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公開番号2025064571
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-17
出願番号2023174438
出願日2023-10-06
発明の名称弾性波装置
出願人京セラ株式会社
代理人弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
主分類H03H 9/145 20060101AFI20250410BHJP(基本電子回路)
要約【課題】温度変化による周波数特性の変動が小さい、弾性波装置を実現する。
【解決手段】圧電体と、圧電体に直接または間接的に接し、第1合金～第12合金のいずれかである第1金属材料を含んでいるIDT電極と、を備えている。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
圧電体と、
前記圧電体に直接または間接的に接し、第１合金～第１２合金のいずれかである第１金属材料を含んでいるＩＤＴ電極と、を備えている、弾性波装置。
第１合金：ベースがＮｉであり、第１合金に含まれるＰｄ原子数が、第１合金に含まれる全原子数の４６％以上かつ６０％以下である
第２合金：ベースがＮｉであり、第２合金に含まれるＰｔ原子数が、第２合金に含まれる全原子数の５０％以上かつ６１％以下である
第３合金：ベースがＮｉであり、第３合金に含まれるＳｉ原子数が、第３合金に含まれる全原子数の３．０％以上かつ４．５％以下である
第４合金：ベースがＮｉであり、第４合金に含まれるＶ原子数が、第４合金に含まれる全原子数の４．０％以上かつ５．２％以下である
第５合金：ベースがＮｉであり、第５合金に含まれるＭｎ原子数が、第５合金に含まれる全原子数の８．０％以上かつ１３．０％以下である
第６合金：ベースがＮｉであり、第６合金に含まれるＴｉ原子数が、第６合金に含まれる全原子数の５．０％以上かつ６．４％以下である
第７合金：ベースがＮｉであり、第７合金に含まれるＴｉ原子数が、第７合金に含まれる全原子数の４０％以上かつ７０％以下である
第８合金：ベースがＮｉであり、第８合金に含まれるＣｒ原子数が、第８合金に含まれる全原子数の４．５％以上かつ６．３％以下である
第９合金：ベースがＦｅであり、第９合金に含まれるＰｄ原子数が、第９合金に含まれる全原子数の２５％以上かつ３５％以下である
第１０合金：ベースがＦｅであり、第１０合金に含まれるＭｎ原子数が、第１０合金に含まれる全原子数の１５％以上かつ３１％以下である
第１１合金：ベースがＦｅであり、第１１合金に含まれるＮｉ原子数が、第１１合金に含まれる全原子数の２６％以上かつ４４％以下である
第１２合金：ベースがＭｎであり、第１２合金に含まれるＣｕ原子数が、第１２合金に含まれる全原子数の１０％以上かつ３２％以下である
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
圧電体と、
前記圧電体に直接または間接的に接するＩＤＴ電極と、を備えており、
前記圧電体におけるヤング率の温度係数の符号と、前記ＩＤＴ電極におけるヤング率の温度係数の符号と、が異なっている、弾性波装置。
【請求項３】
圧電体と、
前記圧電体に直接または間接的に接するＩＤＴ電極と、
前記圧電体に直接または間接的に接し、第１合金～第１２合金のいずれかである第１金属材料を含んでいる合金層と、を備えている、弾性波装置。
第１合金：ベースがＮｉであり、第１合金に含まれるＰｄ原子数が、第１合金に含まれる全原子数の４６％以上かつ６０％以下である
第２合金：ベースがＮｉであり、第２合金に含まれるＰｔ原子数が、第２合金に含まれる全原子数の５０％以上かつ６１％以下である
第３合金：ベースがＮｉであり、第３合金に含まれるＳｉ原子数が、第３合金に含まれる全原子数の３．０％以上かつ４．５％以下である
第４合金：ベースがＮｉであり、第４合金に含まれるＶ原子数が、第４合金に含まれる全原子数の４．０％以上かつ５．２％以下である
第５合金：ベースがＮｉであり、第５合金に含まれるＭｎ原子数が、第５合金に含まれる全原子数の８．０％以上かつ１３．０％以下である
第６合金：ベースがＮｉであり、第６合金に含まれるＴｉ原子数が、第６合金に含まれる全原子数の５．０％以上かつ６．４％以下である
第７合金：ベースがＮｉであり、第７合金に含まれるＴｉ原子数が、第７合金に含まれる全原子数の４０％以上かつ７０％以下である
