(57)【要約】【課題】積層型基板を用いており、伝搬損失が小さい弾性波装置を提供する。【解決手段】圧電膜５と、低音速材料層４と、高音速支持基板３とを有し、逆速度面が凸である積層型基板２と、圧電膜５上に設けられたＩＤＴ電極６とを備え、ＩＤＴ電極６において、第１の電極指１３の先端と、第２のバスバー１２との間の第１のギャップ及び第２の電極指１４の先端と、第１のバスバー１１との間の第２のギャップの第１及び第２の電極指１３，１４が延びる方向に沿う寸法であるギャップ長が、０．２３λ以下である、弾性波装置１。【選択図】図４
2019080093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電膜と、
前記圧電膜を伝搬する弾性波の音速よりも低速のバルク波が伝搬する低音速材料層と、
前記圧電膜を伝搬する弾性波の音速よりも高速のバルク波が伝搬する高音速材料層とを有し、前記高音速材料層と前記圧電膜との間に前記低音速材料層が配置されており、逆速度面が凸である積層型基板と、
前記圧電膜上に設けられたＩＤＴ電極とを備え、
前記ＩＤＴ電極が、対向し合っている第１及び第２のバスバーと、前記第１のバスバーから前記第２のバスバー側に延ばされた複数本の第１の電極指と、前記第２のバスバーから前記第１のバスバーに向かって延ばされた複数本の第２の電極指とを有し、
前記第１の電極指の先端と前記第２のバスバーとの間の第１のギャップ、及び前記第２の電極指の先端と前記第１のバスバーとの間の第２のギャップの前記第１及び前記第２の電極指が延びる方向に沿う寸法であるギャップ長が、０．２３λ以下である、弾性波装置。
【請求項２】
前記ＩＤＴ電極において、前記第１の電極指と前記第２の電極指とが弾性波伝搬方向に重なり合っている交差領域が、前記第１及び前記第２の電極指の延びる方向中央における中央領域と、前記中央領域の前記第１及び前記第２の電極指の延びる方向両外側に配置された第１及び第２のエッジ領域とを有し、前記第１及び前記第２のエッジ領域の音速が、前記中央領域の音速よりも低くされている、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項３】
前記第１及び前記第２のエッジ領域において、前記第１及び前記第２の電極指の弾性波伝搬方向に沿う寸法である幅が、前記中央領域における前記第１及び前記第２の電極指の幅よりも太くされている、請求項２に記載の弾性波装置。
【請求項４】
前記第１及び前記第２のバスバーが、弾性波伝搬方向に沿って延びる複数の開口を有し、前記複数の開口の前記交差領域側の部分が、それぞれ第１及び第２の細バスバー部とされており、前記複数の開口の前記交差領域とは反対側の部分がそれぞれ第１及び第２の外側バスバー部とされており、前記第１及び前記第２の細バスバー部と、前記第１及び前記第２の外側バスバー部とが、前記複数の開口間に配置された連結部により連結されている、請求項２または３に記載の弾性波装置。
【請求項５】
前記圧電膜がＬｉＴａＯ３からなり、厚みが３．５λ以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項６】
前記高音速材料層が、高音速材料からなる支持基板である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項７】
前記高音速材料層を支持している支持基板をさらに備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項８】
前記第１及び前記第２のエッジ領域に質量付加膜として第１の誘電体膜が積層されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項９】
前記第１及び前記第２の電極指の前記第１及び前記第２のエッジ領域に位置している部分に質量付加膜として金属膜が積層されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項１０】
前記第１の誘電体膜が、前記第１及び前記第２のバスバー、及び前記第１及び前記第２のギャップにおいても積層されている、請求項８に記載の弾性波装置。
