CN111434037B - 弹性波装置 - Google Patents
弹性波装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111434037B CN111434037B CN201880077856.5A CN201880077856A CN111434037B CN 111434037 B CN111434037 B CN 111434037B CN 201880077856 A CN201880077856 A CN 201880077856A CN 111434037 B CN111434037 B CN 111434037B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- formula
- piezoelectric layer
- sound velocity
- elastic wave
- wave device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 69
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 47
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims abstract description 37
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 38
- WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-pyrazole-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CC(C(O)=O)=NN1 WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 43
- 239000000463 material Substances 0.000 description 43
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 40
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 20
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 16
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 16
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 5
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000019687 Lamb Nutrition 0.000 description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 4
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052839 forsterite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- -1 steatite Chemical compound 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/25—Constructional features of resonators using surface acoustic waves
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02228—Guided bulk acoustic wave devices or Lamb wave devices having interdigital transducers situated in parallel planes on either side of a piezoelectric layer
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
- H03H9/02015—Characteristics of piezoelectric layers, e.g. cutting angles
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
- H03H9/02559—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles of lithium niobate or lithium-tantalate substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02818—Means for compensation or elimination of undesirable effects
- H03H9/02842—Means for compensation or elimination of undesirable effects of reflections
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
- H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
- H03H9/14538—Formation
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
- H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
- H03H9/14538—Formation
- H03H9/14541—Multilayer finger or busbar electrode
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
- H03H9/171—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
- H03H9/171—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
- H03H9/172—Means for mounting on a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
- H03H9/174—Membranes