第８合金：ベースがＮｉであり、第８合金に含まれるＣｒ原子数が、第８合金に含まれる全原子数の４．５％以上かつ６．３％以下である
第９合金：ベースがＦｅであり、第９合金に含まれるＰｄ原子数が、第９合金に含まれる全原子数の２５％以上かつ３５％以下である
第１０合金：ベースがＦｅであり、第１０合金に含まれるＭｎ原子数が、第１０合金に含まれる全原子数の１５％以上かつ３１％以下である
第１１合金：ベースがＦｅであり、第１１合金に含まれるＮｉ原子数が、第１１合金に含まれる全原子数の２６％以上かつ４４％以下である
第１２合金：ベースがＭｎであり、第１２合金に含まれるＣｕ原子数が、第１２合金に含まれる全原子数の１０％以上かつ３２％以下である
【請求項４】
圧電体と、
前記圧電体に直接または間接的に接するＩＤＴ電極と、
前記圧電体に直接または間接的に接する、高音響インピーダンス層である合金層および低音響インピーダンス層と、を備えており、
前記圧電体におけるヤング率の温度係数の符号と、前記合金層におけるヤング率の温度係数の符号と、が異なっている、弾性波装置。
【請求項５】
前記第１金属材料は、前記第１合金であり、
前記第１合金に含まれるＰｄ原子数は、前記第１合金に含まれる全原子数の４７％以上かつ５４％以下である、請求項１または３に記載の弾性波装置。
【請求項６】
前記第１金属材料は、前記第２合金であり、
前記第２合金に含まれるＰｔ原子数は、前記第２合金に含まれる全原子数の５５％以上かつ６０％以下である、請求項１または３に記載の弾性波装置。
【請求項７】
前記第１金属材料は、前記第３合金であり、
前記第３合金に含まれるＳｉ原子数は、前記第３合金に含まれる全原子数の３．５％以上かつ４．４％以下である、請求項１または３に記載の弾性波装置。
【請求項８】
前記第１金属材料は、前記第４合金であり、
前記第４合金に含まれるＶ原子数は、前記第４合金に含まれる全原子数の４．２％以上かつ５．０％以下である、請求項１または３に記載の弾性波装置。
【請求項９】
前記第１金属材料は、前記第５合金であり、
前記第５合金に含まれるＭｎ原子数は、前記第５合金に含まれる全原子数の９．０％以上かつ１１．０％以下である、請求項１または３に記載の弾性波装置。
【請求項１０】
前記第１金属材料は、前記第６合金であり、
前記第６合金に含まれるＴｉ原子数は、前記第６合金に含まれる全原子数の５．１％以上かつ６．２％以下である、請求項１または３に記載の弾性波装置。
（【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】
本開示は、弾性波装置に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
弾性波装置においては、ＩＤＴ電極が合金を含んでいる構成が知られている。特許文献１には、ＩＤＴ電極が、副成分１０％以下のＡｌからなる第１層とＣｕＡｌ
２
合金からなる第２層との積層構造を備える構成が開示されている。ＩＤＴは、interdigital transducerの略である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開番号ＷＯ２０１９／００９３７３Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術においては、弾性波装置の温度変化によって、弾性波装置の周波数特性が大きく変動しやすい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様に係る弾性波装置は、圧電体と、前記圧電体に直接または間接的に接し、第１合金～第１２合金のいずれかである第１金属材料を含んでいるＩＤＴ電極と、を備えている。
【０００６】
第１合金：ベースがＮｉであり、第１合金に含まれるＰｄ原子数が、第１合金に含まれる全原子数の４６％以上かつ６０％以下である
第２合金：ベースがＮｉであり、第２合金に含まれるＰｔ原子数が、第２合金に含まれる全原子数の５０％以上かつ６１％以下である
第３合金：ベースがＮｉであり、第３合金に含まれるＳｉ原子数が、第３合金に含まれる全原子数の３．０％以上かつ４．５％以下である
第４合金：ベースがＮｉであり、第４合金に含まれるＶ原子数が、第４合金に含まれる全原子数の４．０％以上かつ５．２％以下である
第５合金：ベースがＮｉであり、第５合金に含まれるＭｎ原子数が、第５合金に含まれる全原子数の８．０％以上かつ１３．０％以下である
第６合金：ベースがＮｉであり、第６合金に含まれるＴｉ原子数が、第６合金に含まれる全原子数の５．０％以上かつ６．４％以下である
第７合金：ベースがＮｉであり、第７合金に含まれるＴｉ原子数が、第７合金に含まれる全原子数の４０％以上かつ７０％以下である
第８合金：ベースがＮｉであり、第８合金に含まれるＣｒ原子数が、第８合金に含まれる全原子数の４．５％以上かつ６．３％以下である
第９合金：ベースがＦｅであり、第９合金に含まれるＰｄ原子数が、第９合金に含まれる全原子数の２５％以上かつ３５％以下である
第１０合金：ベースがＦｅであり、第１０合金に含まれるＭｎ原子数が、第１０合金に含まれる全原子数の１５％以上かつ３１％以下である
第１１合金：ベースがＦｅであり、第１１合金に含まれるＮｉ原子数が、第１１合金に含まれる全原子数の２６％以上かつ４４％以下である
第１２合金：ベースがＭｎであり、第１２合金に含まれるＣｕ原子数が、第１２合金に含まれる全原子数の１０％以上かつ３２％以下である
【発明の効果】
【０００７】
本開示の一態様によれば、温度変化による周波数特性の変動が小さい、弾性波装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
一般に弾性波装置において用いられ得る材料の、弾性定数（ヤング率）の温度係数を示す表である。
各種金属材料と、そのヤング率の絶対値と、そのヤング率の温度係数と、を示す表である。
圧電体およびＳｉＯ
２
層の積層構造の側面図である。
本開示の各実施形態１～４に係る弾性波装置の概略構成を示す平面図である。
本開示の実施形態１に係る、図４のＡ－Ａ断面図である。
ヤング率の温度係数の符号が正である合金の一部を示す表である。
弾性波装置の、ＩＤＴ電極の厚みに対する各種特性を示すグラフである。
ＩＤＴ電極の厚みが３０ｎｍである場合の、周波数に対するインピーダンスの絶対値を示すグラフである。
ＩＤＴ電極の厚みが５０ｎｍである場合の、周波数に対するインピーダンスの絶対値を示すグラフである。
ＩＤＴ電極の厚みが７０ｎｍである場合の、周波数に対するインピーダンスの絶対値を示すグラフである。
板波以外を励振する弾性波装置における、ＩＤＴ電極のヤング率の温度係数に対する、弾性波装置のＴＣＦｒ変化量を示すグラフである。
板波として反対称モードのＡ
１
モードを励振する弾性波装置における、ＩＤＴ電極のヤング率の温度係数に対する、弾性波装置のＴＣＦｒ変化量を示すグラフである。
本開示の実施形態２に係る、図４のＡ－Ａ断面図である。
ＩＤＴ電極がＡｌからなる弾性波装置における、周波数に対するインピーダンスの絶対値を示すグラフである。
本開示の実施形態２に係る弾性波装置における、周波数に対するインピーダンスの絶対値を示すグラフである。
本開示の実施形態３に係る、図４のＡ－Ａ断面図である。
本開示の実施形態４に係る、図４のＡ－Ａ断面図である。
本開示の実施形態５に係る弾性波装置の概略構成を示す平面図である。
図１８のＢ－Ｂ断面図である。
装置Ｘおよび装置Ｙそれぞれの構成を示す断面図である。
ＳｉＯ
２
層を備えている弾性波装置における、本開示の効果について説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示を実施するための形態について説明する。説明の便宜上、先に説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない場合がある。
【００１０】
ＳＡＷフィルタ等の弾性波装置においては概ね、共振周波数が音速に比例する。弾性波装置において、音速は、ヤング率等の弾性定数を密度で除したものの平方根を取った値である。弾性波装置においては、弾性定数の温度特性が、共振周波数、ひいてはＴＣＦ（Temperature Coefficient of Frequency）に影響を与える。ＴＣＦは、周波数温度特性とも呼ばれ、弾性波装置の弾性定数の温度係数の半分に概ね比例する。ＴＣＦは共振、もしくは反共振周波数の温度による変化率を、共振、もしくは反共振周波数の絶対値で規格化したもので、通常はｐｐｍ／Ｋの単位が用いられる。ＳＡＷは、Surface Acoustic Waveの略である。
（【００１１】以降は省略されています）

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