【請求項１１】
前記ＩＤＴ電極上に周波数調整膜として第２の誘電体膜が積層されており、前記第２の誘電体膜を介して、前記第１の誘電体膜が積層されている、請求項１０に記載の弾性波装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高音速材料層、低音速材料層及び圧電膜が積層された積層型基板を有する弾性波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
弾性波装置のＩＤＴ電極は、対向し合う第１及び第２のバスバーと、複数本の第１の電極指と、複数本の第２の電極指とを有する。複数本の第１の電極指は、一端が第１のバスバーに接続されている。複数本の第２の電極指は、一端が第２のバスバーに接続されている。第１の電極指の先端は、第２のバスバーとギャップを隔てて配置されている。また、第２の電極指の先端は、第１のバスバーとギャップを隔てて配置されている。下記の特許文献１では、上記ギャップの長さが１λ以上であると望ましい導波が生じる旨、３λより長いとさらに望ましい旨が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１０１３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示されているように、従来、電極指先端と、バスバーとの間のギャップの長さは長いことが望ましいと考えられていた。
【０００５】
しかしながら、圧電基板が積層型基板である弾性波装置においては、ギャップを大きくすると、伝搬損失が大きくなることを、本願発明者が新たに見出した。特に、高音速材料層、低音速材料層及び圧電膜が積層されている積層型基板の場合に、伝搬損失が大きくなりがちであった。なお、高音速材料とは、圧電膜を伝搬する弾性波の伝搬速度よりも、伝搬するバルク波の音速が高速である材料である。低音速材料とは、圧電膜を伝搬する弾性波の音速よりも、伝搬するバルク波の音速が低い材料である。
【０００６】
本発明の目的は、上述した本願発明者により新たに見出された課題を解決することにある。すなわち、本発明の目的は、積層型基板を有し、伝搬損失が小さい、弾性波装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る弾性波装置は、圧電膜と、前記圧電膜を伝搬する弾性波の音速よりも低速のバルク波が伝搬する低音速材料層と、前記圧電膜を伝搬する弾性波の音速よりも高速のバルク波が伝搬する高音速材料層とを有し、前記高音速材料層と前記圧電膜との間に前記低音速材料層が配置されており、逆速度面が凸である積層型基板と、前記圧電膜上に設けられたＩＤＴ電極とを備え、前記ＩＤＴ電極が、対向し合っている第１及び第２のバスバーと、前記第１のバスバーから前記第２のバスバー側に延ばされた複数本の第１の電極指と、前記第２のバスバーから前記第１のバスバーに向かって延ばされた複数本の第２の電極指とを有し、前記第１の電極指の先端と前記第２のバスバーとの間の第１のギャップ、及び前記第２の電極指の先端と前記第１のバスバーとの間の第２のギャップの前記第１及び前記第２の電極指が延びる方向に沿う寸法であるギャップ長が、０．２３λ以下である。
【０００８】
本発明に係る弾性波装置のある特定の局面では、前記ＩＤＴ電極において、前記第１の電極指と前記第２の電極指とが弾性波伝搬方向に重なり合っている交差領域が、前記第１及び前記第２の電極指の延びる方向中央における中央領域と、前記中央領域の前記第１及び前記第２の電極指の延びる方向両外側に配置された第１及び第２のエッジ領域とを有し、前記第１及び前記第２のエッジ領域の音速が、前記中央領域の音速よりも低くされている。この場合には、横モードリップルを小さくすることができる。
【０００９】
本発明に係る弾性波装置の他の特定の局面では、前記第１及び前記第２のエッジ領域において、前記第１及び前記第２の電極指の弾性波伝搬方向に沿う寸法である幅が、前記中央領域における前記第１及び前記第２の電極指の幅よりも太くされている。