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
- H03H9/171—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
- H03H9/172—Means for mounting on a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
- H03H9/175—Acoustic mirrors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
本发明提供一种能够有效地抑制杂散模式的弹性波装置。弹性波装置(1)具备：支承基板(2)，由硅构成；压电体层(5)，直接地或间接地设置在支承基板(2)上；以及IDT电极(6)，设置在压电体层(5)上。在将由IDT电极(6)的电极指间距规定的波长设为λ时，压电体层(5)的厚度为1λ以下。在压电体层(5)传播的体波的纵波分量的声速即VL相对于下述的式(1)的声速VSi‑1满足下述的式(2)的关系。VSi‑1＝(V2)1/2(m/秒)...式(1)VSi‑1≤VL...式(2)式(1)中的V2是下述的式(3)的解。Ax3+Bx2+Cx+D＝0...式(3)。
Description
技术领域
本发明涉及使用了由硅(Si)构成的支承基板的弹性波装置。
背景技术
以往，已提出使用了由硅构成的支承基板的各种弹性波装置。在下述的专利文献1中公开了为了抑制高阶模式的响应而将硅基板的晶体取向设为给定的晶体取向的弹性波装置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2017/043394号
发明内容
发明要解决的课题
然而，通过本申请发明人们的研究，明确了在专利文献1记载的弹性波装置中，根据硅基板的晶体取向的状态，起因于压电体的板波的响应的杂散比较大。
本发明的目的在于，提供一种能够有效地抑制杂散模式的弹性波装置。
用于解决课题的技术方案
本发明涉及的弹性波装置是如下的弹性波装置，其具备：支承基板，由硅构成；压电体层，直接地或间接地设置在所述支承基板上；以及IDT电极，设置在所述压电体层上，在将由所述IDT电极的电极指间距规定的波长设为λ时，所述压电体层的厚度为1λ以下，在所述压电体层传播的体波(Bulk wave)的纵波分量的声速即VL相对于下述的式(1)的声速VSi-1满足下述的式(2)的关系。
VSi-1＝(V2)1/2(m/秒) ...式(1)
VSi-1≤VL ...式(2)
式(1)中的V2是下述的式(3)的解。
Ax3+Bx2+Cx+D＝0 ...式(3)
作为式(3)的三个解的V1、V2以及V3处于V1≤V2≤V3的关系。
在式(3)中，A、B、C以及D分别是用下述的式(3A)、式(3B)、式(3C)以及式(3D)表示的值。
A＝-ρ3 ...式(3A)
B＝ρ2(L11+L22+L33) ...式(3B)
C＝ρ(L21 2+L23 2+L31 2-L11·L33-L22·L33-L11·L22) ...式(3C)
D＝2·L21·L23·L31+L11·L22·L33-L31 2·L22-L11·L23 2-L21 2·L33
...式(3D)
其中，在式(3A)、式(3B)、式(3C)或式(3D)中，ρ表示硅的密度(g/cm3)。此外，L11、L22、L33、L21、L31以及L23是用下述的式(4A)、式(4B)、式(4C)、式(4D)、式(4E)、式(4F)表示的值。
L11＝c11·a1 2+c44·a2 2+c44·a3 2 ...式(4A)
L22＝c44·a1 2+c11·a2 2+c44·a3 2 ...式(4B)
L33＝c44·a1 2+c44·a2 2+c11·a3 2 ...式(4C)
L21＝(c12+c44)·a2·a1 ...式(4D)
L31＝(c12+c44)·a1·a3 ...式(4E)
L23＝(c44+c12)·a3·a2 ...式(4F)
其中，在式(4A)、式(4B)、式(4C)、式(4D)、式(4E)、式(4F)中，c11、c12、c44分别是硅的弹性常数(N/m2)，a1、a2以及a3是用下述的式(5A)、式(5B)以及式(5C)表示的值。
a3＝sin(θ)·sin(ψ) ...式(5C)
另外，式(5A)、式(5B)以及式(5C)中的θ以及ψ是硅的晶体取向/>中的θ、ψ。
发明效果
根据本发明涉及的弹性波装置，能够有效地抑制杂散模式。
附图说明
图1的(a)是本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的示意性主视剖视图，图1的(b)是示出第1实施方式涉及的弹性波装置的电极构造的示意性俯视图。
图2的(a)～图2的(f)是示出板波的模式的例子的图。
图3是示出激励各模式的板波的例子的图。
图4是用于说明硅的晶体取向的定义的示意图。
图5是示出硅的晶体取向为(0°，0°，0°)时的硅的晶体的X轴和IDT电极的电极指延伸的方向的关系的示意性俯视图。
图6是示出第1比较例以及第2比较例的弹性波装置的阻抗频率特性和各声速的关系的图。
图7是示出本发明的第1实施方式以及第1比较例的弹性波装置的阻抗频率特性和各声速的关系的图。
图8是本发明的第2实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。
图9是示出第1比较例以及第3比较例的弹性波装置的阻抗频率特性的图。
图10是示出本发明的第2实施方式以及第4比较例的弹性波装置的阻抗频率特性的图。
图11是示出压电体层中的板波的模式的分布关系的图。
图12是示出本发明的第2实施方式的变形例涉及的弹性波装置的阻抗频率特性的图。
图13是示出本发明的第2实施方式的变形例涉及的弹性波装置的回波损耗的图。
图14是本发明的第3实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。
图15是示出本发明的第3实施方式以及变形例的弹性波装置的相位特性的图。
图16是将本发明的第3实施方式以及变形例的弹性波装置的相位特性放大示出的图。
图17是示出本发明的第4实施方式以及第5比较例的弹性波装置的阻抗频率特性的图。
图18是本发明的第5实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。
图19是示出具有本发明的第2实施方式的结构的各弹性波装置的相位特性的图。
图20是将具有本发明的第2实施方式的结构的各弹性波装置的相位特性放大示出的图。
图21是示出具有第2实施方式的结构的各弹性波装置的相位特性的图。
图22是将具有第2实施方式的结构的各弹性波装置的相位特性放大示出的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的具体的实施方式进行说明，由此明确本发明。
另外，预先指出的是，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。
