弹性波装置制造方法及图纸

提供一种弹性波装置，能够在提高材料的自由度的同时，抑制横模。本发明专利技术的弹性波装置(1)具备包括压电体层(6)的压电性基板(2)、设置在压电性基板(2)上并且具有多个电极指的IDT电极(8)以及设置在压电性基板(2)与IDT电极(8)之间的电介质膜(7)。在IDT电极(8)中，在从弹性波传播方向观察时，相邻的电极指重合的区域是交叉区域(A)。在将多个电极指延伸的方向设为电极指延伸方向时，交叉区域(A)包括中央区域(C)和配置为在电极指延伸方向上夹着中央区域(C)的第1区域(E1)及第2区域(E2)。电介质膜(7)的介电常数以及密度低于压电体层(6)的介电常数以及密度。在俯视下，电介质膜(7)设置在与中央区域(C)重叠的部分，并且未设置在与第1区域(E1)及第2区域(E2)重叠的部分。(E1)及第2区域(E2)重叠的部分。(E1)及第2区域(E2)重叠的部分。

【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，弹性波装置广泛用于便携式电话机的滤波器等。在下述专利文献1中公开了声波装置、即弹性波装置的一例。在该弹性波装置中，在压电基板上设置有IDT(Interdigital Transducer，叉指换能器)电极。在IDT电极的多个电极指延伸的方向上，配置有声速不同的多个区域。具体而言，在中央区域的外侧配置有低声速区域，在低声速区域的外侧配置有高声速区域。据此，通过使活塞模式成立，从而实现了横模的抑制。
[0003]在上述中央区域配置有带状的电介质膜。通过电介质膜，覆盖了位于中央区域的多个电极指。由此，中央区域中的声速被提高，在中央区域与低声速区域之间设置了声速差。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特许第5221616号公报

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的问题
[0008]但是，在如专利文献1所记载的那样的用电介质膜覆盖电极指的中央区域的结构中，已知能够提高中央区域的声速的电介质膜限于氮化硅膜等，在使用了氧化硅膜等的情况下，声速变低。这样，为了使活塞模式成立，用于提高声速的材料是有限的。
[0009]本专利技术的目的在于提供能够在提高材料的自由度的同时抑制横模的弹性波装置。
[0010]用于解决问题的手段
[0011]本专利技术涉及的弹性波装置具备：压电性基板，其包括压电体层；IDT电极，其设置在所述压电性基板上，具有多个电极指；以及电介质膜，其设置在所述压电性基板与所述IDT电极之间，在所述IDT电极中，在从弹性波传播方向观察时，相邻的所述电极指彼此重合的区域是交叉区域，在将所述多个电极指延伸的方向设为电极指延伸方向时，所述交叉区域包括在所述电极指延伸方向上位于中央的中央区域和配置为在所述电极指延伸方向上夹着所述中央区域的第1区域及第2区域，所述电介质膜的介电常数以及密度低于所述压电体层的介电常数以及密度，在俯视下，所述电介质膜设置在与所述中央区域重叠的部分，并且未设置在与所述第1区域以及所述第2区域重叠的部分。
[0012]专利技术效果
[0013]根据本专利技术涉及的弹性波装置，能够在提高材料的自由度的同时抑制横模。
附图说明
[0014]图1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。
[0015]图2是沿着图1中的I
‑
I线的剖视图。
[0016]图3是第2比较例的弹性波装置的俯视图。
[0017]图4是示出IDT电极的中央区域中的电介质膜的厚度与声速的关系的图。
[0018]图5是示出本专利技术的第1实施方式以及第2比较例的、中央区域以及第1区域中的阻抗频率特性的图。
[0019]图6是示出本专利技术的第1实施方式的第1变形例涉及的弹性波装置的一部分的主视剖视图。
[0020]图7是示出本专利技术的第1实施方式的第2变形例涉及的弹性波装置的一部分的主视剖视图。
[0021]图8是示出电介质膜的厚度以及密度与声速比Ve/Vc的关系的图。
[0022]图9是示出电介质膜的厚度以及杨氏模量与声速比Ve/Vc的关系的图。
[0023]图10是示出电介质膜的厚度以及介电常数与声速比Ve/Vc的关系的图。
具体实施方式
[0024]以下，参照附图来说明本专利技术的具体的实施方式，由此明确本专利技术。
[0025]另外，需要指出的是，本说明书中记载的各实施方式是例示性的，在不同的实施方式间能够进行结构的部分置换或组合。
[0026]图1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。图2是沿着图1中的I
‑
I线的剖视图。另外，在图1以及图1以外的俯视图中，通过影线示出后述的电介质膜。
[0027]在图1所示的弹性波装置1中，通过使活塞模式成立，从而抑制了横模。弹性波装置1具有压电性基板2。如图2所示，压电性基板2是包括压电体层6的层叠基板。在压电体层6上设置有IDT电极8。另外，在压电体层6与IDT电极8之间设置有电介质膜7。
[0028]通过对IDT电极8施加交流电压，从而激励弹性波。如图1所示，在压电体层6上的弹性波传播方向两侧设置有一对反射器9A及反射器9B。如此，本实施方式的弹性波装置1是声表面波谐振器。不过，本专利技术涉及的弹性波装置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、多工器。
[0029]IDT电极8具有多个电极指。在IDT电极8中，配置有中央区域C、第1区域E1及第2区域E2、以及第1间隙区域G1及第2间隙区域G2。第1区域E1以及第2区域E2分别包括多个电极指的前端部。通过使上述各区域中的声速不同，从而使活塞模式成立。
[0030]本实施方式的特征在于弹性波装置1具有以下结构。1)电介质膜7的介电常数以及密度低于压电体层6的介电常数以及密度。2)电介质膜7设置在压电性基板2与IDT电极8之间，并且在俯视下，设置在与中央区域C重叠的部分，并且未设置在与第1区域E1以及第2区域E2重叠的部分。由此，不仅仅是氮化硅等这样的有限种类的电介质，即使在将其他电介质用于电介质膜7的情况下，也能够提高中央区域C的声速。因而，能够容易地使第1区域E1以及第2区域E2中的声速低于中央区域C中的声速，能够使活塞模式成立。因此，能够在提高材料的自由度的同时，抑制横模。以下对其详细情况与本实施方式的结构的详细情况一起进行说明。
[0031]如图2所示，压电性基板2具有支承基板3、作为高声速材料层的高声速膜4、低声速膜5和压电体层6。更具体而言，在支承基板3上设置有高声速膜4。在高声速膜4上设置有低
声速膜5。在低声速膜5上设置有压电体层6。
[0032]在本实施方式中，压电体层6是钽酸锂层。另一方面，电介质膜7是氧化硅膜。因而，电介质膜7的介电常数以及密度低于压电体层6的介电常数以及密度。另外，压电体层6的材料不限于上述，例如，也能够使用铌酸锂、氧化锌、氮化铝、石英或PZT(锆钛酸铅)等。电介质膜7的材料不限于上述，例如，也能够使用氮化硅或者氧化铝等。只要电介质膜7的介电常数以及密度低于压电体层6的介电常数以及密度即可。
[0033]低声速膜5是声速相对低的膜。更具体而言，在低声速膜5传播的体波的声速低于在压电体层6传播的体波的声速。作为低声速膜5的材料，例如，能够使用以玻璃、氧化硅、氮氧化硅、氧化锂、五氧化钽、或者在氧化硅中添加了氟、碳、硼而得到的化合物为主成分的材料。
[0034]高声速材料层是声速相对高的材料。在本实施方式中，高声速材料层是高声速膜4。在高声速材料层传播的体波的声速高于在压电体层6传播的弹性波的声速。作为高声速膜4的材料，能够使用硅、氧化铝、碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、蓝宝石、钽酸锂、铌酸锂、石英、矾土、氧化锆、堇青石、莫来石、块滑石、镁橄榄石、氧化镁、DLC(类金刚石碳)膜或者金刚石等、以上述材料为主成分的介质本文档来自技高网...