【００１０】
本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記第１及び前記第２のバスバーが、弾性波伝搬方向に沿って延びる複数の開口を有し、前記複数の開口の前記交差領域側の部分が、それぞれ第１及び第２の細バスバー部とされており、前記複数の開口の前記交差領域とは反対側の部分がそれぞれ第１及び第２の外側バスバー部とされており、前記第１及び前記第２の細バスバー部と、前記第１及び前記第２の外側バスバー部とが、前記複数の開口間に配置された連結部により連結されている。
【００１１】
本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記圧電膜がＬｉＴａＯ３からなり、厚みが３．５λ以下である。この場合には、Ｑ値を高めることができる。
【００１２】
本発明において、前記高音速材料層は、高音速材料からなる支持基板であってもよい。また、本発明に係る弾性波装置では、高音速材料層を支持している支持基板がさらに備えられていてもよい。
【００１３】
本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記第１及び前記第２のエッジ領域に質量付加膜として第１の誘電体膜が積層されている。
【００１４】
本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記第１及び前記第２の電極指の前記第１及び前記第２のエッジ領域に位置している部分に質量付加膜として金属膜が積層されている。
【００１５】
本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記第１の誘電体膜が、前記第１及び前記第２のバスバー、及び前記第１及び前記第２のギャップにおいても積層されている。
【００１６】
本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記ＩＤＴ電極上に周波数調整膜として第２の誘電体膜が積層されており、前記第２の誘電体膜を介して、前記第１の誘電体膜が積層されている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、高音速材料層、低音速材料層及び圧電膜が積層されている積層型基板を用いている弾性波装置において、伝搬損失を小さくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の電極構造の要部を示す部分切欠き平面図である。
【図２】第１の実施形態の弾性波装置の略図的正面断面図である。
【図３】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４】図１の一部を拡大して示す部分切欠き拡大平面図である。
【図５】ＬｉＴａＯ３及び第１の実施形態で用いられている積層型基板の逆速度面を示す図である。
【図６】ギャップ長Ｇが、０．１７λ、０．２８λまたは０．６１λである弾性波装置のリターンロス特性を示す図である。
【図７】ＩＤＴ電極におけるギャップ長Ｇと、リターンロスとの関係を示す図である。
【図８】第１の実施形態の弾性波装置において、伝搬損失が低下する理由を説明するための模式図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置の電極構造と各領域の音速を示す部分切欠き平面図である。
【図１０】第３の実施形態に係る弾性波装置の電極構造を説明するための平面図である。
【図１１】第４の実施形態に係る弾性波装置のＩＤＴ電極を説明するための平面図である。
【図１２】第５の実施形態の弾性波装置のＩＤＴ電極の電極構造を説明するための平面図である。
【図１３】第６の実施形態に係る弾性波装置の略図的側面断面図である。
【図１４】第７の実施形態に係る弾性波装置のＩＤＴ電極の電極構造を説明するための平面図である。
【図１５】第７の実施形態の弾性波装置の略図的側面断面図である。
【図１６】第８の実施形態に係る弾性波装置の略図的側面断面図である。
