專利名稱:彈性波元件的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及例如用于諧振器或帶通濾波器的彈性波元件,特別涉及改
良了具有多個指狀電極的IDT電極的構造的彈性波元件。
背景技術:
現(xiàn)在,在諧振器或帶通濾波器中廣泛應用彈性波元件。作為彈性波元 件,公知利用彈性表面波的彈性表面波元件,或利用彈性邊界波的彈性邊 界波元件等。
在彈性邊界波元件或彈性表面波元件等的彈性波元件中,為了激勵彈 性波,使用了具有多個指狀電極的IDT電極。對該IDT電極,通過實施 交叉寬度加權等,來實現(xiàn)改善濾波特性或諧振特性。然而,即使作為使用 實施了加權的IDT電極,也難以得到充分的諧振特性或濾波特性。
在此,在下述的專利文獻1中,為了進一步改善諧振特性或濾波特性, 公開了改善IDT電極的形狀的彈性波元件。
圖28是示意地表示在專利文獻1中記載的彈性波元件的IDT電極的 主要部分的局部俯視圖。如圖28所示,在IDT電極1000中,連接于一 個電位的多個指狀電極1001與連接于另一個電位的多個指狀電極1002 在彈性波傳播方向上被交替配置。
在圖28中所示的部分中,在第一指狀電極1001的前端,在指狀電極 長度方向上隔著間隙1003配置有虛設指狀電極1004。在第二指狀電極 1002的側緣,形成了凸部1005。在第二指狀電極1002的一個側緣,在與 沿著上述間隙1003的指狀電極長度方向的位置大致相等的位置配置了凸 部1005。僅設置了上述凸部1005,就在間隙1003存在的部分,縮小了沿 著不存在電極的區(qū)域的彈性波傳播方向的寬度方向尺寸。為此,減小通過 間隙1003的彈性波與傳播不存在間隙1003的部分的彈性波的舉動的差, 由此,實現(xiàn)改善諧振特性或濾波特性。
5此外,在上述IDT電極1000中,第一指狀電極1001的前端即間隙 1003側端部與虛設指狀電極1004的前端即間隙1003側的端部,以越向 前端寬度變得越細的方式具有錐形部1001a、 1004a。通過設置該錐形部 lOOla、 1004a,在設置了錐形部lOOla、 1004a的部分,從間隙1003側向 與間隙1003相反側平緩地改變彈性波的傳播環(huán)境。由此,實現(xiàn)改善諧振 特性或濾波特性。 WO2006/109591
如上所述,在使用了專利文獻1中記載的IDT電極1000的彈性波元 件中,與現(xiàn)有的彈性波元件相比,雖然通過對IDT電極的形狀下功夫, 暫且實現(xiàn)了諧振特性或濾波特性的改善,但仍不充分。即,強烈要求進一 步改善諧振特性或濾波特性等。
此外,在專利文獻1記載的構造中,在增大上述凸部1005、或增大 錐形部1001a、 1004a時,產生了與相鄰的連接于其它電位的指狀電極接 觸而短路、或絕緣性變差的問題。
而且,諧振點附近的特性,很大依賴于IDT電極的形狀。因此,在 這樣的形狀中,存在由于生產時的指狀電極的形狀偏差大,而往往諧振特 性或濾波特性也偏差大的問題。并且,當為了提高諧振特性或濾波特性, 而增大上述凸部1005時,產生了阻帶(stop band)變窄的問題。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的,鑒于上述現(xiàn)有技術的現(xiàn)狀,提供一種彈性波元件, 其通過對IDT電極的形狀下功夫,可進一步改善諧振特性或濾波特性, 而且,難以產生短路或絕緣性變差,也難以產生特性的偏差。
根據(jù)本發(fā)明的彈性波元件,具有壓電體,和以與所述壓電體相接觸
的方式形成的IDT電極,所述IDT電極,具有多個指狀電極,該多個指 狀電極包括在彈性波傳播方向上相鄰并且連接于不同電位的第一、第二 指狀電極;和隔著配置于所述第一指狀電極前端的指狀電極長度方向外側 的間隙而對置并且連接于與所述第二指狀電極同電位的第一虛設指狀電 極,在所述間隙附近,在所述第一指狀電極以及所述第一虛設指狀電極之 中的至少一方中,以從至少一方的側緣向彈性波傳播方向突出的方式形成有第一凸部。
在本發(fā)明的彈性波元件的某特定方面中,所述第一凸部以與所述間隙 相接觸的方式被配置。此時,抑制了在指狀電極前端外側所設置的所述間 隙附近由于音響阻抗的不匹配而引起的彈性波的反射或散射。因此,可改 善濾波特性或諧振特性。
不過,第一凸部也可與上述間隙相離,在本發(fā)明的其它特定的方面中, 所述第一凸部與所述間隙相離,在所述第一凸部與所述間隙之間設置有錐 形部,該錐形部中設置有該第一凸部的指狀電極或虛設指狀電極的寬度隨 著往前端逐漸變細。此時,可補償由于間隙的衍射而引起的特性的變差, 由此可更進一步改善濾波特性或諧振特性。
在本發(fā)明的彈性波元件中,在設置了上述第一凸部以及第一錐形部的 情況下,從所述第一凸部與所述錐形部相連的指狀電極側緣部分可為凹狀 的形狀,或者也可為凸狀的形狀。
在本發(fā)明的彈性波元件中,優(yōu)選當從上述指狀電極前端的第一凸部與 錐形部相連的側緣部分為凹狀或凹狀的形狀時,上述側緣部分彎曲,所以 難以產生指狀電極的制造時的形狀偏差。即,由形狀偏差而引起的特性的 偏差難以產生。此外,即使縮小上述間隙的大小,即沿著指狀電極的延伸 方向的間隙的尺寸,難以發(fā)生短路故障。在所述第一、第二指狀電極的至 少一方的側緣,形成向所述彈性波傳播方向突出的第二凸部,該第二凸部 在指狀電極長度方向上,以位于設置有所述間隙的范圍內的方式形成。此 時,由于設置了第二凸部,所以可補償間隙中的彈性波的相位與間隙以外 的部分所傳播的彈性波的相位的相位偏差,由此可更進一步改善濾波特性 或諧振特性。
特別地,也設置了第一凸部,所以通過第一凸部的效果與第二凸部的 作用效果,不縮窄阻帶,就可更進一步提高濾波特性或諧振特性。
在本發(fā)明的彈性波元件中,優(yōu)選形成所述第二凸部,以便在配置有所 述第一、第二指狀電極的部分經過所述間隙傳播表面波時的有效傳播距 離,與在設置有所述第一、第二指狀電極的部分在所述間隙以及所述第一 凸部以外的部分傳播彈性波時的有效距離大致相等。
在本發(fā)明中,優(yōu)選所述第二凸部,在所述第一、第二指狀電極中的一方的指狀電極上,以從與在另一方的指狀電極的前端所設置的間隙相對置 一側的側緣向該間隙突出的方式形成。此時,通過設置第二凸部,縮小了 設置有間隙的部分和在與間隙在指狀電極長度方向上相隔的位置上不存 在彈性邊界波傳播路徑中的電極的部分的長度的差。因此,可更進一步改 善諧振特性或濾波特性。