图1的(a)是本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的示意性主视剖视图。图1的(b)是示出第1实施方式涉及的弹性波装置的电极构造的示意性俯视图。
弹性波装置1具有由硅构成的支承基板2。在本实施方式中，在支承基板2上直接地层叠有压电体层5。在本实施方式中，压电体层5由钽酸锂构成。压电体层5的欧拉角没有特别限定，但在本实施方式中，欧拉角为(0°，140°，0°)。另外，压电体层5也可以由铌酸锂、氮化铝等构成。
在压电体层5上设置有IDT电极6。虽然IDT电极6设置在压电体层5的上表面，但是也可以在下表面也设置。IDT电极6具有多个电极指。通过对IDT电极6施加交流电压，从而激励弹性波。在IDT电极6的、作为与电极指延伸的方向正交的方向的弹性波传播方向的两侧，设置有反射器7以及反射器8。IDT电极6、反射器7以及反射器8由Al构成。另外，IDT电极6、反射器7以及反射器8的材料并不限定于上述。IDT电极6、反射器7以及反射器8可以由层叠了多个金属层的层叠金属膜构成，也可以由单层的金属膜构成。
如图1的(b)所示，弹性波装置1是具有IDT电极6、反射器7以及反射器8的弹性波谐振器。
另外，也可以在IDT电极6上形成电介质膜。
在此，若将由IDT电极6的电极指间距规定的波长设为λ，则压电体层5的厚度为0.20λ。IDT电极6的厚度为0.08λ。波长λ没有特别限定，但在本实施方式中为1μm。另外，压电体层5以及IDT电极6的厚度并不限定于上述。压电体层5的厚度只要为1λ以下即可。由此，能够适当地激励所希望的模式。
图2的(a)～图2的(f)是示出板波的模式的例子的图。在图2的(a)～图2的(d)中，箭头的方向表示弹性波的位移方向，在图2的(e)以及图2的(f)中，纸面厚度方向表示弹性波的位移方向。
板波根据位移分量而被分类为兰姆波(弹性波传播方向以及压电体的厚度方向的分量为主)和SH波(SH分量为主)。进而，兰姆波被分类为对称模式(S模式)和反对称模式(A模式)。另外，将在压电体的厚度方向上的一半的线处折返时位移重叠的模式称为对称模式，将位移为相反方向的模式称为反对称模式。模式的名称中的下标的数值表示厚度方向的节的数目。例如，所谓A1模式兰姆波，是1阶反对称模式兰姆波。上述各模式存在被单独激励的情况以及作为混合模式被激励的情况。在各模式的声速接近的情况下，能够作为混合模式被激励。
图3是示出激励各模式的板波的例子的图。另外，图3是示出第1比较例的阻抗频率特性的图。第1比较例与本实施方式的不同点在于，不具有支承基板2。
在本实施方式中，利用SH0模式作为主模式。在厚度薄的压电体层5中，还激励SH0模式以外的模式。如图3所示，例如，激励S0模式以及SH1模式。主模式以外的模式的响应成为杂散。以往，若要将SH0模式封闭在压电体层5侧，则作为SH0模式以外的模式的板波也会被封闭在压电体层5侧。因此，难以兼顾封闭SH0模式和抑制杂散。
相对于此，在支承基板2传播的体波的声速比在压电体层5传播的成为杂散的模式的声速低的情况下，能够使成为杂散的模式泄漏到支承基板2侧，能够抑制杂散。另外，以下，有时将成为杂散的模式或杂散记载为杂散模式。在此，在由硅构成的支承基板2传播的体波的声速根据硅的晶体取向而改变。本实施方式的特征在于，具有以下的结构。1)支承基板2由硅构成。2)满足下述的式(1)、式(2)、式(3)、式(3A)、式(3B)、式(3C)、式(3D)、式(4A)、式(4B)、式(4C)、式(4D)、式(4E)、式(4F)、式(5A)、式(5B)以及式(5C)的关系。由此，能够将主模式有效地封闭在压电体层5侧，且能够抑制杂散模式。以下，对本实施方式的结构的详情进行说明。
将在压电体层5传播的SH0模式的声速设为VSH0，将在压电体层5沿着由IDT电极6规定的方向传播的体波的纵波分量的声速设为VL，将在支承基板2传播的体波的声速设为VSi-1。更具体地，声速VSi-1是在支承基板2传播的横波的声速。声速VSi-1满足下述的式(1)的关系。声速VSi-1、声速VSH0以及声速VL满足下述的式(2)的关系。
VSi-1＝(V2)1/2(m/秒) ...式(1)
VSi-1≤VL ...式(2)
在压电体层5传播的体波的纵波分量的声速VL规定在压电体层5传播的S0模式的声速。在本实施方式中，如参照图3的第1比较例所示，SH0模式以外的模式中的最慢的模式为S0模式。因为满足VSi-1≤VL的关系，所以SH0模式以外的全部的模式在压电体层5传播的声速均高于在支承基板2传播的体波的声速VSi-1。因而，能够使杂散模式泄漏到支承基板2侧，能够抑制杂散模式。
另外，更具体地，声速VL规定在压电体层5传播的S0模式的最高声速。即使在S0模式的声速和声速VL不一致的情况下，双方的声速之差也不大，能够得到使S0模式泄漏到支承基板2侧的效果。进而，能够使声速比声速VL高的模式有效地泄漏到支承基板2侧。因而，能够抑制杂散模式。
式(1)中的V2是下述的式(3)的解。
Ax3+Bx2+Cx+D＝0 ...式(3)
作为式(3)的三个解的V1、V2以及V3处于V1≤V2≤V3的关系。
在式(1)中，将VSi-1规定为上述三个解中的至少为V1以上的V2的函数。声速VSi-1是在支承基板2传播的快的横波的声速。因而，能够设为(V1)1/2≤(V2)1/2＝VSi-1≤VL，能够使杂散模式更加可靠地泄漏到支承基板2侧。
在式(3)中，A、B、C以及D分别是用下述的式(3A)、式(3B)、式(3C)以及式(3D)表示的值。
A＝-ρ3 ...式(3A)
B＝ρ2(L11+L22+L33) ...式(3B)
C＝ρ(L21 2+L23 2+L31 2-L11·L33-L22·L33-L11·L22) ...式(3C)
D＝2·L21·L23·L31+L11·L22·L33-L31 2·L22-L11·L23 2-L21 2·L33
...式(3D)
其中，在式(3A)、式(3B)、式(3C)或式(3D)中，ρ表示硅的密度(g/cm3)。此外，L11、L22、L33、L21、L31以及L23是用下述的式(4A)、式(4B)、式(4C)、式(4D)、式(4E)、式(4F)表示的值。
L11＝c11·a1 2+c44·a2 2+c44·a3 2 ...式(4A)
L22＝c44·a1 2+c11·a2 2+c44·a3 2 ...式(4B)
L33＝c44·a1 2+c44·a2 2+c11·a3 2 ...式(4C)
L21＝(c12+c44)·a2·a1 ...式(4D)
L31＝(c12+c44)·a1·a3 ...式(4E)
L23＝(c44+c12)·a3·a2 ...式(4F)
其中，在式(4A)、式(4B)、式(4C)、式(4D)、式(4E)、式(4F)中，c11、c12、c44分别是硅的弹性常数(N/m2)，a1、a2以及a3是用下述的式(5A)、式(5B)以及式(5C)表示的值。
a3＝sin(θ)·sin(ψ) ...式(5C)
另外，式(5A)、式(5B)以及式(5C)中的θ以及ψ是硅的晶体取向/>中的θ、ψ。