【図１７】第８の実施形態の弾性波装置の変形例を説明するための略図的側面断面図である。
【図１８】第８の実施形態の弾性波装置の他の変形例を説明するための略図的側面断面図である。
【図１９】第４の実施形態に係る弾性波装置におけるエッジ領域の長さと横モードの電気機械結合係数との関係を示す図である。
【図２０】第７の実施形態に係る弾性波装置におけるエッジ領域の長さと横モードの電気機械結合係数との関係を示す図である。
【図２１】第９の実施形態の弾性波装置の正面断面図である。
【図２２】ＬｉＴａＯ３膜厚と、Ｑ特性との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
図２は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の略図的正面断面図であり、図３は、この弾性波装置の電極構造を示す模式的平面図である。
【００２２】
弾性波装置１は、積層型基板２を有する。積層型基板２は、高音速材料層としての高音速支持基板３と、低音速材料層４と、ＬｉＴａＯ３からなる圧電膜５とを有する。高音速支持基板３上に、低音速材料層４及び圧電膜５がこの順序で積層されている。圧電膜５上に、ＩＤＴ電極６及び反射器７，８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。
【００２３】
高音速材料層を構成している高音速材料とは、伝搬するバルク波の音速が、圧電膜５を伝搬する弾性波の音速よりも高速である材料である。低音速材料層４を構成している低音速材料とは、伝搬するバルク波の音速が、圧電膜５を伝搬する弾性波の音速よりも低速である材料をいう。高音速支持基板３上に低音速材料層４及び圧電膜５が積層されている積層型基板２では、弾性波のエネルギーを、圧電膜５内に効果的に閉じ込めることができる。
【００２４】
もっとも、前述したように、本願発明者は、このような積層型基板２を用いた場合には、ＩＤＴ電極６におけるギャップの寸法が大きくなると、伝搬損失が大きくなることを新たに見出した。
【００２５】
図３に示すように、ＩＤＴ電極６は、対向し合う第１及び第２のバスバー１１，１２を有する。複数本の第１の電極指１３の一端が第１のバスバー１１に接続されている。第１の電極指１３は、第２のバスバー１２側に向かって延ばされている。複数本の第２の電極指１４の一端が第２のバスバー１２に接続されている。第２の電極指１４は、第１のバスバー１１側に向かって延ばされている。
【００２６】
第１の電極指１３の先端と、第２のバスバー１２との間が第１のギャップであり、第２の電極指１４の先端と、第１のバスバー１１との間が第２のギャップである。この第１及び第２のギャップの第１及び第２の電極指１３，１４の延びる方向の寸法を、以下、ギャップ長Ｇとする。
【００２７】
弾性波装置１では、ギャップ長Ｇが、０．２３λ以下であるため、伝搬損失を小さくすることができる。
【００２８】
なお、図３では、ＩＤＴ電極６を略図的に示しているが、図１及び図４に、ＩＤＴ電極６の要部を拡大して示す。また、図４では、各部分の音速も示すこととする。第１の電極指１３は、太幅部１３ａ，１３ｂを有する。ここで、電極指の幅とは、弾性波伝搬方向に沿う寸法をいうものとする。第２の電極指１４も、太幅部１４ａ，１４ｂを有する。太幅部１３ａ，１４ａは、第１及び第２の電極指１３，１４の先端側に位置している。太幅部１３ｂは、太幅部１４ａと弾性波伝搬方向において対向する位置に設けられている。太幅部１４ｂは、太幅部１３ａと弾性波伝搬方向において対向するように設けられている。
【００２９】
従って、第１の電極指１３と第２の電極指１４とが弾性波伝搬方向において重なり合っている領域である交差領域Ｃは、中央領域Ｃ１と、中央領域Ｃ１の弾性波伝搬方向外側に配置された第１及び第２のエッジ領域Ｃ２，Ｃ３とを有する。また、第１のエッジ領域Ｃ２の外側が、第２のギャップが位置しているギャップ領域であり、これを第２のギャップ領域とする。第２のエッジ領域Ｃ３の弾性波伝搬方向外側が、第１のギャップが位置している第１のギャップ領域である。第１及び第２のギャップ領域の外側は、第１のバスバー１１または第２のバスバー１２が位置している領域となる。これらの各領域の音速を、図４に、模式的に示す。図４における各領域の音速は、図４の右側にいくほど高速であることを意味する。
