本实施方式的弹性波装置1是弹性波谐振器。不过，本专利技术涉及的弹性波装置1并不限定于弹性波谐振器，也可以是具有多个弹性波谐振器的滤波器装置等。
[0040]上述低声速膜6是相对低声速的膜。更具体地，在低声速膜6传播的体波(bulk wave)的声速比在压电体层7传播的体波的声速低。在本实施方式中，低声速膜6是氧化硅膜。氧化硅可用SiO
x
来表示。X是任意的正数。在弹性波装置1中，构成低声速膜6的氧化硅是SiO2。另外，低声速膜6的材料并不限定于上述材料，例如，能够使用以玻璃、氮氧化硅、氧化钽、或在氧化硅中添加了氟、碳、硼、氢、或硅烷醇基的化合物为主成分的材料。
[0041]上述高声速材料层是包含相对高声速的材料的层。更具体地，在高声速材料层传播的体波的声速比在压电体层7传播的弹性波的声速高。作为是高声速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种弹性波装置，具备：能量封闭层；压电体层，设置在所述能量封闭层上，使用了切割角为
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以下的Y切割X传播的钽酸锂；以及IDT电极，设置在所述压电体层上，所述IDT电极具有多个电极指，所述多个电极指包含层叠体，所述层叠体具有：Al金属层，是Al层或包含Al的合金层；以及高声阻抗金属层，杨氏模量为200GPa以上，且声阻抗比Al高，所述高声阻抗金属层位于比所述Al金属层更靠所述压电体层侧，在将由所述IDT电极的电极指间距规定的波长设为λ并将所述压电体层的波长相对膜厚设为t
LT
时，t
LT
≤1λ，在将通过所述Al金属层的密度以及杨氏模量对所述电极指的各层的膜厚进行了归一化的各归一化膜厚的合计设为T时，满足下述的式1，T≤0.1125t
LT
+0.0574
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式1。2.一种弹性波装置，具备：能量封闭层；压电体层，设置在所述能量封闭层上，使用了切割角为
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以下的Y切割X传播的钽酸锂；以及IDT电极，设置在所述压电体层上，所述IDT电极具有多个电极指，所述多个电极指包含层叠体，所述层叠体具有：Al金属层，是Al层或包含Al的合金层；以及高声阻抗金属层，杨氏模量为200GPa以上，且声阻抗比Al高，所述高声阻抗金属层位于比...

【专利技术属性】
技术研发人员：永友翔，大门克也，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：