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公開番号2024067557
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-17
出願番号2022177738
出願日2022-11-05
発明の名称弾性波デバイス
出願人国立大学法人山梨大学,山本エイデック合同会社
代理人スプリング弁理士法人
主分類H03H 9/25 20060101AFI20240510BHJP(基本電子回路)
要約【課題】スプリアスを低減させた弾性波デバイスを提供する。
【解決手段】2つの圧電薄板の層を有する接合基板と、前記層上に形成された電極と、を備え、前記2つの圧電薄板は、同じ材料で形成され、使用する振動モードに関係する前記2つの圧電薄板の圧電定数が同一であり、スプリアスとなる不要な振動モードに関係する前記2つの圧電薄板の圧電定数は、絶対値が同じで符号が反転するように、前記2つの圧電薄板のオイラー角が選ばれている弾性波デバイス。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
２つの圧電薄板の層を有する接合基板と、
前記接合基板の上に形成された電極と、を備え、
前記２つの圧電薄板は、同じ材料で形成され、
使用する振動モードに関係する前記２つの圧電薄板の圧電定数が同一であり、
スプリアスとなる不要な振動モードに関係する前記２つの圧電薄板の圧電定数は、絶対値が同じで符号が反転するように、前記２つの圧電薄板のオイラー角が選ばれている弾性波デバイス。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記２つの圧電薄板は、使用する振動モードがＬａｍｂ波であり、
かつ、前記２つの圧電薄板の圧電定数ｅ１１は、同じ値であり、
かつ、前記２つの圧電薄板の圧電定数ｅ１６、ｅ３４は、絶対値が同じで符号が反転するようなオイラー角である請求項１に記載の弾性波デバイス。
【請求項３】
前記２つの圧電薄板の厚さが同一である請求項２に記載の弾性波デバイス。
【請求項４】
前記２つの圧電薄板がいずれもニオブ酸リチウムか、またはタンタル酸リチウムであり、前記２つの圧電薄板のうち一方の圧電薄板のオイラー角を(９０°,９０°,ψ)とすると、他方の圧電薄板のオイラー角が(９０°,-９０°,-ψ)であるか、または、これらと結晶学的に等価なオイラー角である請求項２に記載の弾性波デバイス。
【請求項５】
使用する振動モードがＳＨ波であり、
前記２つの圧電薄板がいずれもニオブ酸リチウムか、またはタンタル酸リチウムであり、
かつ、前記２つの圧電薄板は、圧電定数ｅ１６が同じ値であり、
かつ、前記２つの圧電薄板の圧電定数ｅ３１、ｅ１５の絶対値が同じで符号が反転するように前記２つの圧電薄板のオイラー角が選ばれている請求項１に記載の弾性波デバイス。
【請求項６】
前記２つの圧電薄板の厚さが同一である請求項５に記載の弾性波デバイス。
【請求項７】
前記２つの圧電薄板がいずれもニオブ酸リチウムか、またはいずれもタンタル酸リチウムであり、前記２つの圧電薄板のうち一方のオイラー角を(０°,１００°,０°)とすると、他方の圧電薄板のオイラー角が(０°,２８０°,１８０°)であるか、または、これらと結晶学的に等価なオイラー角であることを特徴とする請求項３に記載の弾性波デバイス。
【請求項８】
前記２つの圧電薄板は、第１圧電薄板と第２圧電薄板であり、
前記接合基板は、前記第１圧電薄板、前記第２圧電薄板とで構成され、
前記接合基板を支持する支持基板を備え、
前記第１圧電薄板、前記第２圧電薄板、前記支持基板の順に層を形成し、
前記支持基板の音速は、前記第１圧電薄板、前記第２圧電薄板の音速よりも速いことを特徴とする請求項１に記載の弾性波デバイス。
【請求項９】
前記支持基板は、Ｓｉ、水晶、サファイア、ＳｉＣ、ＳｉＯ
２
、ダイヤモンド、あるいは水晶、サファイア、ＳｉＣ、ＳｉＯ
２
、ダイヤモンドから選択されるいずれかが成膜されたＳｉ基板である請求項８に記載の弾性波デバイス。
【請求項１０】
使用するＳＡＷモードがＬＬ－ＳＡＷの場合において、
前記２つの圧電薄板は、圧電定数ｅ１１が同じ値となり、圧電定数ｅ１６、ｅ３４が絶対値が同じで符号が反転するようなオイラー角である請求項８に記載の弾性波デバイス。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波を利用した弾性波デバイスに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年の移動体通信の世界的な伸張と通信量の増加にともない、スマートフォン等の移動体通信機器の高速化、高性能化が求められてきている。通信機器の高性能化のためには、弾性波デバイスの高周波数化、広帯域化、高Ｑ値化等が重要となるが、更に、通信の高速化のため、複数のバンドを同時に利用するキャリアアグリゲーションなどの新技術が導入され、帯域外のスプリアスの低減についても求められてきている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、圧電膜を有する弾性波装置であって、支持基板と、前記支持基板上に形成されており、前記圧電膜を伝搬する弾性波音速より伝搬するバルク波音速が高速である高音速膜と、前記高音速膜上に積層されており、前記圧電膜を伝搬するバルク波音速より伝搬するバルク波音速が低速である低音速膜と、前記低音速膜上に積層された前記圧電膜と、前記圧電膜の一方面に形成されているＩＤＴ電極とを備える、弾性波装置が開示されている。
【０００４】
これにより、支持基板と圧電膜との間に、高音速膜及び低音速膜が配置されているため、Ｑ値を高めることが可能となる。従って、高いＱ値を有する弾性波装置を提供することが可能となるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第５７１３０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載した弾性波デバイス等の従来の弾性波デバイスでは、スプリアスを低減するためは、主要な伝搬モード以外の結合係数が小さいカットの圧電薄板しか使えないという大きな制約があった。
【０００７】
言い換えると、従来の弾性波デバイスでは、使いたい主要な伝搬モードの結合係数をある程度確保しつつ、不要な伝搬モードの結合係数が小さい条件を探索するしか無かった。そして、不要な伝搬モードの結合係数が小さい条件がもし無かったらその構造は諦めざるを得ないという大きな制約があった。
【０００８】
本発明は、係る実情に鑑み、上記課題を解決し、積極的に不要な伝搬モードの結合係数を、圧電定数をキャンセルすることによって低減することにより、スプリアスが低減された弾性波デバイスを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の課題は、下記の各発明によって解決することができる。
即ち、本発明の弾性波デバイスは、２つの圧電薄板の層を有する接合基板と、前記接合基板上に形成された電極と、を備え、前記２つの圧電薄板は、同じ材料で形成され、使用する振動モードに関係する前記２つの圧電薄板の圧電定数が同一であり、スプリアスとなる不要な振動モードに関係する前記２つの圧電薄板の圧電定数は、絶対値が同じで符号が反転するように、前記２つの圧電薄板のオイラー角が選ばれていることを主要な特徴としている。
【００１０】
また、本発明の弾性波デバイスは、前記２つの圧電薄板は、使用する振動モードがＬａｍｂ波であり、かつ、前記２つの圧電薄板の圧電定数ｅ１１は、同じ値であり、かつ、前記２つの圧電薄板の圧電定数ｅ１６、ｅ３４は、絶対値が同じで符号が反転するようなオイラー角であることを主要な特徴としている。
（【００１１】以降は省略されています）

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