【００３０】
弾性波装置１では、ＩＤＴ電極６において、中央領域Ｃ１の音速Ｖ１に比べて、第１及び第２のエッジ領域Ｃ２，Ｃ３の音速Ｖ２が低められている。そして、第１及び第２のエッジ領域Ｃ２，Ｃ３の外側に、音速Ｖ３のギャップ領域が設けられている。さらに、第１及び第２のバスバー１１，１２が設けられている部分の音速がＶ４であり、Ｖ４は、Ｖ３より低速である。音速Ｖ１〜Ｖ４の高低は、Ｖ３＞Ｖ４＞Ｖ１＞Ｖ２となる。
【００３１】
積層型基板の場合、横モードが問題となるため、このような音速関係を有するようにＩＤＴ電極６を構成することで、音速差を利用して横モードを抑制することができる。もっとも、本発明は、横モードを抑制するための電極構造を有するものに限定されるものではない。
【００３２】
前述したように、弾性波装置１の特徴は、前述したギャップ長Ｇが０．２３λ以下であることを特徴とする。弾性波装置１では、ギャップ領域と、第１及び第２のバスバー１１，１２が設けられている部分が高音速領域を構成している。従って、上記ギャップ長Ｇが小さくても、ピストンモードを形成して横モードを抑圧することができる。それによって、伝搬損失を小さくすることができる。これを、具体的な実験例に基づき説明する。
【００３３】
弾性波装置１を以下の設計パラメータで作製した。
【００３４】
積層型基板２の構成。高音速支持基板３：Ｓｉ基板、低音速材料層４：ＳｉＯ２膜、厚みは０．３λ。圧電膜５：オイラー角（０°，１４０°，０°）のＬｉＴａＯ３膜、厚みは０．３λ
ＩＤＴ電極６及び反射器７，８の電極材料：Ａｌ
ＩＤＴ電極６の電極指の対数：１００対
ＩＤＴ電極６のデューティ：０．４５
反射器７，８の電極指の本数：２０対
ＩＤＴ電極６及び反射器７，８の膜厚：０．０５λ
λ＝２μｍとした。
【００３５】
ギャップ長Ｇを０．１７λ、０．２８λまたは０．６１λとされている３種類の弾性波装置１を作製した。これらの弾性波装置のリターンロス特性を図６に示す。
【００３６】
図６から明らかなように、ギャップ長が０．６１λの場合、リターンロス特性が最も悪く、０．２８λで若干改善されており、０．１７λの場合、リターンロス特性が最も良好であることがわかる。すなわち、ギャップ長を０．１７λとすれば、伝搬損失を小さくし得ることがわかる。
【００３７】
そこで、上記の結果を踏まえ、弾性波装置１において、ギャップ長Ｇをさらに種々変更し、リターンロス特性を評価した。結果を図７に示す。なお、図７に示すリターンロスの値は、２６００ＭＨｚ付近におけるリターンロスが最も悪化している部分の値を示す。
【００３８】
図７から明らかなように、ギャップ長Ｇが０．２４λ以上では、リターンロスが大きいのに対し、０．２３λ以下では、リターンロスを小さくし、伝搬損失を小さくし得ることがわかる。
【００３９】
上記のように、ギャップ長Ｇを小さくし得るのは、以下の理由によると考えられる。図５の実線は、上記積層型基板２の逆速度面を示し、破線は、ＬｉＴａＯ３単体からなる圧電基板の逆速度面を示す。図５から明らかなように、積層型基板２を用いた場合、逆速度面が凸になる。また、積層型基板２の逆速度面は、ＬｉＴａＯ３単体からなる圧電基板の逆速度面とは異なっている。この違いが、ギャップ長Ｇを大きくした場合に、伝搬損失が悪化する理由と考えられる。すなわち、低音速材料層４におけるＳＨ成分のバルク波の音速は、３７５０ｍ／秒程度であり、ＩＤＴ電極６で励振する弾性波の音速に非常に近い。従って、上記バルク波が、弾性波として利用するモードと結合し易い。そのため、ギャップ長Ｇが大きくなると、主モードとして励振された弾性波が、圧電膜５の深さ方向に漏洩する。それによって、伝搬損失が悪化していると考えられる。
【００４０】
これに対して弾性波装置１では、ギャップ長Ｇが小さくされている。従って、図８に矢印Ａで示すように、深さ方向に漏洩しようとした主モードが近接している第１のバスバー１１の内側端縁により反射され、厚み方向への漏洩が抑制されていると考えられる。従って、リターンロス特性の改善、すなわち伝搬損失を小さくすることが実現されていると考えられる。