通过选择硅的晶体取向的值，使得满足上述式(2)，从而能够将SH0模式有效地封闭在压电体层5侧，且能够抑制杂散模式。
另外，参照图4对上述硅的晶体取向进行说明。
图4是用于说明硅的晶体取向的定义的示意图。
在图4的硅的晶体构造中，在将右旋的旋转方向设为正的情况下，将Z-X-Z作为旋转轴。所谓晶体取向成为如下的取向，即，1)将(X，Y，Z)绕Z轴旋转/>设为(X1，Y1，Z1)，接着，2)将(X1，Y1，Z1)绕X1轴旋转“θ”，设为(X2，Y2，Z2)，进而，3)将(X2，Y2，Z2)绕Z2轴旋转“ψ”，设为(X3，Y3，Z3)。
如图5所示，在硅的晶体取向为(0°，0°，0°)时，硅的晶体的X轴和与IDT电极的电极指延伸的方向正交的方向Xa成为相同的方向。
硅的弹性常数c11、c12以及c44是像以下那样定义的值。
弹性体的失真S和应力T处于比例关系。该比例关系可用以下的矩阵表示。
[数学式1]
该式的比例常数(cij)被称为弹性常数。弹性常数cij由固体所属的晶系决定。例如，如果是硅，则根据晶体的对称性，能够用以下的三个独立的值来表现。
硅的弹性常数(N/m2)
[数学式2]
上述的弹性常数c11、c12以及c44是像上述那样定义的硅的弹性常数。另外，硅的弹性常数c11＝1.674E+11(N/m2)，c12＝6.523E+10(N/m2)，c44＝7.957E+10(N/m2)(H.J.McSkimin，et al.，“Measurement of the Elastic Constants of Silicon SingleCrystals and Their Thermal Constants”，Phys.Rev.Vol.83，p.1080(L)(1951).)。此外，硅的密度ρ＝2.331(g/cm3)。
以下，通过对本实施方式和第2比较例进行比较，从而更详细地说明本实施方式的效果。另外，在第2比较例中，支承基板的晶体取向与本实施方式不同。
本实施方式的弹性波装置的条件如下。
压电体层5：材料为钽酸锂、欧拉角为(0°，140°，0°)、厚度为0.20λ
支承基板2：材料为硅、晶体取向为(-45°，-54.7°，30°)
IDT电极6：材料为Al、厚度为0.08λ
波长λ：1μm
第2比较例的弹性波装置的条件如下。
压电体层5：材料为钽酸锂、欧拉角为(0°，140°，0°)、厚度为0.20λ
支承基板：材料为硅、晶体取向为(-45°，-54.7°，0°)
IDT电极6：材料为Al、厚度为0.08λ
波长λ：1μm
图6是示出第1比较例以及第2比较例的弹性波装置的阻抗频率特性和各声速的关系的图。图7是示出第1实施方式以及第1比较例的弹性波装置的阻抗频率特性和各声速的关系的图。在图6中，实线表示第2比较例的结果，虚线表示第1比较例的结果。在图7中，实线表示第1实施方式的结果，虚线表示第1比较例的结果。另外，在第1实施方式以及第2比较例中，波长λ为1μm，因此还将图6以及图7的横轴用作声速(m/秒)的指标。例如，在5000MHz的情况下，表示5000m/秒。在图6以及图7中，单点划线表示声速VL，双点划线表示声速VSi-1以及后述的声速VSi。在表示声速的关系的后述的各图中也是同样的。
如图6所示，在第2比较例中，成为VSi≤VL≤VSi-1。另外，VSi是在支承基板传播的慢的横波的声速。在压电体层5传播的体波的纵波分量的声速VL比在支承基板传播的慢的横波的声速VSi高，但是比在支承基板传播的快的横波的声速VSi-1低。因此，S0模式被封闭在压电体层5侧，在5700MHz附近产生由S0模式造成的杂散。
另外，在第2比较例中，在横波传播的声速高的支承基板上层叠有压电体层5。因此，与不具有支承基板2的第1比较例相比，第2比较例中的由S0模式造成的杂散产生在高频侧。
在第1实施方式中，如图7所示，可知抑制了由S0模式以及S0模式以外的模式造成的杂散。在第1实施方式中，选择支承基板2的晶体取向以使得成为VSi≤VSi-1≤VL，因此能够使SH0模式以外的板波泄漏到支承基板2侧。因此，能够有效地抑制杂散模式。
在压电体层5传播的体波的纵波分量的声速VL优选相对于下述的式(6)的声速VSi-2满足式(7)。另外，将在支承基板2传播的体波的声速设为上述声速VSi-2。更具体地，声速VSi-2是在支承基板2传播的横波的声速。
VSi-2＝(V3)1/2(m/秒) ...式(6)
VSi-2≤VL ...式(7)
作为上述的式(3)的三个解的V1、V2以及V3处于V1≤V2≤V3的关系，因此声速VSi-2为声速VSi-1以上。在满足式(7)的情况下，声速VL比该声速VSi-2高，因此能够使SH0模式以外的板波更加可靠地泄漏到支承基板2侧，能够更加可靠地抑制杂散模式。
若使在支承基板2传播的体波的声速高于在压电体层5传播的SH0模式的声速，则能够将SH0模式有效地封闭在压电体层5侧。在该情况下，在压电体层5传播的SH0模式的声速VSH0和在压电体层5传播的体波的纵波分量的声速即VL相对于上述的式(2)的声速VSi-1满足下述的式(8)的关系。
VSH0≤VSi-1≤VL ...式(8)
另外，在第1实施方式中满足式(8)的情况下，VSi、VSi-1、VL的关系也变得像以下那样。
VSi≤VSi-1≤VL
在该情况下，也优选满足式(7)的关系。
VSi-2≤VL ...式(7)
图8是第2实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。
本实施方式与第1实施方式的不同点在于，在支承基板2与压电体层5之间，设置有所传播的体波的声速比在压电体层5传播的体波的声速低的低声速膜14。像这样，在本实施方式中，在支承基板2上间接地设置有压电体层5。压电体层5的结构以及支承基板2的晶体取向也与第1实施方式不同。除了上述的点以外，第2实施方式的弹性波装置具有与第1实施方式的弹性波装置1同样的结构。
低声速膜14由通过SiOx表示的氧化硅构成。更具体地，低声速膜14由SiO2构成。另外，低声速膜14也可以由x为2以外的正数的氧化硅构成。或者，低声速膜14例如也可以由以玻璃、氮氧化硅、氧化钽或氧化硅中添加了氟、碳、硼的化合物为主成分的材料等构成。低声速膜14的材料只要是相对低声速的材料即可。不过，低声速膜14优选由氧化硅构成。由此，能够改善频率温度特性。
低声速膜14的厚度没有特别限定，但在本实施方式中为0.335λ。低声速膜14的厚度优选为2λ以下。通过将低声速膜14的厚度调整为2λ以下，从而能够容易地调整机电耦合系数。
本实施方式的弹性波装置的条件如下。
压电体层5：材料为钽酸锂、切割角为50°Y、厚度为0.30λ
支承基板2：材料为硅、晶体取向为(-45°，-90°，35°)
低声速膜14：材料为SiO2、厚度为0.335λ
IDT电极6：材料为Al、厚度为0.08λ
波长λ：1μm
本实施方式的弹性波装置具有由支承基板2、低声速膜14以及压电体层5构成的层叠体，在支承基板2传播的体波的声速比在压电体层5传播的SH0模式的声速高。因而，能够更加有效地将SH0模式封闭在压电体层5侧。