優(yōu)選所述第一、第二凸部為梯形的平面形狀,所述梯形的下底是形成 有該凸部的指狀電極的側緣的一部分,且連結梯形的上底與下底的側緣與 下底形成的內角為小于卯°的角度。此時,由于能夠使音響阻抗緩慢地 發(fā)生變化,因而可更進一步抑制彈性波所不希望的反射或散射,所以能夠 更進一步改善諧振特性或濾波特性。
更優(yōu)選沿著所述第二凸部的所述下底的中點的指狀電極長度方向的 位置,是與所述另一方的指狀電極的前端的間隙的指狀電極長度方向中心 位置在指狀電極長度方向上大致相同的位置,所述下底的長度設置得大于 沿著所述間隙的指狀電極的長度方向的尺寸即間隙寬度,所述上底的長度 設置得小于該間隙寬度。由此,在凸部的側緣折射的彈性波幾乎不受間隙 前端的電極的影響地通過間隙,所以可更有效地抑制衍射損失,由此能夠 更進一步改善諧振特性或濾波特性。
在本發(fā)明中,雖然不特別限定于上述第一、第二凸部的形狀,但在本 發(fā)明的某特定的方面中,所述第一、第二凸部為等角梯形的平面形狀。
此外,第一、第二凸部具有多個角部,且該多個角部被弄圓。即使此 時,也同樣能夠抑制彈性波的反射或散射。
在本發(fā)明的彈性波元件的其它特定方面中,所述第二凸部也形成于所 述第一、第二指狀電極中的另一方。
在本發(fā)明的彈性波元件中,可對所述IDT電極實施交叉寬度加權。 使用了交叉寬度加權時,雖然可抑制橫模寄生(spurious),但在IDT的 彈性波傳播區(qū)域內會產生間隙,易于產生基于該間隙的諧振特性或濾波特 性的性能變差。使用了本發(fā)明時,即使實施了交叉寬度加權,也相同地能 夠抑制彈性波的反射或散射,所以能夠更進一步改善或調整諧振特性或濾 波特性。
在本發(fā)明中,作為彈性波,可使用彈性表面波或彈性邊界波,不特別地進行限定。
在本發(fā)明的彈性波元件中,優(yōu)選還具有以覆蓋所述壓電基板上所設置
的至少一個所述IDT電極的方式設置的介質層,所述IDT電極的密度, 設置為大于等于所述壓電基板的密度以及所述介質層的密度,并且所述 IDT電極的密度與所述介質層的密度的比也大于1.22。
此外,在本發(fā)明的彈性波元件的其它特定的方面中,以覆蓋所述壓 電基板上所設置的至少一個IDT電極的方式層疊有介質層,所述IDT電 極的密度,大于等于所述壓電基板的密度以及所述介質層的密度,并且 IDT電極的密度與壓電基板的密度以及介質層的密度之中的高的一方的 密度比也大于1.22。 (發(fā)明效果)
在本發(fā)明的彈性波元件中,IDT電極具有包括連接于不同電位的第 一、第二指狀電極的多個指狀電極,在第一指狀電極的指狀電極長度方向 外側配置有間隙,在間隙附近,以從第一指狀電極的至少一個側緣沿彈性 波傳播方向突出的方式形成第一凸部。因此,通過形成該第一凸部,抑制 了在設置有間隙的區(qū)域以及間隙附近的區(qū)域的彈性波所不希望的反射或 散射,由此,能有效地改善諧振特性或濾波特性。
此外,在形成有上述第一凸部的指狀電極中,由于指狀電極前端的 形狀的變化而引起的特性的變化很少,因此由于指狀電極的形狀的制造偏 差而引起的特性的變化難以產生。并且,即使在指狀電極前端的間隙大的 情況下,也能夠改善諧振特性或濾波特性,所以可擴大上述間隙,由此, 能夠抑制連接于不同電位的指狀電極間的短路故障。
由此,根據(jù)本發(fā)明,僅通過對IDT電極的形狀下功夫,特別地,僅 通過在第一指狀電極的側緣設置第一凸部,就可有效地改善諧振特性或濾 波特性。此時,當通過第一凸部的形成來謀求特性的改善時,第一凸部如 由以下的實施方式的說明所明確的那樣,并不需要多大,所以也難以產生 不希望的短路或絕緣電阻的變差。
圖1 (a)是示意地表示本發(fā)明的第一實施方式的彈性表面波元件的電極構造的俯視圖、(b)是放大表示其主要部分的局部截取俯視圖、(C) 是在第一實施方式中,示意地表示第一、第二凸部的外緣變形為帶有圓形 的構造的俯視圖。
圖2是表示本發(fā)明的第一實施方式的彈性表面波元件的正面剖面圖。
圖3 (a)是表示本發(fā)明的第一實施方式彈性表面波元件的阻抗特性
以及相位特性的示意圖、(b)是表示阻抗的阻抗史密斯圖。
圖4是表示為了比較而準備的第一現(xiàn)有例的彈性表面波元件的電極
構造的主要部分的局部截取俯視圖。
圖5是表示為了比較而準備的第一比較例的彈性表面波元件的電極 構造的主要部分的局部截取俯視圖。
圖6是表示第一實施方式、第一現(xiàn)有例以及第一比較例的彈性表面波 元件的反射的相位e與反射的絕對值IrI的關系的示意圖。
圖7是示意地表示使用了第一實施方式的彈性表面波元件的發(fā)送過 濾器裝置的電極構造的俯視圖。
圖8是表示圖7中表示的發(fā)送濾波器的衰減量頻率特性的示意圖。
圖9是表示使用圖7表示的發(fā)送濾波器以及為了比較而準備的第一現(xiàn) 有例以及使用了第一比較例的彈性表面波元件的各發(fā)送濾波器的衰減量 頻率特性的示意圖。
圖10是表示第一實施方式的彈性表面波元件的電極構造的前端部的 實際形狀的掃描型電子顯微鏡照片。
圖11是示意地表示第一實施方式的電極構造的第一指狀電極前端的 間隙周邊的狀態(tài)的俯視截面圖。
圖12 (a)是表示為了比較而準備的第一現(xiàn)有例的彈性表面波元件的 間隙周邊的電極構造的局部截取俯視圖、(b)是示意地表示第一比較例的 彈性表面波元件的間隙周邊的電極構造的局部截取俯視圖。
圖13是表示第一實施方式、第一現(xiàn)有例以及第二比較例的各彈性表
面波元件的間隙寬度G與反射的絕對值I r I的關系的示意圖。
圖14是用于示意地說明使第一實施方式的彈性表面波元件的第二凸 部的面積改變后的構造的局部截取俯視圖。
圖15是用于示意地說明使第一比較例的彈性表面波元件的第二凸部的面積改變后的構造的局部截取俯視圖。
圖16是表示第一實施方式、第一現(xiàn)有例以及第一比較例的彈性表面 波元件的第二凸部的面積與反射的絕對值I「I的關系的示意圖。
圖17是用于示意地說明使第一實施方式的彈性表面波元件的第一凸 部的面積改變后的構造的部分截取俯視圖。
圖18是用于示意地說明使第一比較例的彈性表面波元件中指狀電極 以及虛設指狀電極前端的電極形狀發(fā)改變后的構造的局部截取俯視圖。
圖19是表示第一實施方式以及第一比較例的彈性表面波元件的指狀 電極前端部分的面積與反射的絕對值IrI的關系的示意圖。
圖20是表示用于說明第一實施方式的彈性表面波元件的諧振點、反
諧振點以及阻帶的關系的阻抗特性以及相位特性的示意圖。
圖21是表示第一實施方式、第一現(xiàn)有例以及第一比較例的反射的絕