【００４１】
図９は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置の電極構造の要部を拡大して示す部分切欠き平面図である。第２の実施形態の弾性波装置では、ＩＤＴ電極２６において、第１及び第２のバスバー１１，１２の構造が、図１に示したＩＤＴ電極６と異なることを除いては、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。
【００４２】
ＩＤＴ電極２６では、第１及び第２のバスバー１１，１２に、複数の開口３１，３５がそれぞれ設けられている。複数の開口３１は、弾性波伝搬方向に沿って並べられている。複数の開口３５も、弾性波伝搬方向に沿って並べられている。
【００４３】
そして、開口３１，３５の交差領域側の部分が、第１及び第２の細バスバー部３２，３６とされている。複数の開口３１，３５の交差領域とは反対側の部分が、第１及び第２の外側バスバー部３３，３７とされている。第１の細バスバー部３２と、第１の外側バスバー部３３とは、複数の連結部３４により連結されている。連結部３４は、隣り合う開口３１の間に位置している。
【００４４】
同様に、第２のバスバー１２においても、第２の細バスバー部３６と、第２の外側バスバー部３７とが、複数の連結部３８により連結されている。
【００４５】
なお、連結部３４は、第１の電極指１３を交差領域の外側方向に延長した位置に配置されている。連結部３８は、第２の電極指１４を交差領域の外側方向に延長した位置に設けられている。
【００４６】
第２の実施形態の弾性波装置においても、第１及び第２の電極指１３，１４の先端と、第１及び第２のバスバー１１，１２との間のギャップ長は、０．２３λ以下とされている。従って、第１の実施形態と同様に、伝搬損失を小さくすることができる。
【００４７】
また、第２の実施形態の弾性波装置では、ＩＤＴ電極２６の弾性波伝搬方向と直交する各領域の音速は、図９に示す通りとなる。
【００４８】
中央領域の音速はＶ１、第１及び第２のエッジ領域の音速はＶ２とする。第１及び第２のギャップ領域の音速はＶ１０、第１及び第２の細バスバー部３２，３６の音速はＶ１１、開口３１，３５が設けられている領域の音速はＶ１２、第１及び第２の外側バスバー部３３，３７が設けられている領域の音速はＶ１３とする。音速Ｖ１，Ｖ２，Ｖ１０〜Ｖ１３には、Ｖ１０＞Ｖ１２＞Ｖ１１＝Ｖ１３＞Ｖ１＞Ｖ２の関係がある。
【００４９】
この場合、第１及び第２のエッジ領域に対し、第２または第１のギャップと第１または第２の細バスバー部３２，３６とにより高音速領域が構成されている。従って、第１の実施形態と同様に横モードリップルを抑圧することができる。
【００５０】
図１０は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波装置の電極構造を示す平面図である。第３の実施形態の弾性波装置では、ＩＤＴ電極４１は、正規型のＩＤＴ電極である。第１のバスバー４２と第２のバスバー４３とが対向し合っている。複数本の第１の電極指４４の一端が第１のバスバー４２に接続されている。複数本の第２の電極指４５の一端が第２のバスバー４３に接続されている。そして、第１及び第２の電極指４４，４５は、その全長にわたり、幅が一定とされている。このように、正規型のＩＤＴ電極を有する弾性波装置であってもよい。
【００５１】
本実施形態においても、第１及び第２の電極指４４，４５の先端と、第２のバスバー４３または第１のバスバー４２との間のギャップのギャップ長Ｇは、０．２３λ以下とされている。従って、第１及び第２の実施形態の場合と同様に、伝搬損失を小さくすることができる。
【００５２】
図１１は、本発明の第４の実施形態に係る弾性波装置におけるＩＤＴ電極を説明するための平面図である。第４の実施形態の弾性波装置では、ＩＤＴ電極５１において複数本の第１の電極指５２と複数本の第２の電極指５３が積層されている。そして、第１の電極指５２及び第２の電極指５３の幅は、一定とされている。他方、第１及び第２のエッジ領域において、質量付加膜としての第１の誘電体膜５４が積層されている。