【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：压电性基板，其包括压电体层；IDT电极，其设置在所述压电性基板上，具有多个电极指；以及电介质膜，其设置在所述压电性基板与所述IDT电极之间，在所述IDT电极中，在从弹性波传播方向观察时，相邻的所述电极指彼此重合的区域是交叉区域，在将所述多个电极指延伸的方向设为电极指延伸方向时，所述交叉区域包括在所述电极指延伸方向上位于中央的中央区域和配置为在所述电极指延伸方向上夹着所述中央区域的第1区域及第2区域，所述电介质膜的介电常数以及密度低于所述压电体层的介电常数以及密度，在俯视下，所述电介质膜设置在与所述中央区域重叠的部分，并且未设置在与所述第1区域以及所述第2区域重叠的部分。2.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，所述电介质膜是氧化硅膜、氮化硅膜或者氧化铝膜。3.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，所述压电性基板具有高声速材料层，所述压电体层设置在所述高声速材料层上，在所述高声速材料层传播的体波的声速高于在所述压电体层传播的弹性波的声速。4.根据权利要求3所述的弹性波装置，其中，所述压电性基板具有设置在所述高声速材料层与所述压电体层之间的低声速膜，在所述低声速膜传播的体波的声速低于在所述压电体层传播的体波的声速。5.根据权利要求3或4所述的弹性波装置，其中，所述高声速材料层是高声速支承基板。6.根据权利要求3或4所述的弹性波装置，其中，所述压电性基板具有支承基板，所述高声速材料层是设置在所述支承基板上的高声速膜。7.根据权利要求1至6中任一项所述的弹性波装置，其中，所述压电体层是钽酸锂层，所述IDT电极具有主电极层，所述主电极层是Al层，在将由所述IDT电极的电极指间距规定的波长设为λ，将所述电介质膜的厚度设为t_beta[λ]，将所述电介质膜的介电常数设为yuden，将所述电介质膜的杨氏模量设为young[GPa]，将所述电介质膜的密度设为d_beta[kg/m3]，将所述压电体层的厚度设为t_LT[λ]，将所述IDT电极的所述主电极层的厚度设为t_Al[λ]，将所述第1区域以及所述第2区域中的声速设为Ve，将所述中央区域中的声速设为Vc时，所述t beta、所述yuden、所述young、所述d_beta、所述t_LT以及所述t_Al是由下述的式1导出的声速比Ve/Vc小于1的范围内的值，[数式1]Ve/Vc＝1.00431413354797+(
‑
0.00285716659280799)
×
(d_beta[kg/m3]
‑
4.66559485530547)+0.0000854138472667538
×
(young[GPa]
‑
163239549839228)+(
‑
0.0003506253833567139)
×
(yuden
‑
20.050911039657)+0.262088599487209
×
(t_beta[λ]
‑
0.00998794212218652)+(
‑
0.00121829646867971)
×
(t_LT[λ]
‑
0.29981243301179)+(
‑
0.0171813623903716)
×
(t_Al[λ]
‑
0.064995980707398)+0.0000011344571772174
×
((d_beta[kg/m3]
‑
4.66559485530547)
×
(young[GPa]
‑
163.239549839228))+(
‑
0.0000000938653776651)
×
((young[GPa]
‑
163.239549839228)
×
(young[GPa]
‑
163.239549839228)
‑
7625.27702101924)+...

【专利技术属性】
技术研发人员：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：