在此，在层叠有低声速膜和压电体层的情况下，存在SH1模式等向低频侧移动的情况。对此，通过第3比较例示出。另外，第3比较例与本实施方式的不同点在于，不具有支承基板。
图9是示出第1比较例以及第3比较例的弹性波装置的阻抗频率特性的图。在图9中，实线表示第3比较例的结果，虚线表示第1比较例的结果。
如图9所示，与不具有低声速膜14的第1比较例相比，在层叠了低声速膜14和压电体层5的第3比较例中，SH1模式以及A1模式产生在低频侧。另外，S0模式成为与向低频侧移动的SH2模式的混合模式，与第1比较例中的S0模式相比，稍微向高频侧移动。
即使在层叠有低声速膜14和压电体层5的情况下，在本实施方式中，也能够抑制杂散模式。对此，通过对本实施方式和第4比较例进行比较而示出。另外，第4比较例与本实施方式的不同点在于，支承基板的晶体取向为晶体取向(0°，0°，0°)。
图10是示出第2实施方式以及第4比较例的弹性波装置的阻抗频率特性的图。在图10中，实线表示第2实施方式的结果，虚线表示第4比较例的结果。单点划线表示VL，双点划线表示VSi-1。
在第4比较例中，可知在5600MHz附近产生了由S0模式以及SH2模式的混合模式造成的大的杂散。相对于此，在第2实施方式中，可知抑制了由S0模式以及SH2模式的混合模式造成的杂散。在第2实施方式中，声速VSi-1低于第4比较例，设为5100m/秒。像这样，选择支承基板2的晶体取向以使得满足式(2)，因此能够抑制杂散模式。
VSi-1≤VL ...式(2)
进而，低声速膜14的厚度优选为压电体层5的厚度以下。在该情况下，能够更进一步抑制杂散模式。将其示于以下。
分别使低声速膜的厚度不同而制作了具有第2实施方式的结构的多个弹性波装置。
具有第2实施方式的结构的各弹性波装置的条件如下。
压电体层5：材料为钽酸锂、切割角为50°Y、厚度为0.20λ
支承基板2：材料为硅、晶体取向为(-45°，-90°，80°)
低声速膜14：材料为SiO2、厚度为0.15λ、或0.2λ
IDT电极6：材料为Al、厚度为0.025λ
波长λ：1μm
图19是示出具有第2实施方式的结构的各弹性波装置的相位特性的图。图20是将具有第2实施方式的结构的各弹性波装置的相位特性放大示出的图。在图19以及图20中，实线表示将低声速膜的厚度设为0.15λ并使得比压电体层薄的情况下的结果。虚线表示将低声速膜的厚度设为0.2λ并设为与压电体层相同的厚度的情况下的结果。
如图19以及图20所示，可知在使低声速膜比压电体层薄的情况下，与将低声速膜设为与压电体层相同的厚度的情况相比，进一步抑制了4.5GHz～7GHz中的杂散的最大相位水平。这是因为，通过使低声速膜变薄，从而可抑制由低声速膜造成的板波模式的低速化，杂散模式变得更容易泄漏到支承基板。
进而，分别使低声速膜的厚度不同而制作了具有第2实施方式的结构的多个弹性波装置。另外，在这些弹性波装置中，压电体层的厚度与通过图19以及图20示出了相位特性的弹性波装置不同。
具有第2实施方式的结构的各弹性波装置的条件如下。
压电体层5：材料为钽酸锂、切割角为50°Y、厚度为0.30λ
支承基板2：材料为硅、晶体取向为(-45°，-54.7°，45°)
低声速膜14：材料为SiO2、厚度为0.1λ、0.2λ、或0.3λ
IDT电极6：材料为Al、厚度为0.04λ
波长λ：1μm
图21是示出具有第2实施方式的结构的各弹性波装置的相位特性的图。图22是将具有第2实施方式的结构的各弹性波装置的相位特性放大示出的图。在图21以及图22中，实线表示将低声速膜的厚度设为0.1λ并使得比压电体层薄的情况下的结果。单点划线表示将低声速膜的厚度设为0.2λ并使得比压电体层薄的情况下的结果。虚线表示将低声速膜的厚度设为0.3λ并设为与压电体层相同的厚度的情况下的结果。
如图21以及图22所示，在使低声速膜比压电体层薄的情况下，与将低声速膜设为与压电体层相同的厚度的情况相比，进一步抑制了4.5GHz～7GHz中的杂散的最大相位水平。如图19～图22所示，不依赖于压电体层的厚度，通过使低声速膜比压电体层薄，从而能够更进一步抑制杂散模式。进而，可知低声速膜的厚度越薄越好，由此，能够更进一步抑制杂散模式。
压电体层5优选为0.15λ以下。由此，能够更进一步抑制杂散模式。
以下对此进行说明。
图11是示出压电体层中的板波的模式的分布关系的图。另外，图11示出压电体层由36°YX-LiTaO3构成的情况下的例子。
如图11所示，可知在压电体层5的厚度为0.15λ以下的情况下，A0模式以及S0模式以外的成为杂散的模式几乎不被激励。可知压电体层5变得越薄，A0模式的声速越接近0m/秒。另一方面，即使激励了A0模式以及S0模式以外的成为杂散的模式，多数情况下也会成为超过10000m/秒的声速。因而，直至作为主模式的SH0模式的2倍程度的频率为止，不易产生杂散模式。
在此，示出将压电体层5的厚度设为0.15λ以下的第2实施方式的变形例的阻抗频率特性以及回波损耗。本变形例的弹性波装置的条件如下。
压电体层5：材料为钽酸锂、切割角为50°Y、厚度为0.10λ
支承基板2：材料为硅、晶体取向为(-45°，-54.7°，30°)
低声速膜14：材料为SiO2、厚度为0.1λ
IDT电极6：材料为Al、厚度为0.08λ
波长λ：1μm
图12是示出第2实施方式的变形例涉及的弹性波装置的阻抗频率特性的图。图13是示出第2实施方式的变形例涉及的弹性波装置的回波损耗的图。
如图12所示，在第2实施方式的变形例中，可知在主模式的0.5倍以上且2.2倍以下程度的频率，有效地抑制了杂散模式。像上述的那样，压电体层5的厚度为0.15λ以下，因此能够抑制由S0模式以外的模式造成的杂散，且与第2实施方式同样地，还能够抑制由S0模式造成的杂散。如图13所示，可知也不会产生绝对值大于1dB的损耗。
图14是第3实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。
本实施方式与第2实施方式的不同点在于，在支承基板2与低声速膜14之间，设置有所传播的体波的声速比在压电体层5传播的弹性波的声速高的高声速膜23。压电体层5以及低声速膜14的厚度和支承基板2的晶体取向也与第2实施方式不同。除了上述的点以外，第3实施方式的弹性波装置具有与第2实施方式的弹性波装置同样的结构。
高声速膜23由氮化硅(SiN)构成。另外，高声速膜23例如也可以由氮化铝、氧化铝、碳化硅、氮氧化硅、硅、DLC膜、硅、蓝宝石、钽酸锂、铌酸锂、石英等的压电体、矾土、氧化锆、堇青石、多铝红柱石、块滑石、镁橄榄石等的各种陶瓷、金刚石、氧化镁、或、以上述各材料为主成分的材料、以上述各材料的混合物为主成分的材料中的任一者构成。高声速膜23的材料只要是相对高声速的材料即可。
本实施方式的弹性波装置的条件如下。
压电体层5：材料为钽酸锂、切割角为50°Y、厚度为0.20λ
支承基板2：材料为硅、晶体取向为(-45°，-54.7°，30°)
低声速膜14：材料为SiO2、厚度为0.225λ
高声速膜23：材料为SiN、厚度为0.4λ