對值I r I與諧振頻率-阻帶上端頻率間隙的關系的示意圖。
圖22 (a) (b)是分別用于說明除了第一、第二凸部還在指狀電極前 端設置有錐形部的變形例的彈性表面波元件的局部截取俯視圖。
圖23是用于示意地說明第二實施方式的彈性邊界波元件的間隙周邊 的電極構造的尺寸關系的局部截取俯視圖。
圖24是表示第二實施方式的彈性邊界波元件以及為了比較而準備的 第一現(xiàn)有例的彈性邊界波元件的阻抗特性以及相位特性的示意圖。
圖25是示意地表示作為本發(fā)明的第三實施方式的彈性邊界波濾波器 裝置的電極構造的俯視圖。
圖26是表示第三實施方式的彈性邊界波濾波器裝置的衰減量頻率特 性的示意圖。
圖27是表示作為第二現(xiàn)有例的彈性邊界波濾波器裝置的衰減量頻率 特性的示意圖。
圖28是表示現(xiàn)有的彈性邊界波濾波器裝置的一例的IDT電極的主要 部分的局部截取俯視圖。
圖中l(wèi)一彈性表面波元件,2 —壓電基板,3—IDT電極,3a, 3b — 導電條,4一反射器,5 —反射器,11 14一第一凸部,15, 16 —第二凸部, 21, 22 —錐形部,31—第一指狀電極,32 —第二指狀電極,33, 33A—間隙,34 —第一虛設指狀電極,35 —間隙,36 —第二虛設指狀電極,41一發(fā) 送過濾器,42 —輸入端,43 —輸出端子,51—彈性邊界波諧振器,71—彈 性邊界波濾波器裝置,72 —不平衡端子,73, 74—平衡端子,75, 76—彈 性邊界波濾波器,75a 75c —第一 第三IDT, 76a 76c —第一 第三 IDT, 77, 78 —彈性邊界波諧振器,S1 S4 —串聯(lián)臂諧振器,P1 P4 —并 聯(lián)臂諧振器。
具體實施例方式
以下,通過參照附圖,說明本發(fā)明的具體的實施方式,明確本發(fā)明。 (第一實施方式的構造)
圖2是表示本發(fā)明的第一實施方式的彈性表面波元件的正面剖面圖, 圖1 (a)是示意地表示該彈性表面波元件的電極構造的俯視圖、(b)是 放大表示其主要部分的局部截取俯視圖。
如圖2所示,彈性波元件1具有壓電基板2、形成于壓電基板2上面 2a的IDT電極3、反射器4、 5以及覆蓋了 IDT電極3和反射器4、 5的 介質層6。
艮口, IDT電極3形成于壓電基板2與介質層6的界面。
在本實施方式中,壓電基板2由0。旋轉Y板X傳播的LiNb03基板形 成。不過,壓電基板2也可由其它結晶方位的LiNb03基板形成,或者, 也可由LiTa03或水晶等其它壓電單晶形成。此外,壓電基板2也可由壓 電陶器形成。由LiNb03基板形成的壓電基板2的密度是4.64g/cm3。
另一方面,介質層6在本實施方式中由Si02形成,其密度是2.2g/cm3。 并且,構成介質層6的材料不限定為Si02,也可由SiN等其它絕緣性材 料形成介質層6。
在本實施方式中彈性表面波裝置被激勵。
IDT電極3以及反射器4、 5,能夠由Cu、 Ag等適當?shù)慕饘傩纬?。?本實施方式中,IDT電極3以及反射器4、 5,由將Cu作為主體的電極材 料形成。更具體地,從LiNb03側,由將Ti膜、Cu膜以及AlCu膜以該順 序層疊形成的層疊金屬膜形成IDT電極3以及反射器4、 5。當設為所傳 播的彈性表面波的波長X時,以Ti膜、Cu膜以及AlCu膜的X進行標準化而形成的標準化膜厚hA,分別是1.0%、 5.0%以及0.5%。因此,該層 疊金屬膜由將Cu為主體的電極材料形成。
當制造彈性表面波元件1時,在上述LiNb03基板上,形成標準化膜厚 h/入為6.5M的SiOj莫。接著,通過光刻法,在去除形成IDT電極3以及 反射器4、 5的區(qū)域后而殘留下的區(qū)域中形成光刻膠圖案。接著,通過反 應性離子蝕刻等,對未被光刻膠圖案覆蓋的區(qū)域去除Si02膜。接著,在 由將Cu作為主體的上述電極材料形成IDT電極3以及反射器4、 5之后, 去除殘留的光刻膠圖案。此后,將標準化膜厚h/ i為27%的厚度的Si02 膜在整個面上成膜。如此,得到彈性表面波元件l。并且,IDT電極3的 占空比(duty)是0.50。
如圖1 (a)所示,在IDT電極3中,具有沿彈性表面波傳播方向延 伸的一對導電條(busbar) 3a, 3b。多個第一指狀電極31與多個第二指 狀電極32在彈性表面波傳播方向上交替配置。第一指狀電極31以及第二 指狀電極32的延伸方向,是與彈性表面波傳播方向正交的方向。而且, 多個第一指狀電極31的一端連接于第一導電條3a,另一端向第二導電條 3b側延伸。在多個第一指狀電極31的前端的指狀電極長度方向外側,配 置了間隙33。而且,以隔著間隙33與第一指狀電極31對置的方式,在 第一指狀電極31的長度方向延長線上,設置了第一虛設指狀電極34。第 一虛設指狀電極34與導電條3b連接。
另一方面,多個第二指狀電極32的一端,與導電條3b連接,另一端 向第一導電條3a側延伸。而且,在第二指狀電極32的前端,在指狀電極 長度方向外側配置了間隙35。隔著間隙35,以與第二指狀電極32對置的 方式,配置了第二虛設指狀電極36。虛設指狀電極36與導電條3a連接。
在本實施方式中,通過具有上述多個第一指狀電極31及導電條3a的 第一梳齒狀電極和具有多個第二指狀電極32及導電條3b的第二梳齒狀電 極,構成了IDT電極3。在IDT電極3中,上述多個第一指狀電極31與 多個第二指狀電極32相互交插。
如圖l (a)所示,在IDT電極3中,上述間隙33、 35的位置沿著彈 性表面波傳播方向被改變。換言之,相鄰的第一、第二指狀電極31、 32, 在彈性表面波傳播方向上,以重合的部分即交叉區(qū)域的尺寸即交叉寬度在彈性表面波傳播方向上變化的方式實施了交叉寬度加權。
反射器4、5分別是將多個指狀電極的兩端短路而形成的格柵(gmting) 反射器。反射器4、 5配置于IDT電極3的彈性表面波傳播方向兩側。并 且,作為反射器,也可使用兩端未被短路的開放式反射器。
本實施方式的彈性表面波元件1的特征,如圖1 (b)中放大所示, 在間隙33的附近,在第一指狀電極31以及第一虛設指狀電極34上,以
至少從一個側緣向彈性表面波傳播方向突出的方式,形成了第一凸部11、 12、 13、 14。 g卩,在第一指狀電極31上,在間隙33的附近,以向彈性表 面波傳播方向突出的方式,在第一指狀電極31的兩側緣設置了第一凸部 11、 12。同樣地,在第一虛設指狀電極34上,也以從兩側緣向彈性表面 波傳播方向突出的方式設置了第一凸部13、 14。