【００５３】
第１の誘電体膜５４は、酸化ケイ素、五酸化タンタル、酸化テルルなどの誘電体からなる。第１の誘電体膜５４が第１及び第２の電極指５２，５３に積層されている部分において、音速が低められることになる。第１の誘電体膜５４は、弾性波伝搬方向に延びるように設けられている。従って、第１の誘電体膜５４は、第１及び第２の電極指５２，５３間の圧電膜上にも積層されている。
【００５４】
図１２は、第５の実施形態に係る弾性波装置のＩＤＴ電極を示す平面図である。ＩＤＴ電極６１では、第１及び第２の電極指５２，５３の第１及び第２のエッジ領域に位置している部分において、質量付加膜としての金属膜６２が積層されている。それによって、第１及び第２のエッジ領域における音速が低められている。
【００５５】
図１３は、本発明の第６の実施形態に係る弾性波装置の略図的側面断面図である。弾性波装置７１では、第１の誘電体膜５４Ａが、ＩＤＴ電極５１Ａの下方に積層されている。すなわち、第１の誘電体膜５４Ａが、第１及び第２のエッジ領域において、第１の電極指５２の下方に積層されている。このように、第１の誘電体膜５４Ａは、第１の誘電体膜５４とは逆に、ＩＤＴ電極５１Ａの下方に設けられていてもよい。弾性波装置７１では、さらに、第２の誘電体膜７２が、ＩＤＴ電極５１Ａを覆うように設けられている。第２の誘電体膜７２を設けることにより、ＩＤＴ電極５１Ａを保護することができ、かつ周波数調整を行なうことができる。すなわち、第２の誘電体膜７２の厚みや材料を調整することにより、周波数を調整することができる。
【００５６】
上記第４〜第６の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、ギャップ長を０．２３λ以下とすることにより、伝搬損失を小さくすることができる。
【００５７】
図１４は、第７の実施形態に係る弾性波装置のＩＤＴ電極を説明するための平面図である。図１５は、図１４に示した弾性波装置の略図的側面断面図である。
【００５８】
第７の実施形態では、ＩＤＴ電極５１上に、第１の誘電体膜５４が、積層されている。図１１では、第１の誘電体膜５４は第１及び第２のエッジ領域に設けられていたが、図１４に示す第７の実施形態では、第１の誘電体膜５４は、第１及び第２のエッジ領域だけでなく、ギャップ領域及び第１及び第２のバスバーを覆うように積層されている。この場合においても、第１及び第２のエッジ領域が、第１の誘電体膜５４の積層により、音速が低められている。そして、この場合、中央領域の音速をＶ１、第１及び第２のエッジ領域の音速をＶ２、ギャップ領域の音速をＶ３、第１及び第２のバスバーが設けられている領域の音速をＶ４とした場合、Ｖ３＞Ｖ１≒Ｖ４＞Ｖ２の音速関係が成立する。従って、ギャップ長を０．２３λ以下とすることにより、本実施形態においても、伝搬損失を小さくすることができる。
【００５９】
図１６は、第８の実施形態に係る弾性波装置の側面断面図である。第８の実施形態の弾性波装置では、第１の誘電体膜５４と、ＩＤＴ電極５１との間に周波数調整膜としての第２の誘電体膜７２が積層されている。第２の誘電体膜７２は、適宜の誘電体、例えば酸化ケイ素などからなる。第２の誘電体膜７２を設けることにより、周波数調整を行なうことができる。このように、第１の誘電体膜５４とＩＤＴ電極５１との間に第２の誘電体膜７２を設けてもよい。
【００６０】
また、図１５では、第１の誘電体膜５４はＩＤＴ電極５１上に積層されていたが、図１７に示すように、第１の誘電体膜５４は、ＩＤＴ電極５１の下方に設けられていてもよい。この場合、周波数調整膜としての第２の誘電体膜７２を、ＩＤＴ電極５１を覆うように設けてもよい。
【００６１】
さらに、図１８に示すように、ＩＤＴ電極５１を覆うように第２の誘電体膜７２が設けられており、第１の誘電体膜５４が、第２の誘電体膜７２内に埋設されていてもよい。
【００６２】
