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公開番号2024047202
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-05
出願番号2022152695
出願日2022-09-26
発明の名称弾性波装置
出願人株式会社村田製作所
代理人弁理士法人大阪フロント特許事務所
主分類H03H 9/25 20060101AFI20240329BHJP(基本電子回路)
要約【課題】メインモード付近に高次モードが生じることを効果的に抑制することができる、弾性波装置を提供する。
【解決手段】アルミン酸マグネシウム単結晶により構成されている単結晶スピネル基板3と、単結晶スピネル基板3上に設けられている圧電体層5と、圧電体層5上に設けられているIDT電極7とを備える。単結晶スピネル基板3を構成しているアルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角(φ,θ,ψ)におけるφ、θ及びψが、図5～図41におけるいずれかの領域Aの範囲内の角度である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
アルミン酸マグネシウム単結晶により構成されている単結晶スピネル基板と、
前記単結晶スピネル基板上に設けられている圧電体層と、
前記圧電体層上に設けられているＩＤＴ電極と、
を備え、
前記単結晶スピネル基板を構成しているアルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφ、θ及びψが、図５～図４１におけるいずれかの領域Ａの範囲内の角度である、弾性波装置。
続きを表示（約 320 文字）【請求項２】
前記圧電体層がタンタル酸リチウム層またはニオブ酸リチウム層である、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項３】
前記単結晶スピネル基板及び前記圧電体層の間に、誘電体膜が設けられている、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項４】
前記圧電体層及び前記ＩＤＴ電極の間に、誘電体膜が設けられている、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項５】
前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチにより規定される波長をλとしたときに、前記圧電体層の厚みが２λ以下である、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項６】
前記圧電体層の厚みが１λ以下である、請求項５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、弾性波装置に関する。
続きを表示（約 5,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、弾性波装置は、携帯電話機のフィルタなどとして広く用いられている。下記の特許文献１には、弾性波デバイスの一例が開示されている。この弾性波デバイスにおいては、多結晶スピネル層上に圧電層が設けられている。圧電層上にＩＤＴ（ＩｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌＴｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－２１６４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の弾性波デバイスにおいては、メインモード付近に生じる高次モードを十分に抑制することができないおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、メインモード付近に高次モードが生じることを効果的に抑制することができる、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】
【０００６】
本発明に係る弾性波装置は、アルミン酸マグネシウム単結晶により構成されている単結晶スピネル基板と、前記単結晶スピネル基板上に設けられている圧電体層と、前記圧電体層上に設けられているＩＤＴ電極とを備え、前記単結晶スピネル基板を構成しているアルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφ、θ及びψが、図５～図４１におけるいずれかの領域Ａの範囲内の角度である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る弾性波装置によれば、メインモード付近に高次モードが生じることを効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。
図１中のＩ－Ｉ線に沿う断面図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶の結晶方位の定義を説明するための模式図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶の結晶方位としてのオイラー角（φ，θ，ψ）が（０°，０°，０°）のときの、アルミン酸マグネシウム単結晶のＸ軸と、ＩＤＴ電極の電極指延伸方向との関係を示す模式的平面図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが－１８０°以上、－１７５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが－１７５°以上、－１６５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが－１６５°以上、－１５５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが－１５５°以上、－１４５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが－１４５°以上、－１３５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが－１３５°以上、－１２５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが－１２５°以上、－１１５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが－１１５°以上、－１０５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが－１０５°以上、－９５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが－９５°以上、－８５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが－８５°以上、－７５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが－７５°以上、－６５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが－６５°以上、－５５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが－５５°以上、－４５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが－４５°以上、－３５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが－３５°以上、－２５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが－２５°以上、－１５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが－１５°以上、－５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが－５°以上、５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが５°以上、１５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが１５°以上、２５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが２５°以上、３５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが３５°以上、４５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが４５°以上、５５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが５５°以上、６５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが６５°以上、７５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが７５°以上、８５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが８５°以上、９５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが９５°以上、１０５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが１０５°以上、１１５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが１１５°以上、１２５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが１２５°以上、１３５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが１３５°以上、１４５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが１４５°以上、１５５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが１５５°以上、１６５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが１６５°以上、１７５°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）におけるφが１７５°以上、１８０°未満である場合において、単結晶スピネル基板における横波の音速が５４８４ｍ／ｓ以外となるθ及びψの範囲を示す図である。
アルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（３０°，４０°，ψ）におけるψと、縦波、速い横波及び遅い横波の周波数との関係を示す図である。
本発明の第１の実施形態において、単結晶スピネル基板を構成しているアルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）が（０°，０°，０°）であり、圧電体層を構成しているタンタル酸リチウムのカット角が４２°Ｙである場合のインピーダンス周波数特性と、比較例のインピーダンス周波数特性とを示す図である。
本発明の第１の実施形態において、単結晶スピネル基板を構成しているアルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）が（０°，０°，４０°）であり、圧電体層を構成しているタンタル酸リチウムのカット角が４２°Ｙである場合のインピーダンス周波数特性と、比較例のインピーダンス周波数特性とを示す図である。
本発明の第１の実施形態において、単結晶スピネル基板を構成しているアルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）が（０°，０°，０°）であり、圧電体層を構成しているタンタル酸リチウムのカット角が１５２°Ｙである場合のインピーダンス周波数特性と、比較例のインピーダンス周波数特性とを示す図である。
本発明の第１の実施形態において、単結晶スピネル基板を構成しているアルミン酸マグネシウム単結晶のオイラー角（φ，θ，ψ）が（３０°，４０°，８０°）であり、圧電体層を構成しているタンタル酸リチウムのカット角が９５°Ｙである場合のインピーダンス周波数特性と、比較例のインピーダンス周波数特性とを示す図である。
本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
（【００１１】以降は省略されています）

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