并且,在第一指狀電極31上,在第一凸部ll、 12之中,也可只設置 其中之一的第一凸部。同樣地,在第一虛設指狀電極34上,在兩側緣所 設置的第一、第二凸部13、 14之中,也可只設置其中之一的第一凸部。
而且,在間隙33的附近,也可只在第一指狀電極31側,設置有第一 凸部,或者,也可只在第一虛設指狀電極34側設置有第一凸部。
而且,在圖1 (b)中,在第一指狀電極31的前端所設置的間隙33 的附近,在第一指狀電極31以及第一虛設指狀電極34上,雖然設置了上 述第一凸部ll、 12、 13、和14,但在第二指狀電極32的前端所設置的間 隙附近,同樣,在第二指狀電極32的前端以及/或者第二虛設指狀電極 36的前端也同樣地設置了第一凸部。
本實施方式的彈性表面波元件1的其它特征,如圖1 (b)所示,在 面對第二指狀電極32的間隙33的部分,設置了第二凸部15、 16。第二 凸部15,從面對第二指狀電極32的間隙33側的側緣,向間隙33突出。 第二凸部16也同樣地,以從面對間隙33的側緣向間隙33突出的方式被 設置。
并且,如圖l (a)所示,也在第二指狀電極32的前端所設置的間隙 中,在面對兩側的第一指狀電極31、 31的間隙的部分,形成了第二凸部。
參照圖1 (b),更具體地說明上述第一凸部11、 12、 13、 14以及第 二凸部15、 16的形狀。在本實施方式中,沿著上述第二凸部15、 16的指狀電極長度方向的
位置,與沿著間隙33的指狀電極長度方向的位置大致相等。
而且,針對凸部15、 16的位置與間隙33的位置的關系,雖然優(yōu)選沿 著指狀電極31、 32的長度方向的位置相等,但若是不損害基于第二凸部 15、 16的作用效果的程度,也可不相等。
第一凸部ll、 12在本實施方式中,具有等角梯形的平面形狀。艮P, 具有與第一指狀電極31的側緣相連的部分是下底的等角梯形的平面形 狀。上底是第一凸部ll、 12的突出前端部分,下底和上底通過一對側緣 連結。第一凸部13、 14也具有與第一凸部11、 12相同的形狀。不過,第 一凸部11 14也可具有等角梯形以外的平面形狀。此外,雖然第一凸部 11、 12與在虛設指狀電極34上所設置的第一凸部13、 14不必相同,但 優(yōu)選相同。由此,可將間隙33的指狀電極長度方向兩側的彈性表面波傳 播狀況設為相同,可得到更進一步良好的諧振特性或濾波特性。
第二凸部15、 16具有等角梯形的平面形狀。被連接于指狀電極的側 緣的部分相當于等角梯形的下底,在第二凸部15、 16的前端側,具有上 底。上底和下底,由以相對于下底具有內角a的方式傾斜的--對側緣所 連結。這樣的第二凸部15、 16與上述的專利文獻1中記載的凸部相同。
上述等角梯形的下底的指狀電極長度方向中心,與間隙33的指狀電 極長度方向中心一致。換言之,將間隙33在指狀電極長度方向上二等分 的指狀電極長度方向位置與下底的沿指狀電極長度方向的中點在指狀電 極長度方向上一致。而且,由于是等角梯形,所以內角a小于90度。
而且,在以下的說明中,將沿著間隙33的指狀電極長度方向的尺寸 設為間隙寬度G,將沿著第二凸部15的指狀電極方向的最大尺寸,即在 上述凸部15的情況下,將下底的指狀電極長度方向尺寸設為W,將第二 凸部15的突出高度即從指狀電極32的側緣向間隙側突出的彈性表面波傳 播方向尺寸設為突出高度H。
接著,在圖3 (a)以及(b)中表示設置了上述第一凸部11、 12、 13、 14以及第二凸部15、 16的本實施方式的彈性表面波元件1的相位特性以 及阻抗特性。圖3 (b)中的|T I及9 ,當將1端口型彈性表面波諧振 器1的輸入阻抗設為Z,將測定系統(tǒng)的特性阻抗設為Z。時,以I r I eje =
15(z—z。) / (z+z。)來表示。r禾b e分別表示反射的絕對值I r |和反 射的相位。而且,優(yōu)選反射的絕對值I r I越大,作為諧振器的特性越好。 此外,反射的相位e是180°的點,表示諧振點的特性,反射的相位o °的點表示反諧振點的特性。
圖6以實線表示圖3 (b)的反射的相位e與反射的絕對值I r I 的關系。為了比較,在圖6中分別以虛線以及點劃線表示使用了圖4以及 圖5表示的形狀的idt電極時的反射的相位e與反射的絕對值I r I的 關系。
而且,圖4以及圖5表示為了比較而準備的第一現(xiàn)有例以及第一比較 例的彈性表面波諧振器的IDT電極的主要部分的局部截取俯視圖,表示
相當于上述實施方式的圖1 (b)表示的部分的部分。
在第一實施方式中,雖然設置了第一凸部11 14以及第二凸部15、 16,但在圖4表示的現(xiàn)有例中,未設置第一、第二凸部。對于其它點,第 一現(xiàn)有例與第一實施方式相同。
另一方面,在圖5表示的第一比較例中,在間隙33A的附近,在第 一指狀電極31的前端以及第一虛設指狀電極34的前端,設置了隨著往前 端而變細的錐形部21、 22。此外,在第二指狀電極32、 32上,與第一實 施方式相同,設置了第二凸部15、 16。
因此,第一比較例未設置上述第一凸部11 14,取而代之,除了設 置有上述錐形部21、 22之外,與上述實施方式為相同結構。
如從圖6所示,與第一現(xiàn)有例相比,根據(jù)上述實施方式,從諧振點即 9=180°的位置到反諧振點即e二o。的反射的絕對值I r i大。因此, 可知大幅改善了作為諧振器的特性。
此外,第一比較例與上述第一現(xiàn)有例相比,與上述實施方式相同,從 8=180°到0=0°的反射的絕對值I r I大,可知比第一現(xiàn)有例更改善 了諧振特性。然而,與第一比較例相比,根據(jù)上述實施方式,諧振附近,
即e=i80° 90°附近的反射的絕對值I r I相當大,因此可知能更加
改善諧振特性。
如上所述,由第一現(xiàn)有例與第一比較例的比較,可知在具有第一凸部
11 14以及第二凸部15、 16的上述實施方式的構造中,能夠大幅改善諧振特性。這些可考慮基于以下的理由。
在圖5表示的第一比較例中,與上述第一實施方式相同,設置了第二
凸部15、 16。設置了第二凸部15、 16的結構,已被記載于上述專利文獻 l中,且具有以下作用效果。即,通過設置第二凸部15、 16,在間隙33、 33A中,彈性表面波的有效傳播距離與未設置間隙33、 33A的部分,例 如存在指狀電極31的部分的彈性表面波的有效傳播距離幾乎相同,由此, 設置了間隙33、 33A的部分與此之外的部分之間的彈性表面波的相位偏 差變小,從而改善了特性。