図１４〜図１８に示した構造においても、前述したように、ギャップ領域が高音速領域を構成しているため、ギャップ長を０．２３λ以下と小さくしたとしても、伝搬損失を小さくすることができる。
【００６３】
図１９は、図１１に示したＩＤＴ電極を有する弾性波装置におけるエッジ領域の長さと、横モードの電気機械結合係数との関係を示す図である。なお、エッジ領域の長さは、第１及び第２のエッジ領域の第１及び第２の電極指の延びる方向の寸法である。また、図２０は、図１４に示したＩＤＴ電極を用いた弾性波装置におけるエッジ領域の長さと、横モードの電気機械結合係数との関係を示す図である。図１９及び図２０のいずれにおいても、３次、５次、７次または９次の横モードの場合の結果を示す。図１９に示す結果に比べ、図２０に示す結果では、ＩＤＴ電極の先端の寸法ばらつきに対する横モードの抑制能力が高いことがわかる。従って、好ましくは、図１４に示したように、第１の誘電体膜５４を、第１及び第２のエッジ領域だけでなく、ギャップ領域及び第１及び第２のバスバーが設けられている領域まで被覆するように設けることが望ましい。
【００６４】
図２１は、第９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９１は、積層型基板２Ａを有する。積層型基板２Ａでは、支持基板３Ａ上に、高音速材料層３Ｂ、低音速材料層４及びＬｉＴａＯ３からなる圧電膜５が積層されている。高音速材料層３Ｂが設けられているため、支持基板３Ａは高音速材料以外の材料で形成されていてもよい。もっとも、支持基板３Ａは、高音速材料からなるものであってもよい。
【００６５】
弾性波装置９１は、積層型基板２Ａの構造が図２に示した積層型基板２と異なることを除いては、同様に構成されている。従って、第４の実施形態の弾性波装置５１においても、伝搬損失を小さくすることができる。
【００６６】
なお、図２や図２１に示した積層型基板２，２Ａを用いる場合、圧電膜５の厚みは、３．５λ以下であることが好ましい。図２２に示すように、積層型基板２を用いた場合、ＬｉＴａＯ３の膜厚が３．５λより厚くなると、Ｑ特性が劣化する。従って、Ｑ特性を高めることができるので、ＬｉＴａＯ３の膜厚は、３．５λ以下であることが望ましい。
【００６７】
なお、上述した高音速材料としては、Ｓｉなどの半導体、ＳｉＮもしくはＡｌ２Ｏ３などの無機絶縁物、またはＰｔ、Ｗなどの金属もしくは合金を用いることができる。
【００６８】
また、上記低音速材料としては、酸化ケイ素もしくは酸窒化ケイ素などの無機絶縁物材料や、樹脂材料などを用いることができる。
【００６９】
もっとも、高音速材料及び低音速材料としては、前述した音速関係を満たす限り、適宜の材料の組み合わせを用いることができる。
【００７０】
また、第１〜第９の実施形態では、１ポート型弾性波共振子につき説明したが、本発明においては、ＩＤＴ電極が上記構造を有する限り、弾性波フィルタなどの他の電極構造を有する弾性波装置であってもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１…弾性波装置
２，２Ａ…積層型基板
３…高音速支持基板
３Ａ…支持基板
３Ｂ…高音速材料層
４…低音速材料層
５…圧電膜
６…ＩＤＴ電極
７，８…反射器
１１，１２…第１，第２のバスバー
１３，１４…第１，第２の電極指
１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ…太幅部
２６…ＩＤＴ電極
３１，３５…開口
３２，３６…第１，第２の細バスバー部
３３，３７…第１，第２の外側バスバー部
３４，３８…連結部
４１…ＩＤＴ電極
４２，４３…第１，第２のバスバー
４４，４５…第１，第２の電極指
５１，５１Ａ…ＩＤＴ電極
５２，５３…第１，第２の電極指
５４，５４Ａ…第１の誘電体膜
６１…ＩＤＴ電極
６２…金属膜
７１…弾性波装置
７２…第２の誘電体膜
９１…弾性波装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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