IDT电极6：材料为Al、厚度为0.08λ
波长λ：1μm
成为杂散的各模式在高声速膜23传播的声速高，因此能够使上述各模式更进一步泄漏到支承基板2侧。因而，能够有效地抑制杂散模式。另外，作为主模式的SH0模式能够有效地封闭在压电体层5侧。对此，通过下述的图15以及图16示出。另外，准备了除了不具有高声速膜的点以外具有与第3实施方式同样的结构的、第3实施方式的变形例的弹性波装置。
图15是示出第3实施方式以及变形例的弹性波装置的相位特性的图。图16是将第3实施方式以及变形例的弹性波装置的相位特性放大示出的图。在图15以及图16中，实线表示第3实施方式的结果，虚线表示变形例的结果。
如图15所示，在第3实施方式中，在3700MHz～4000MHz附近，相位特性变得接近90°。因而，可知插入损耗变低。这对于变形例也是同样的。
如图15以及图16所示，可知在5000MHz附近，在变形例中也能够抑制杂散模式，但是在第3实施方式中，能够更进一步抑制杂散模式。
以下，对第4实施方式的结构进行说明。本实施方式与第3实施方式的不同点在于，压电体层5由铌酸锂构成。低声速膜14以及高声速膜23的厚度和支承基板2的晶体取向也与第3实施方式不同。除了上述的点以外，第4实施方式的弹性波装置具有与第3实施方式的弹性波装置同样的结构。
本实施方式的弹性波装置的条件如下。
压电体层5：材料为铌酸锂、切割角为30°Y、厚度为0.30λ
支承基板2：材料为硅、晶体取向为(-45°，-90°，35°)
低声速膜14：材料为SiO2、厚度为0.3λ
高声速膜23：材料为SiN、厚度为0.1λ
IDT电极6：材料为Al、厚度为0.08λ
波长λ：1μm
在本实施方式中，也与第3实施方式同样地，能够抑制杂散模式。对此，以下，通过对本实施方式和第5比较例进行比较而示出。另外，第5比较例与本实施方式的不同点在于，支承基板的晶体取向为晶体取向(0°，0°，0°)。
图17是示出第4实施方式以及第5比较例的弹性波装置的阻抗频率特性的图。在图17中，实线表示第4实施方式的结果，虚线表示第5比较例的结果。
在第5比较例中，可知在5400MHz附近产生了大的杂散模式。相对于此，在第4实施方式中，可知抑制了杂散模式。在第4实施方式中，声速VSi-1低于第5比较例，设为5100m/秒。像这样，选择支承基板2的晶体取向以使得满足式(2)，因此能够抑制杂散模式。
VSi-1≤VL ...式(2)
高声速膜23的膜厚优选为0.1λ以上且0.6λ以下。在该情况下，更加容易使成为杂散的模式泄漏到支承基板2侧。因而，能够更进一步抑制杂散模式。
图18是第5实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。
本实施方式与第1实施方式的不同点在于，在支承基板2与压电体层5之间设置有支承体34且设置有腔A。除了上述的点以外，第5实施方式的弹性波装置具有与第1实施方式的弹性波装置1同样的结构。
在支承体34设置有凹部34a，压电体层5覆盖凹部34a。由此，设置有被支承体34以及压电体层5包围的腔A。支承体34没有特别限定，但在本实施方式中由氧化硅构成。
在压电体层5中激励的板波在压电体层5和腔A的界面处被反射到压电体层5侧。另一方面，能够使成为杂散的模式从支承体34中的对压电体层5进行支承的部分泄漏到支承基板2侧。在本实施方式中，也与第1实施方式同样地，能够抑制杂散模式。
另外，未必一定要设置支承体34。在该情况下，也可以在支承基板2设置有凹部。也可以通过该凹部被压电体层5覆盖从而设置有被支承基板2以及压电体层5包围的腔。
在上述各实施方式以及上述各变形例中，示出了弹性波装置为弹性波谐振器的例子。另外，本发明的弹性波装置例如也可以是包含弹性波谐振器的梯型滤波器、纵向耦合谐振器型弹性波滤波器等，或者还可以是具有多个包含弹性波谐振器的带通型滤波器等的多工器。
附图标记说明
1：弹性波装置；
2：支承基板；
5：压电体层；
6：IDT电极；
7、8：反射器；
14：低声速膜；
23：高声速膜；
34：支承体；
34a：凹部。
Claims (12)
1.一种弹性波装置，具备：
支承基板，由硅构成；
压电体层，直接地或间接地设置在所述支承基板上；以及
IDT电极，设置在所述压电体层上，
在将由所述IDT电极的电极指间距规定的波长设为λ时，所述压电体层的厚度为1λ以下，
在所述压电体层传播的体波的纵波分量的声速即VL，相对于下述的式(1)的声速Vsi-1满足下述的式(2)的关系，Vsi-1的单位为m/秒，
Vsi-1＝(V2)1/2 …式(1)
Vsi-1≤VL …式(2)
式(1)中的V2是下述的式(3)的解，
Ax3+Bx2+Cx+D＝0 …式(3)
作为式(3)的三个解的V1、V2以及V3处于V1≤V2≤V3的关系，
在式(3)中，A、B、C以及D分别是用下述的式(3A)、式(3B)、式(3C)以及式(3D)表示的值，
A＝-ρ3 …式(3A)
B＝p2(L11+L22+L33) …式(3B)
C＝ρ(L21 2+L23 2+L31 2-L11·L33-L22·L33-L11·L22) …式(3C)
D＝2·L21·L23·L31+L11·L22·L33-L31 2·L22-L11·L23 2-L21 2·L33 …式(3D)
其中，在式(3A)、式(3B)、式(3C)或式(3D)中，ρ表示硅的密度，单位是g/cm3，此外，L11、L22、L33、L21、L31以及L23是用下述的式(4A)、式(4B)、式(4C)、式(4D)、式(4E)、式(4F)表示的值，
L11＝c11·a1 2+c44·a2 2+c44·a3 2 …式(4A)
L22＝c44·a1 2+c11·a2 2+c44·a3 2 …式(4B)
L33＝c44·a1 2+c44·a2 2+c11·a3 2 …式(4C)
L21＝(c12+c44)·a2·a1 …式(4D)
L31＝(c12+c44)·a1·a3 …式(4E)
L23＝(c44+c12)·a3·a2 …式(4F)
其中，在式(4A)、式(4B)、式(4C)、式(4D)、式(4E)、式(4F)中，c11、c12、c44分别是硅的弹性常数，单位是N/m2，a1、a2以及a3是用下述的式(5A)、式(5B)以及式(5C)表示的值，
a3＝sin(θ)·sin(ψ) …式(5C)
另外，式(5A)、式(5B)以及式(5C)中的θ以及ψ是硅的晶体取向/>中的/>θ、ψ。
2.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，
在所述压电体层传播的体波的纵波分量的声速即VL相对于下述的式(6)的声速Vsi-2满足下述的式(7)的关系，Vsi-2的单位为m/秒，
Vsi-2＝(V3)1/2 …式(6)
Vsi-2≤VL …式(7)。
3.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，
在所述压电体层传播的SH0模式的声速VSH0和在所述压电体层传播的体波的纵波分量的声速即VL相对于上述的式(2)的声速VSi-1满足下述的式(8)的关系，