若更具體地進行說明,如圖4所示,在不具有第二凸部15、 16的第 一現(xiàn)有例中,在第一指狀電極存在的部分,如箭頭XI所示彈性表面波進 行傳播,且在設置間隙133的區(qū)域,彈性表面波如箭頭X2所示進行傳播。 此時,在以箭頭XI表示的傳播路徑中,彈性表面波從點Al向點Bl迸 行傳播。對此,在設置了間隙133的部分,從點A2向點B2傳播。因此, 雖然點Al 點Bl之間的距離與點A2 點B2之間的距離相等,但在以 箭頭X2表示的傳播路徑中,電極完全不存在,在以箭頭X1表示的傳播 路徑中,第一指狀電極在其間存在。因此,如箭頭X1所示地傳播的彈性 表面波的相位與如箭頭X2所示地傳播的彈性表面波的相位產生偏差。
對此,在第一比較例以及上述實施方式中,只設置了第二凸部15、 16的部分,就使在設置了間隙33、 33A的部分傳播的彈性表面波的相位 接近于在間隙以外的區(qū)域傳播的彈性表面波的相位,優(yōu)選使其幾乎相同, 由此改善諧振特性。
與第一比較例相比,在上述實施方式中,進一步改善了特性是基于以 下的理由。
指狀電極的前端的間隙附近的音響阻抗的不匹配,由于上述第一凸部 11 14的存在而被抑制,由此,可認為這是由于抑制了彈性表面波所不 希望的反射或散射。
而且,第一凸部11 14以及第二凸部15、 16都具有等角梯形的形狀, 且被設為以多條直線包圍的區(qū)域,但當通過光刻法等形成IDT電極時, 如圖1 (c)所示,第一凸部11 14以及第二凸部15、 16也可形成帶有 圓形的形狀。即,第一、第二凸部11 16的外形,未必需要具有以多條直線包圍的多角形狀,也可由曲線形成。當作為具有這樣的曲線的外緣的 形狀時,可抑制由于指狀電極形成時的形狀偏差而引起的特性的變化。這 是因為即使當在指狀電極長度方向上發(fā)生了一些位置偏移時,或者,沿著 彈性表面波傳播方向形成位置發(fā)生了偏移,也由于在曲線情況下指狀電極 周邊的位置偏差會連續(xù)地變化,所以難以發(fā)生由形狀偏差而產生的形狀的 變動。由此,優(yōu)選第一、第二凸部外緣最好具有曲線狀的形狀。
上述彈性表面波元件l,可用于各種諧振器或濾波器裝置等。作為一
例,圖7示意地表示手機的雙工器(duplexer) DPX中所使用的發(fā)送濾波 器的電路結構。該發(fā)送濾波器41,是WCDMA方式的手機的雙工器DPX 中所使用的發(fā)送濾波器。發(fā)送濾波器.41具有輸入端42和輸出端43。連 結輸入端42與輸出端43的串聯(lián)臂,連接了多個串聯(lián)臂諧振器S1 S4。 此外,在串聯(lián)臂與接地電位之間分別連接了并聯(lián)臂諧振器P1、 P2、 P3、 P4。作為該串聯(lián)臂諧振器S1 S4,使用了上述實施方式的彈性表面波諧 振器。此外,作為并聯(lián)臂諧振器P1 P4,使用了第一現(xiàn)有例的彈性表面 波諧振器。
圖8表示這樣構成的發(fā)送濾波器衰減量頻率特性。
此外,圖9是放大表示上述圖8表示的衰減量頻率特性的主要部分的 示意圖。為了比較,除了在上述第一現(xiàn)有例中構成了串聯(lián)臂諧振器,還在 圖9中以虛線表示與上述發(fā)送濾波器41同樣構成的發(fā)送濾波器的衰減量 頻率特性。此外,除了將上述第一比較例的彈性表面波諧振器作為串聯(lián)臂 諧振器來使用,還在圖9中以點劃線表示同樣構成的發(fā)送濾波器的衰減量 頻率特性。
如從圖9所示,在發(fā)送濾波器41中,通頻帶內的高帶域側的頻率區(qū) 域的插入損失,與使用了第一現(xiàn)有例以及第一比較例的彈性表面波諧振器 的相當?shù)陌l(fā)送濾波器相比,可知能減小0.05 0.1dB。這個可認為是由于 彈性表面波諧振器的諧振點附近的反射的絕對值IFI被上述實施方式 的彈性表面波諧振器增大了 。
此外,圖10表示上述實施方式的彈性表面波元件1的IDT電極的前 端部分的掃描型電子顯微鏡照片。在圖io表示的掃描型電子顯微鏡照片 中,可知上述第一凸部以及第二凸部帶有圓形。
18此外,對上述實施方式的發(fā)送濾波器41、使用了第一現(xiàn)有例的彈性 表面波諧振器的發(fā)送濾波器以及使用了第一比較例的彈性表面波諧振器 的發(fā)送濾波器的靜電破壞耐壓進行了測定。
其結果,在使用了第一現(xiàn)有例的彈性表面波諧振器的發(fā)送濾波器中,
故障概率5%電壓是180V,在使用了第一比較例的彈性表面波諧振器的發(fā) 送濾波器是175V,相對于此,在上述實施方式的發(fā)送濾波器中,是175V。 因此,可知在設置了上述第一、第二凸部的彈性表面波諧振器中,耐電涌 (surge)電壓與使用了上述第一現(xiàn)有例以及第一比較例的各彈性表面波 諧振器時相同。
(間隙寬度G的影響)
接著,在第一實施方式的彈性表面波諧振器中,通過間隙33的間隙 寬度G確認了諧振特性是否變化。
作為第一實施方式的變形例制作了具有圖11表示的電極構造的彈性 表面波元件。而且,圖11表示的彈性表面波元件51,除了第一、第二凸 部的外緣為曲線之外,與上述第一實施方式為相同結構,S卩,是與圖1 (c) 表示的相同的彈性表面波諧振器。為了比較,同樣地構成為具有圖12(a) 表示的第一現(xiàn)有例以及圖12 (b)表示的第一比較例的電極構造的彈性表 面波諧振器。而且,在圖12 (a)以及(b)中表示的各彈性表面波諧振 器201、 202中,以指狀電極的外緣設為帶有圓形的形狀的方式,將第一 實施方式的用于比較而準備的所述第一現(xiàn)有例以及第一比較例的指狀電 極的形狀進行了一些變更指狀電極。
在上述彈性表面波諧振器51、 201、 202中,使間隙寬度變化,并測 定了諧振點附近的反射的絕對值I r 1 。圖13表示結果。
而且,上述間隙寬度G,由通過掃描型電子顯微鏡觀察所制作的彈性 表面波諧振器的工DT電極而求出。
如從圖13所示,可知在第一現(xiàn)有例以及第一比較例中,如果不減小 間隙寬度G,則反射的絕對值I r I不變大,不會提高特性。然而,若減 小間隙寬度G,則由于制造時的偏差等會有短路故障產生的可能。
相對于此,可知在本實施方式中,即使假設使間隙寬度G變化,反 射的絕對值l r I也不怎么變化。因此,可知能將間隙寬度G變得較大,由此不會導致特性的變差,能夠防止短路故障。 (基于第二凸部的影響) 接著,對基于上述實施方式的第二凸部15、 16的大小以及有無的影 響進行了評價。
如圖14所示,將上述實施方式的彈性表面波諧振器的第一凸部15、 16的面積進行了各種變更。在圖14中,雖然以交叉的陰影表示了第一凸 部15、 16,但固定第一凸部11 14的形狀,并使上述第一、第二凸部15、 16的面積發(fā)生各種變化,來制作了多種第一實施方式的彈性表面波諧振 器l。
為了比較,制作了圖15表示的第一比較例的彈性表面波元件203。 在彈性表面波元件203中,未設置第一凸部,第一指狀電極以及第一虛設 指狀電極的前端帶有圓形。另一方面,針對第二凸部15、 16,雖然以交 叉的陰影來表示,但使其面積發(fā)生各種變化,來制作了多種彈性表面波元 件203。
圖16表示如上述所制作的實施方式的彈性表面波諧振器以及第一比 較例的彈性表面波諧振器203的第二凸部的面積與諧振點附近的反射的 絕對值IrI的關系。
而且,由掃描型電子顯微鏡照片進行觀察,求出了第二凸部的面積。 圖16的橫軸表示一個凸部的面積。
如從圖16所示,可知隨著第一凸部的面積變大,在實施方式以及第 一比較例的任一個中,反射的絕對值I r I都變大,特性良好。因此,可 知優(yōu)選將第二凸部15、 16的面積設為某種程度以上。
不過,可知在第一比較例中,若不相當大地增大第一凸部面積,也就
不能怎么增大反射的絕對值IrI。
此外,可知在相當于未設置第二凸部,即未設置帶有圖15的交叉的
陰影的凸部的所述第一現(xiàn)有例的彈性表面波裝置中,反射的絕對值I r I
小至0. 932以下。
相對于此,可知在上述實施方式中,與第一比較例相比,反射的絕對
值I r I與第二凸部的大小無關,而足夠大,以及即使在未設置第二凸部 的情況下,即在第二凸部的面積為o的情況下,反射的絕對值I r I也為不設置上述第二凸部,通過設置了第一凸部,也能充分增大反射的絕對值I r I ,可得到良好的諧振特性。此外,可知更優(yōu)選通過設置上述第二凸部15、 16,并增大該第二凸 部15、 16的面積,能夠更進一步提高諧振特性。(由第一凸部的形狀的變化而引起的特性的變化)接著,在上述實施方式中,如圖17示意地所示,將第二凸部15、 16 固定形狀,并將帶有交叉的陰影表示的第一凸部11 14進行各種變更, 來對特性的變化進行了評價。為了比較,在相當于圖18表示的第一比較例的電極結構中,將第二 凸部的面積與上述實施方式的情況同樣地固定,并使第一指狀電極以及第 一虛設指狀電極的前端的帶有交叉的陰影而表示的錐形部21、 22的面積 進行各種變化,來求得了特性的變化。圖19表示結果,表示使第一指狀電極以及第一虛設指狀電極前端的 第一凸部11 14的面積或者它們的前端的錐形部21、22的面積改變時的 諧振點附近的反射的絕對值IrI的變化的示意圖。如從圖19所示,可知在上述第一比較例中,在使指狀電極前端的錐 形部21、 22的面積改變,并且使其形狀改變時,特性發(fā)生很大偏差。艮P, 可知在上述第一比較例中,諧振特性很大程度依賴于指狀電極前端的形相對于此,可知在上述實施方式中,隨著第一凸部11 14的面積變 大,反射的絕對值I 「 I變大,因此,特性變得良好。由此,可知優(yōu)選在 彈性表面波諧振器的絕緣性不變差的程度下,增大第一凸部11 14的面 積。此外,可知在本實施方式中,難以產生由制造時的電極形狀的偏差而 引起的特性的偏差。因此,由于難以產生由制造時的電極形狀的偏差而引起的特性的偏 差,所以能夠提供穩(wěn)定的特性的彈性表面波諧振器。 (阻帶與特性的關系)在上述實施方式的彈性表面波諧振器中,優(yōu)選基于IDT電極的彈性 表面波的反射系數(shù)較大,其越大越能夠得到寬的阻帶。若基于IDT電極的彈性表面波的反射系數(shù)變小,阻帶變窄,則例如在圖20表示的諧振特 性中,以箭頭B表示的位于阻帶上端的頻率的波動(ripple) B有接近諧 振頻率以及反諧振頻率的危險。圖21表示上述實施方式的彈性表面波諧振器的、諧振頻率和IDT電 極的阻帶上端的頻率的間隔、與諧振點附近即0=150°時的反射的絕對值 I r I的關系。而且,圖21的縱軸,是將諧振頻率設為f。阻帶上端的 頻率設為f一時,將諧振頻率與IDT電極的阻帶上端的頻率間隔設為 (fst。p-fr) /fr而求出的值(%)。為了比較,針對第一現(xiàn)有例以及第一比較例的彈性表面波諧振器,也 同樣地求出了反射的絕對值I r I與諧振頻率-阻帶上端頻率間隔的關 系。在圖21中一起表示結果。如從圖21所示,可知在第一比較例中,若增大反射的絕對值I廠I , 則諧振頻率-阻帶上端頻率間隔變窄。此外,可知在第一現(xiàn)有例中,如從圖21所示,雖然諧振頻率-阻帶上端頻率間隔較寬,但反射的絕對值I r I也沒變得多大。相對于此,可知在本實施方式中,即使增大了反射的絕對值l r I ,諧振頻率-阻帶上端頻率間隔也不會變窄。即,可知不縮窄阻帶,也能夠 改善諧振特性。 (變形例)圖22 (a)示意地用于說明上述實施方式的彈性表面波諧振器的變形 例的局部截取俯視圖。在上述實施方式的彈性表面波諧振器中,雖然設置了所述第一、第二 凸部11 16,但如圖22 (a)表示的變形例,除了第一凸部11 14以及 第二凸部15、 16,還可設置錐形部61、 62。錐形部61是在第一指狀電極 31的前端,指狀電極寬度隨著往前端而變細的部分。同樣地,錐形部62 是在第一虛設指狀電極34中帶有錐形的部分。第一凸部11 14設置于與 指狀電極31或虛設指狀電極34的前端相離的位置。錐形部61、 62,與 第一凸部11、 12或第一凸部13、 14相間隔地設置。在此,從第一凸部2211、 12至錐形部61的指狀電極側緣部分彎曲成凹狀。同樣地,從第一凸部13、 14至錐形部62的指狀電極側緣部分彎曲成凹狀。在圖22 (a)中,雖然表示了第一指狀電極31以及第一虛設指狀電 極34的錐形部61、 62,但在第二指狀電極以及第二虛設指狀電極的前端 也可同樣地設置錐形部。在本變形例中,通過設置上述錐形部61、 62,可減小設置了間隙33 的部分與在間隙33以外的區(qū)域傳播的彈性表面波的相位差,由此可更進 一步改善諧振特性。艮口,第一凸部11 14為了縮小以圖4的箭頭X1以及X2所表示的彈 性表面波的傳播路徑的差而被設置,由此,通過縮小設置了間隙33的部 分與彈性表面波的相位偏差,實現(xiàn)了諧振特性的提高。如本變形例,通過 設置上述錐形部61、 62,能夠穩(wěn)定從設置了間隙3的部分開始,隨著遠 離指狀電極長度方向的方向的彈性表面波傳播的變動,并且能夠縮小彈性 表面波有效傳播距離的差。由此,可更進一步有效地補償相位偏差,由此可更進一步改善諧振特性。此外,如圖22 (b)表示的變形例,第一凸部11、 12帶有圓形,錐 形部61也可帶有圓形。此外,此時,第一凸部13、 14以及錐形部62也 帶有圓形。如此,錐形部61、 62與第一凸部11 14相同,其外緣也可帶 有圓形。