VSH0≤VSi-1≤VL …式(8)。
4.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，
在所述支承基板与所述压电体层之间设置有所传播的体波的声速比在所述压电体层传播的体波的声速低的低声速膜。
5.根据权利要求4所述的弹性波装置，其中，
在所述支承基板与所述低声速膜之间设置有所传播的体波的声速比在所述压电体层传播的弹性波的声速高的高声速膜。
6.根据权利要求5所述的弹性波装置，其中，
所述高声速膜的厚度为0.6λ以下。
7.根据权利要求4所述的弹性波装置，其中，
所述低声速膜的厚度为2λ以下。
8.根据权利要求4所述的弹性波装置，其中，
所述低声速膜的厚度为所述压电体层的厚度以下。
9.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，在所述支承基板与所述压电体层之间设置有腔。
10.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，所述压电体层由钽酸锂构成。
11.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，所述压电体层由铌酸锂构成。
12.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，所述压电体层的厚度为0.15λ以下。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017236239 | 2017-12-08 | ||
| JP2017-236239 | 2017-12-08 | ||
| PCT/JP2018/042169 WO2019111664A1 (ja) | 2017-12-08 | 2018-11-14 | 弾性波装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111434037A CN111434037A (zh) | 2020-07-17 |
| CN111434037B true CN111434037B (zh) | 2023-09-08 |
Family
ID=66750935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201880077856.5A Active CN111434037B (zh) | 2017-12-08 | 2018-11-14 | 弹性波装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11509282B2 (zh) |
| JP (1) | JP6825722B2 (zh) |
| KR (1) | KR102358899B1 (zh) |
| CN (1) | CN111434037B (zh) |
| WO (1) | WO2019111664A1 (zh) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10778181B2 (en) * | 2016-10-20 | 2020-09-15 | Skyworks Solutions, Inc. | Elastic wave device with sub-wavelength thick piezoelectric layer and high velocity layer |
| CN114467256A (zh) * | 2019-09-27 | 2022-05-10 | 株式会社村田制作所 | 弹性波装置 |
| US20230223925A1 (en) * | 2020-03-06 | 2023-07-13 | Kyocera Corporation | Elastic wave resonator, elastic wave filter, demultiplexer, and communication apparatus |
| CN115349225A (zh) * | 2020-03-30 | 2022-11-15 | 株式会社村田制作所 | 弹性波装置 |
| CN115362629A (zh) * | 2020-03-31 | 2022-11-18 | 株式会社村田制作所 | 弹性波装置 |
| JP7188412B2 (ja) * | 2020-04-17 | 2022-12-13 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置及び複合フィルタ装置 |
| WO2021221162A1 (ja) * | 2020-04-30 | 2021-11-04 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置 |
| WO2021246446A1 (ja) * | 2020-06-03 | 2021-12-09 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置 |
| WO2021246447A1 (ja) * | 2020-06-04 | 2021-12-09 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置 |
| CN115804009A (zh) * | 2020-07-15 | 2023-03-14 | 株式会社村田制作所 | 弹性波装置 |
| WO2022019170A1 (ja) * | 2020-07-22 | 2022-01-27 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置 |
| WO2022071605A1 (ja) * | 2020-10-02 | 2022-04-07 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置及び弾性波装置の製造方法 |
| CN112398456A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-02-23 | 天通瑞宏科技有限公司 | 一种高性能声表面波器件及其制备方法 |
| CN116569487A (zh) * | 2020-12-11 | 2023-08-08 | 株式会社村田制作所 | 弹性波装置 |
| CN117200743A (zh) * | 2022-05-31 | 2023-12-08 | 华为技术有限公司 | 滤波器及电子设备 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009236674A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Tdk Corp | 振動ジャイロセンサ |