而且,在圖22 (b)中,從第一凸部ll、 12到錐形部61的指狀 電極側緣部分,以及從第一凸部13、 14連于錐形部62的指狀電極側緣部 分彎曲成凸狀。如此,從第一凸部至錐形部的指狀電極側緣部分,也可彎 曲成凹狀,或者也可是彎曲成凸狀。即使在任一情況下,在指狀電極側緣 部分為彎曲的情況下,難以產生指狀電極的制造時的形狀偏差。即,由形 狀偏差而引起的特性的偏差難以產生。因此,能夠提供特性穩(wěn)定的彈性表 面波元件。(第二實施方式)與第一實施方式相同,制作了 l端口型彈性邊界波諧振器。不過,在 本實施方式中在由15° Y切割X傳播LiNb03構成的壓電基板2上,形成 了 IDT電極以及反射器4、 5,且也形成了 SiOj莫。設上述LiNb03基板的厚度是35(Htm,由Si02形成的介質層的膜厚是6pm。與第一實施方式 不同,由于充分增厚了 Si02,所以在本實施方式中彈性邊界波被激勵。 此外IDT電極以及反射器由將NiCr/Au/NiCr按照此順序層疊了的層疊金 屬膜形成,其厚度設為NiCr/Au/NiCr=10nm/75nm/10nm。設IDT電極的指狀電極的對數(shù)是60對,反射器的指狀電極的個數(shù)是 51個。此外,設IDT電極3的交叉寬度是30人,開口寬度是30.4 u此外, 在IDT電極中,中央的交叉寬度是30X,隨著往兩端交叉寬度變小,并實施交叉寬度加權以使兩端的交叉寬度成為設以IDT電極的指狀電極的間距定義的波長人是1.6pm,并將IDT 電極的指狀電極的寬度設為L, 0.44pm,將相鄰的指狀電極間的空間 (space)寬度設為S, S=0.36|im。此外,圖23中放大主要部分來表示的 間隙的間隙寬度G設為0.3pm。并且,如圖23所示,形成了第一凸部11 14和第二凸部15、 16。 第一凸部11 14以及第二凸部15、 16的圖中的各尺寸如下。TL=0.188(im、TWl=0.329fim 、 TW2=0.188|im 、 SWl=0.47|im 、 SH=0.166|im、 SW2=0.094,。為了比較,除了未設置第一、第二凸部,制作了與上述第二實施方式 結構相同的第二現(xiàn)有例的彈性邊界波諧振器。將如上所述所準備的第二實施方式以及第二現(xiàn)有例的彈性邊界波諧 振器的阻抗頻率特性以及相位特性在圖24中分別用實線以及虛線表示。如從圖24所示,與第二現(xiàn)有例相比,根據(jù)上述第二實施方式,可知 能夠從第二現(xiàn)有例的阻抗比60dB到第二實施方式的阻抗比63dB地增大 峰谷比即反諧振點的阻抗相對于諧振點的阻抗的比。 (第三實施方式)制作了圖25表示的彈性邊界波濾波器裝置71。在彈性邊界波濾波器 裝置71中,構成為具備不平衡端子72、第一、第二平衡端子73、 74的、 具有平衡-不平衡轉換功能的帶通濾波器。在此,不平衡端子72上連接了 第一、第二縱結合諧振器型彈性邊界波濾波器75、 76。縱結合諧振器型 彈性邊界波濾波器75、 76是分別具有第一 IDT75a、 76a和在第一IDT的 彈性邊界波傳播方向兩側所配置的第二、第三IDT75b、 75c、 76b、 76c24的3IDT型的縱結合諧振器型彈性邊界波濾波器裝置。在設置有IDT75a 75c、 76a 76c的區(qū)域的邊界波傳播方向兩側,配置了反射器75d、 75e、 76d、 76e。第一IDT75a、 76a的各一端被公共連接,且與不平衡端子72連接, 各另一端連接于接地電位。第二、第三75b、 75c的各一端被公共連接,且經由第一 1端口型彈 性邊界波諧振器77,連接于第一平衡端子73。 IDT75b、 75c的各另一端 連接于接地電位。同樣地,第二、第三IDT76b、 76c的各一端被公共連接,且經由1 端口型彈性邊界波諧振器78連接于第二平衡端子74。 IDT76b、 76c的各另一端連接于接地電位。上述彈性邊界波濾波器75、 76以及彈性邊界波諧振器77、 78都通過 SiO/IDT電極/15° Y切割X傳播LiNb03的層疊結構形成。設LiNb03基板 的厚度是35(Vm, Si02的厚度為6(am。電極作為將Al/Ti/Ni/Au/Ni作為按照此順序從上順序地層疊的構造, 其厚度設為Al/Ti/Ni/Au/Ni= 100/10/10/55/10nm 。IDT指狀電極的對數(shù),在彈性邊界波濾波器裝置75、 76中,在中央 第一IDT75a、 76a中,設為10.5對,在第二、第三IDT75b、 75c、 76b、 76c中,設為各6.5對。反射器的指狀電極的個數(shù)設為15個。設IDT電極的指狀電極交叉寬度是25人,開口寬度是25.4、在IDT 電極中,實施了交叉寬度加權,以使IDT電極中央的指狀電極交叉寬度 為25X、兩端交叉寬度為20X地從中央隨著往兩端交叉寬度變小。至于彈性邊界波諧振器77、 78,電極構造也同樣,但中央的IDT電 極的加權,設交叉寬度在中央30X,且隨著往兩端變小,兩端的交叉寬度 是12L設^1.6pm,且設指狀電極的寬度L-0.4pm,相鄰的指狀電極間 的空間寬度S=0.4pm,在指狀電極前端的指狀電極長度方向上所配置的間 隙的寬度G=0.3pm。為了比較,作為第三現(xiàn)有例準備了除未設置上述第一、第二凸部以外 構成相同的彈性邊界波濾波器裝置以及使用了彈性邊界波諧振器的彈性 邊界波濾波器裝置。圖26表示如上所述所準備的第三實施方式的彈性邊界波裝置的衰減 量頻率特性,圖27表示為了比較而準備的第三現(xiàn)有例的彈性邊界波裝置 的衰減量頻率特性。根據(jù)比較圖26與圖27所示,可知在設置了上述第一、第二凸部的第 三實施方式中,可將通頻帶的最小插入損失減小0.2dB,因此,可實現(xiàn)插 入損失的降低,并且可謀求通頻帶的濾波特性的平坦化。而且,在上述LiNb03或LiTa03等的壓電基板上形成了 IDT電極、并 進一步將Si02膜進行層疊來構成了彈性邊界波裝置時,Si02與IDT電極 的彈性邊界波的音速比成為所述的相位偏差或衍射的原因。為此,音響阻 抗比成為指狀電極前端的偏差的主要原因。由此,在音速比或音響阻抗大 的結構中,這樣的問題表現(xiàn)得更明顯。因此,根據(jù)本發(fā)明,通過設置第一 凸部,或者通過設置第一、第二凸部的兩者,可更進一步改善諧振特性或 濾波特性。通常,材料的密度比越大音速比或音響阻抗比越大。在Si02/IDT 電極/壓電基板構造中,當由Al設置了 IDT電極時,雖可得到本發(fā)明的效 果,但此效果比較小。這是由于若Si02的密度是2.2g/cm3, Al的密度是 2.69g/cm3則密度比2.69/2.2=1.22,很小。另一方面,當使用了密度為8.93g/cm3的Cu或密度為19.3g/cm3的Ag 時,相對于Si02的密度比變大。因此,如上述第三實施方式所示,可大 大改善諧振特性或濾波特性。由此,在本發(fā)明中,優(yōu)選至少一方的介質與IDT電極的密度比大于 1.22。IDT電極如上所述,可以是將多個金屬膜進行了層疊的構造,也可通 過單一的金屬膜形成。不過,在層疊金屬膜中,優(yōu)選將Ni、 NiCr或Ti 形成密接層或擴散阻擋層的構造。例如,優(yōu)選NiCr/Au/NiCr構造等。此 外,作為主電極層疊Al與Au,或形成了上述密接層或擴散阻擋層的構造 也有效,通過利用密度小的Al和密度大的Au,可更加期待本發(fā)明的效果。而且,對于覆蓋IDT電極的介質,并不限于所述的Si02,也可使用 SiN等其它材料,或者也可為層疊多個材料的構造。例如,也可使用SiN/ Si02或Si02/SiN/ Si02的層疊構造。此外,在所述第一實施方式中,雖然就彈性表面波元件進行了說明,彈性邊界波元件進行了 說明,但也可適用于彈性表面波元件以及使用了彈性表面波元件的彈性表 面波濾波器裝置等。
權利要求
1.一種彈性波元件,具有壓電體;和以與所述壓電體相接觸的方式形成的IDT電極,所述IDT電極,具有多個指狀電極,該多個指狀電極包括在彈性波傳播方向上相鄰并且連接于不同電位的第一、第二指狀電極;和隔著配置于所述第一指狀電極前端的指狀電極長度方向外側的間隙而對置并且連接于與所述第二指狀電極同電位的第一虛設指狀電極,在所述間隙附近,在所述第一指狀電極以及所述第一虛設指狀電極之中的至少一方中,以從至少一方的側緣向彈性波傳播方向突出的方式形成有第一凸部。
2. 根據(jù)權利要求1所述的彈性波元件,其特征在于, 所述第一凸部以與所述間隙相接觸的方式被配置。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的彈性波元件,其特征在于, 所述第一凸部與所述間隙相離,在所述第一凸部與所述間隙之間設置有錐形部,該錐形部中設置有該第一凸部的指狀電極或虛設指狀電極的寬 度隨著往前端逐漸變細。
4. 根據(jù)權利要求3所述的彈性波元件,其特征在于, 從所述第一凸部與所述錐形部相連的指狀電極側緣部分具有凹狀的形狀。
5. 根據(jù)權利要求3所述的彈性波元件,其特征在于, 從所述第一凸部與所述錐形部相連的指狀電極側緣部分具有凸狀的形狀。
6. 根據(jù)權利要求1 5的任一項所述的彈性波元件,其特征在于, 在所述第一、第二指狀電極的至少一方的側緣,形成向所述彈性波傳播方向突出的第二凸部,該第二凸部在指狀電極長度方向上,以位于設置 有所述間隙的范圍內的方式形成。
7. 根據(jù)權利要求6所述的彈性波元件,其特征在于, 形成所述第二凸部,以便在配置有所述第一、第二指狀電極的部分經過所述間隙傳播表面波時的有效傳播距離,與在設置有所述第一、第二指 狀電極的部分在所述間隙以及所述第一凸部以外的部分傳播彈性波時的 有效傳播距離大致相等。
8. 根據(jù)權利要求6或7所述的彈性波元件,其特征在于, 所述第二凸部,在所述第一、第二指狀電極中的一方的指狀電極上,以從與在另一方的指狀電極的前端所設置的間隙相對置一側的側緣向該 間隙突出的方式形成。
9. 根據(jù)權利要求1 8的任一項所述的彈性波元件,其特征在于, 所述第一、第二凸部為梯形的平面形狀,所述梯形的下底是形成有該凸部的指狀電極的側緣的一部分,且連結梯形的上底與下底的側邊與下底 形成的內角為小于9(T的角度。
10. 根據(jù)權利要求9所述的彈性波元件,其特征在于, 沿著所述第二凸部的所述下底的中點的指狀電極長度方向的位置,是與所述另一方的指狀電極的前端的間隙的指狀電極長度方向中心位置在 指狀電極長度方向上大致相同的位置,所述下底的長度設置得大于沿著所 述間隙的指狀電極的長度方向的尺寸即間隙寬度,所述上底的長度設置得 小于該間隙寬度。
11. 根據(jù)權利要求9或10所述的彈性波元件,其特征在于, 所述第一、第二凸部為等腰梯形的平面形狀。
12. 根據(jù)權利要求9或10的任一項所述的彈性波元件,其特征在于, 所述第一、第二凸部具有多個角部,且該多個角部被弄圓。
13. 根據(jù)權利要求1 12的任一項所述的彈性波元件,其特征在于, 所述第二凸部也形成于所述第一、第二指狀電極中的另一方。
14. 根據(jù)權利要求1 13的任一項所述的彈性波元件,其特征在于, 對所述IDT電極實施了交叉寬度加權。
15. 根據(jù)權利要求1 14的任一項所述的彈性波元件,其特征在于, 作為所述彈性波使用了彈性表面波。
16. 根據(jù)權利要求1 14的任一項所述的彈性波元件,其特征在于, 作為所述彈性波使用了彈性邊界波。
17. 根據(jù)權利要求15或16所述的彈性波元件,其特征在于,還具有以覆蓋所述壓電基板上所設置的至少一個所述IDT電極的方式設置的介質層,所述IDT電極的密度,設置為大于等于所述壓電基板的 密度以及所述介質層的密度,并且所述IDT電極的密度與所述介質層的密 度的比也大于1.22。
18.根據(jù)權利要求16所述的彈性波元件,其特征在于, 以覆蓋所述壓電基板上所設置的至少一個IDT電極的方式層疊有介 質層,所述IDT電極的密度,大于等于所述壓電基板的密度以及所述介質 層的密度,并且IDT電極的密度與壓電基板的密度以及介質層的密度之中 的高的一方的密度比也大于1.22。
全文摘要
本發(fā)明提供一種彈性波元件。其可改善諧振頻率附近的諧振特性,難以產生指狀電極間的短路故障或絕緣性的變差。該彈性波元件(1)以與壓電體相接的方式形成IDT電極(3),IDT電極(3)具有多個指狀電極,該多個指狀電極包括在彈性波傳播方向上相鄰并且連接于不同電位的第一、第二指狀電極(31)、(32)和隔著配置于第一指狀電極(31)的指狀電極長度方向外側的間隙(33)而對置的第一虛設指狀電極(34),在間隙附近,在第一指狀電極(31)以及第一虛設指狀電極(34)之中的至少一個,以從至少一個指狀電極的側緣向彈性波傳播方向突出的方式形成了第一凸部(11)~(14)指狀電極。
文檔編號H03H9/145GK101595641SQ20088000307
公開日2009年12月2日 申請日期2008年3月13日 優(yōu)先權日2007年3月27日
發(fā)明者中尾武志, 山本大輔, 木戶俊介, 神藤始 申請人:株式會社村田制作所