| CN103262410A (zh) * | 2010-12-24 | 2013-08-21 | 株式会社村田制作所 | 弹性波装置及其制造方法 |
| WO2017043394A1 (ja) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置 |
| WO2017209131A1 (ja) * | 2016-05-30 | 2017-12-07 | 京セラ株式会社 | 複合基板、およびそれを用いた弾性波素子 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3276826B2 (ja) * | 1995-09-29 | 2002-04-22 | 三洋電機株式会社 | 弾性表面波素子 |
| US7105980B2 (en) * | 2002-07-03 | 2006-09-12 | Sawtek, Inc. | Saw filter device and method employing normal temperature bonding for producing desirable filter production and performance characteristics |
| WO2005099091A1 (ja) * | 2004-04-08 | 2005-10-20 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 弾性境界波フィルタ |
| KR20230009995A (ko) * | 2014-12-10 | 2023-01-17 | 가부시키가이샤 니콘 | 기판 겹침 장치 및 기판 겹침 방법 |
| JP6770106B2 (ja) * | 2017-02-14 | 2020-10-14 | 京セラ株式会社 | 弾性波素子 |
-
2018
- 2018-11-14 WO PCT/JP2018/042169 patent/WO2019111664A1/ja active Application Filing
- 2018-11-14 KR KR1020207014980A patent/KR102358899B1/ko active IP Right Grant
- 2018-11-14 JP JP2019558103A patent/JP6825722B2/ja active Active
- 2018-11-14 CN CN201880077856.5A patent/CN111434037B/zh active Active
-
2020
- 2020-05-28 US US16/885,321 patent/US11509282B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009236674A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Tdk Corp | 振動ジャイロセンサ |
| CN103262410A (zh) * | 2010-12-24 | 2013-08-21 | 株式会社村田制作所 | 弹性波装置及其制造方法 |
| WO2017043394A1 (ja) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置 |
| WO2017209131A1 (ja) * | 2016-05-30 | 2017-12-07 | 京セラ株式会社 | 複合基板、およびそれを用いた弾性波素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102358899B1 (ko) | 2022-02-08 |
| WO2019111664A1 (ja) | 2019-06-13 |
| JPWO2019111664A1 (ja) | 2020-11-19 |
| US20200295730A1 (en) | 2020-09-17 |
| KR20200079513A (ko) | 2020-07-03 |
| JP6825722B2 (ja) | 2021-02-03 |
| US11509282B2 (en) | 2022-11-22 |
| CN111434037A (zh) | 2020-07-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111434037B (zh) | 弹性波装置 | |
| CN111416590B (zh) | 一种高频声波谐振器及其制备方法 | |
| EP2773040B1 (en) | Surface acoustic wave device | |
| KR101623099B1 (ko) | 탄성파 장치 및 그 제조 방법 | |
| CN113632376B (zh) | 弹性波装置 | |
| JPWO2018198654A1 (ja) | 弾性波装置 | |
| CN110352557B (zh) | 弹性波装置 | |
| JP7433873B2 (ja) | 弾性波共振器、フィルタ、及びマルチプレクサ | |
| CN111446942B (zh) | 弹性波装置 | |
| JPWO2005086345A1 (ja) | 弾性境界波装置 | |
| US20230037955A1 (en) | Acoustic wave device | |
| JP2008118576A (ja) | 弾性波デバイス | |
| CN113454912A (zh) | 弹性波装置 | |
| JP2020182130A (ja) | フィルタおよびマルチプレクサ | |
| US20230022219A1 (en) | Acoustic wave device | |
| US20240007081A1 (en) | Acoustic wave device | |
| JP7380703B2 (ja) | 弾性波装置 | |
| WO2022124391A1 (ja) | 弾性波装置 | |
| WO2022168799A1 (ja) | 弾性波装置 | |
| JP7424473B2 (ja) | 弾性波装置 | |
| WO2024116813A1 (ja) | 弾性波装置及びフィルタ装置 | |
| JP7529033B2 (ja) | 弾性波装置及び弾性波装置の製造方法 | |
| WO2022168798A1 (ja) | 弾性波装置 | |
| WO2023003005A1 (ja) | 弾性波装置 | |
| JP2022178244A (ja) | 弾性波デバイス、フィルタ、マルチプレクサ、および弾性波デバイスの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |