一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

弹性波装置的制作方法

2021-11-24 22:03:00 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及弹性波装置。


背景技术:

2.以往,已知有利用了在包含linbo3或litao3的压电膜传播的板波的弹性波装置。例如,在下述的专利文献1中,公开了利用了作为板波的拉姆波(lamb wave)的弹性波装置。在此,在支承体上设置有压电基板。在支承体,即,支承基板设置有空洞部。压电基板与空洞部重叠。压电基板包含linbo3或litao3。在压电基板的上表面设置有idt电极。在idt电极的与一个电位连接的多个电极指和与另一个电位连接的多个电极指之间施加电压。由此,激励拉姆波。在该idt电极的两侧设置有反射器。由此,构成利用了板波的弹性波谐振器。
3.在先技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2012

257019号公报


技术实现要素:

6.发明要解决的课题
7.在将专利文献1记载的弹性波装置的尺寸增大的情况下,支承基板的空洞部的尺寸也变大。因此,弹性波装置在构造上往往变得脆弱。
8.本发明的目的在于,提供一种在支承基板设置有空洞部的情况下不易产生构造上的脆弱性的弹性波装置。
9.用于解决课题的技术方案
10.本发明涉及的弹性波装置具备:支承基板,具有空洞部;压电膜,设置在所述支承基板上,使得覆盖所述空洞部;功能电极,设置在所述压电膜上,使得在俯视下与所述空洞部重叠;以及支承构件,配置在所述支承基板的所述空洞部,对所述压电膜进行支承,所述功能电极具有在与所述压电膜的厚度方向交叉的方向上排列的多个电极,所述多个电极包含:第1电极以及第2电极,在与所述压电膜的厚度方向交叉的方向上对置,且与相互不同的电位连接,从与所述第1电极延伸的方向正交的方向观察,相邻的所述电极重叠的区域为交叉区域,在俯视下,所述交叉区域与所述支承构件重叠。
11.发明效果
12.根据本发明涉及的弹性波装置,在支承基板设置有空洞部的情况下,不易产生构造上的脆弱性。
附图说明
13.图1是本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。
14.图2是本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的俯视图。
15.图3是用于示出本发明的第1实施方式的支承基板中的空洞部的内部以及压电膜
上的结构的、示出弹性波装置的一部分的示意性立体图。
16.图4的(a)是用于说明以往的弹性波装置的在压电膜传播的拉姆波的示意性主视剖视图,图4的(b)是用于说明本发明的一个实施方式涉及的弹性波装置中的、在压电膜传播的厚度剪切一阶模式(thickness

shear primary mode)的体波(bulk wave)的示意性主视剖视图。
17.图5是示出厚度剪切一阶模式的体波的振幅方向的图。
18.图6是示出将相邻的第1电极与第2电极的中心间距离或中心间距离的平均距离设为p、并将压电膜的厚度设为d的情况下的d/p和作为谐振器的相对带宽的关系的图。
19.图7是示出本发明的第1实施方式以及比较例的弹性波装置的阻抗频率特性的图。
20.图8是本发明的第1实施方式的第1变形例涉及的弹性波装置的俯视图。
21.图9是本发明的第1实施方式的第2变形例涉及的弹性波装置的俯视图。
22.图10是本发明的第1实施方式的第3变形例涉及的弹性波装置的俯视图。
23.图11是本发明的第1实施方式的第4变形例涉及的弹性波装置的俯视图。
24.图12是本发明的第1实施方式的第5变形例涉及的弹性波装置的俯视图。
25.图13是本发明的第1实施方式的第6变形例涉及的弹性波装置的主视剖视图。
26.图14是本发明的第1实施方式的第7变形例涉及的弹性波装置的主视剖视图。
27.图15是本发明的第2实施方式涉及的弹性波装置的俯视图。
28.图16是用于示出本发明的第3实施方式的支承基板中的空洞部的内部以及压电膜上的结构的、示出弹性波装置的一部分的示意性立体图。
29.图17是本发明的第4实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。
30.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。
31.图19是本发明的第5实施方式涉及的弹性波装置的俯视图。
32.图20的(a)~图20的(c)是用于说明形成第5实施方式中的功能电极以及支承构件的方法的一个例子的主视剖视图。
33.图21的(a)~图21的(c)是用于说明形成第5实施方式中的支承构件的方法的一个例子的主视剖视图。
34.图22是本发明的第5实施方式的变形例涉及的弹性波装置的主视剖视图。
35.图23是本发明的第6实施方式涉及的弹性波装置的俯视图。
36.图24是本发明的第6实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。
具体实施方式
37.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。
38.另外,需要指出,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。
39.图1是本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。图2是第1实施方式涉及的弹性波装置的俯视图。另外,图1是沿着图2中的i

i线的剖视图。在图2中,通过影线示出后述的支承构件。在图2以外的俯视图中也是同样的。
40.如图1所示,弹性波装置1具有支承基板2、压电膜3、功能电极4以及支承构件5。在支承基板2上设置有压电膜3。在压电膜3上设置有功能电极4。支承构件5对压电膜3进行支
承。
41.支承基板2具有空洞部10、支承部12以及底部13。支承部12具有框状的形状。支承部12设置在底部13上。空洞部10是设置在支承基板2的凹部。更具体地,空洞部10是被支承部12以及底部13包围的凹部。空洞部10在压电膜3侧开口。另外,图1中的虚线示意性地示出支承基板2的底部13与支承部12的边界以及支承基板2与支承构件5的边界。
42.如图2所示,支承部12包含第1内侧面12a、第2内侧面12b、第3内侧面12c以及第4内侧面12d。第1内侧面12a以及第3内侧面12c相互对置。第2内侧面12b以及第4内侧面12d相互对置。第1内侧面12a的两端与第2内侧面12b以及第4内侧面12d连接。同样地,第3内侧面12c的两端与第2内侧面12b以及第4内侧面12d连接。
43.支承基板2是硅基板。支承基板2的压电膜3侧的面处的面方位优选为(100)、(110)或(111)。支承基板2的电阻率优选为4kω以上。不过,支承基板2的材料并不限定于上述材料,例如,能够使用氧化铝、钽酸锂、铌酸锂、石英等压电体、矾土、氧化镁、蓝宝石、氮化硅、氮化铝、碳化硅、氧化锆、堇青石、多铝红柱石、块滑石、镁橄榄石等各种陶瓷、金刚石、玻璃等电介质、硅、氮化镓等半导体等。
44.在支承基板2的支承部12上设置有压电膜3,使得覆盖空洞部10。压电膜3具有第1主面3a以及第2主面3b。第1主面3a以及第2主面3b相互对置。在第1主面3a以及第2主面3b之中,第2主面3b是支承基板2侧的主面。在本实施方式中,压电膜3是铌酸锂膜。更具体地,压电膜3是linbo3膜。另外,压电膜3的材料并不限定于上述材料,例如,也可以使用litao3等钽酸锂。压电膜3的厚度优选为40nm以上且1000nm以下。
45.如图2所示,在压电膜3的第1主面3a上设置有功能电极4。功能电极4具有多个电极。多个电极在与压电膜3的厚度方向交叉的方向上排列。各电极具有矩形形状。多个电极包含多对第1电极6以及第2电极7。在本实施方式中,第1电极6以及第2电极7平行地延伸。在与第1电极6延伸的方向正交的方向上,相邻的第1电极6以及第2电极7对置。以下,将第1电极6延伸的方向设为y方向,将与y方向正交的方向设为x方向。x方向以及y方向这两者是与压电膜3的厚度方向交叉的方向。因此,相邻的第1电极6以及第2电极7也可以说在与压电膜3的厚度方向交叉的方向上对置。在此,在本说明书中,所谓“正交”并不仅限定于严格地正交的情况,还包含大致正交。所谓大致正交,在本说明书中,例如是指90
°±
10
°
的范围内的角度。
46.功能电极4具有第1汇流条8以及第2汇流条9。第1汇流条8以及第2汇流条9相互对置。多个第1电极6的一端分别与第1汇流条8连接。多个第2电极7的一端分别与第2汇流条9连接。多个第1电极6以及多个第2电极7彼此相互交叉对插。第1电极6以及第2电极7与相互不同的电位连接。
47.功能电极4包含al、alcu合金等适当的金属或合金。alcu合金中的cu优选为1重量%以上且10重量%以下。功能电极4也可以包含层叠金属膜。在该情况下,例如,也可以是密接层。作为密接层,例如,可列举ti层、cr层等。
48.如图2所示,功能电极4具有交叉区域a。交叉区域a是从x方向观察与相邻的电极重叠的区域。交叉区域a是x方向上的从功能电极4的最外侧的电极中的一个电极到最外侧的电极中的另一个电极的区域。另外,交叉区域a包含上述最外侧的电极的x方向上的外侧的端部。
49.图3是用于示出第1实施方式的支承基板中的空洞部的内部以及压电膜上的结构的、示出弹性波装置的一部分的示意性立体图。在图3中,通过虚线示出空洞部10的轮廓。
50.在支承基板2的空洞部10内配置有一个支承构件5。在俯视下,支承构件5与交叉区域a重叠。在本说明书中,所谓俯视,是指从图1或图3中的上方观察的方向。支承构件5在俯视下仅与一根第2电极7重叠。更具体地,支承构件5在俯视下仅与压电膜3中的设置有第2电极7的区域重叠。
51.如图2所示,支承构件5横穿空洞部10而将空洞部10分割。支承构件5与支承基板2的支承部12连接。更具体地,支承构件5与支承基板2的第1内侧面12a以及第3内侧面12c连接。像这样,支承构件5是壁状。不过,支承构件5也可以不与支承部12连接。
52.弹性波装置1的支承构件5包含硅。如图1所示,支承构件5与支承基板2设置为一体。更具体地,支承构件5从支承基板2的底部13向压电膜3侧突出。支承构件5与压电膜3直接接触。由此,支承构件5对压电膜3进行支承。
53.本实施方式的特征在于,支承构件5配置在空洞部10,使得在俯视下与交叉区域a重叠。由此,即使在支承基板2设置有空洞部10的情况下,也能够通过支承构件5对压电膜3进行支承。因而,不易产生弹性波装置1的构造上的脆弱性。
54.可是,在本实施方式中,在压电膜3上未设置反射器。弹性波装置1不具有反射器。或者,在弹性波装置1具有反射器的情况下,能够减少反射器的电极指的根数。这是由于弹性波装置1利用了厚度剪切一阶模式的体波。以下,对弹性波装置1所利用的厚度剪切一阶模式的细节进行说明。
55.如图2所示,相邻的一对第1电极6以及第2电极7的构造在x方向上设置有多对。该对数无需为整数对,也可以是1.5对、2.5对等。另外,所谓功能电极4中的电极相邻,不是指电极彼此被配置为直接接触的情况,而是指电极彼此隔开间隔进行配置的情况。此外,在第1电极6和第2电极7相邻的情况下,在第1电极6与第2电极7之间,不配置其它信号电极或接地电极。
56.在驱动弹性波装置1时,在多个第1电极6与多个第2电极7之间施加交流电压。更具体地,在第1汇流条8与第2汇流条9之间施加交流电压。由此,能够得到利用了在压电膜3中激励的厚度剪切一阶模式的体波的谐振特性。像这样,第1电极6与第2电极7之间的区域是激励区域b。虽然在图2中,作为例子而示出了一个激励区域b,但是多个第1电极6与多个第2电极7之间的区域均为激励区域b。激励区域b包含于交叉区域a。
57.在弹性波装置1中,在将压电膜3的厚度设为d并将多对第1电极6以及第2电极7中的任一相邻的第1电极6与第2电极7的中心间距离设为p的情况下,d/p设为0.5以下。因此,可有效地激励上述厚度剪切一阶模式的体波,能够得到良好的谐振特性。在此,所谓第1电极6与第2电极7的中心间距离,成为将第1电极6的x方向上的中心和第2电极7的x方向上的中心连结的距离。
58.弹性波装置1具备上述结构,并利用了厚度剪切一阶模式。由此,即使减少了第1电极6以及第2电极7的对数,也不易产生q值的下降。
59.在本实施方式中,对压电膜3使用了z切割的压电体。因此,x方向成为与压电膜3的极化方向正交的方向。在对压电膜3使用了其它切割角的压电体的情况下,并不限于此。
60.参照图4的(a)以及图4的(b)对厚度剪切一阶模式的体波和以往利用的拉姆波的
不同进行说明。
61.图4的(a)是用于说明像在专利文献1记载的那样的弹性波装置的在压电膜传播的拉姆波的示意性主视剖视图。在此,波如箭头所示地在压电膜201中传播。在此,在压电膜201中,第1主面201a和第2主面201b对置,将第1主面201a和第2主面201b连结的厚度方向为z方向。x方向是idt电极的电极指排列的方向。如图4的(a)所示,拉姆波在x方向上传播。拉姆波是板波,因此压电膜201作为整体进行振动,但是波在x方向上传播。因此,在idt电极的x方向两侧配置反射器而得到谐振特性。
62.相对于此,如图4的(b)所示,在本实施方式的弹性波装置中,振动位移是厚度剪切方向。因此,波大致在z方向上传播并谐振。因而,波的x方向分量与z方向分量相比显著小。而且,可通过该z方向上的波的传播得到谐振特性,因此即使减少反射器的电极指的根数,也不易产生传播损耗。进而,即使为了发展小型化而减少包含第1电极6以及第2电极7的电极对的对数,也不易产生q值的下降。
63.另外,如图5所示,厚度剪切一阶模式的体波的振幅方向在压电膜3的激励区域包含的第1区域451和激励区域包含的第2区域452中变得相反。在图5中,示意性地示出了在第1电极6与第2电极7之间施加了第2电极7与第1电极6相比成为高电位的电压的情况下的体波。第1区域451是激励区域之中与压电膜3的厚度方向正交并将压电膜3分为两部分的假想平面vp1与第1主面3a之间的区域。第2区域452是激励区域之中假想平面vp1与第2主面3b之间的区域。
64.如上所述,在弹性波装置1中,配置有多对第1电极6以及第2电极7。厚度剪切一阶模式不是使波在x方向上传播的模式,因此无需设置多对包含第1电极6以及第2电极7的电极对。即,只要设置至少一对第1电极6以及第2电极7即可。
65.在弹性波装置1中,第1电极6是与信号电位连接的电极,第2电极7是与接地电位连接的电极。不过,也可以是,第1电极6与接地电位连接,第2电极7与信号电位连接。在本实施方式中,如上所述,至少一对电极是与信号电位连接的电极或与接地电位连接的电极,未设置浮置电极。
66.可是,在本实施方式中,d/p为0.5以下。d/p优选为0.24以下。在该情况下,能够得到更加良好的谐振特性。参照图6对此进行说明。
67.使d/p变化而得到了多个弹性波装置。图6是示出该d/p和作为弹性波装置的谐振器的相对带宽的关系的图。
68.根据图6可明确,在d/p>0.5的情况下,即使调整d/p,相对带宽也不足5%。相对于此,在d/p≤0.5的情况下,如果使d/p在该范围内变化,则能够使相对带宽为5%以上。因而,能够构成具有高耦合系数的谐振器。此外,在d/p为0.24以下的情况下,能够将相对带宽提高为7%以上。除此以外,如果在该范围内调整d/p,则能够得到相对带宽更加宽的谐振器,能够实现具有更加高的耦合系数的谐振器。另外,例如,在压电膜3具有厚度偏差的情况下,也可以采用对该厚度进行了平均化的值。
69.相邻的第1电极6与第2电极7的中心间距离p优选为1μm以上且10μm以下。在将功能电极4的多个电极的沿着x方向的尺寸设为宽度时,第1电极6以及第2电极7的宽度分别优选为50nm以上且1000nm以下。
70.在此,如图1所示,第1实施方式中的支承构件5在俯视下仅与设置有第2电极7的区
域重叠。由此,能够使谐振特性几乎不劣化,并抑制产生弹性波装置1的构造上的脆弱性。以下通过对第1实施方式和比较例进行比较,从而对其细节进行说明。另外,比较例与第1实施方式的不同点在于,不具有支承构件。
71.准备第1实施方式以及比较例的弹性波装置,并比较了阻抗频率特性。准备的第1实施方式的弹性波装置的设计参数如下。在此,将支承构件5的沿着x方向的尺寸作为支承构件5的宽度。比较例的设计参数除了支承构件5以外与第1实施方式的设计参数相同。
72.压电膜3:材料为linbo3、厚度为400nm
73.包含第1电极6以及第2电极7的电极对的对数=50对
74.支承基板2:材料为si
75.支承构件5:材料为si、宽度为1.012μm
76.第1电极6与第2电极7的中心间距离p:3.75μm
77.第1电极6以及第2电极7的宽度:1.012μm
78.d/p:0.27
79.图7是示出第1实施方式以及比较例的弹性波装置的阻抗频率特性的图。
80.如图7所示,可知第1实施方式的阻抗频率特性与比较例的阻抗频率特性几乎相同。在第1实施方式中,利用了厚度剪切一阶模式。在该情况下,在压电膜3中的位于第1电极6与第2电极7之间的激励区域b中,位移大。另一方面,在压电膜3中的设置有第1电极6以及第2电极7的部分中,位移小。弹性波装置1的支承构件5在俯视下仅与设置有第2电极7的区域重叠。因而,支承构件5仅与压电膜3的位移小的部分接触,因此不易阻碍压电膜3的位移。因此,能够使谐振特性几乎不劣化,并抑制产生弹性波装置1的构造上的脆弱性。同样地,在支承构件5在俯视下仅与设置有第1电极6的区域重叠的情况下,也能够使谐振特性几乎不劣化,并抑制产生弹性波装置1的构造上的脆弱性。
81.支承构件5和压电膜3在俯视下重叠的面积优选小于功能电极4的一根电极和压电膜3在俯视下重叠的面积。在该情况下,更加可靠地不易阻碍压电膜3的位移。不过,支承构件5只要在俯视下与交叉区域a重叠即可。
82.在第1实施方式中,空洞部10的沿着y方向的尺寸与交叉区域a的沿着y方向的尺寸相同。弹性波装置1的支承构件5在俯视下仅与第2电极7中的位于交叉区域a的部分重叠。另外,空洞部10的配置并不限定于上述。只要在俯视下交叉区域a整体与空洞部10重叠即可。空洞部10的沿着y方向的尺寸只要为交叉区域a的沿着y方向的尺寸以上即可。由此,在功能电极4施加了电压时的压电膜3的位移不易被阻碍。
83.在第1实施方式中,第1汇流条8以及第2汇流条9与第1电极6以及第2电极7对置的方向平行地延伸。另外,功能电极4的形状并不限定于此。例如,第1汇流条8以及第2汇流条9也可以与第1电极6以及第2电极7对置的方向垂直地延伸。在该情况下,第1电极6以及第2电极7的形状例如也可以是l字状等。
84.以下,示出第1实施方式的各变形例。在各变形例中,也与第1实施方式同样地,不易产生弹性波装置的构造上的脆弱性。
85.在图8~图10中,示出第1变形例~第3变形例。在第1变形例~第3变形例中,仅支承构件的形状与第1实施方式不同。在图8所示的第1变形例中,支承构件25a的宽度比第2电极7的宽度窄。
86.在图9所示的第2变形例中,支承构件25b是棱柱状。支承构件25b不与支承基板2的支承部12连接。支承构件25b的宽度比第2电极7的宽度宽。支承构件25b和压电膜3在俯视下重叠的面积小于功能电极4的一根电极和压电膜3在俯视下重叠的面积。支承构件25b在俯视下与第2电极7和激励区域b重叠。另外,支承构件25b在俯视下与激励区域b的比x方向上的中央c靠近第2电极7的部分重叠。
87.在图10所示的第3变形例中,支承构件25c为圆柱状。支承构件25c不与支承基板2的支承部12连接。
88.在第1实施方式中,设置有一个支承构件5。另外,也可以设置有多个支承构件。通过以下的第1实施方式的第4变形例以及第5变形例示出该例子。
89.在图11所示的第4变形例中,在支承基板2的空洞部10配置有多个支承构件25d。各支承构件25d为棱柱状。多个支承构件25d在俯视下与相同的第2电极7重叠。多个支承构件25d仅与压电膜3中的设置有第2电极7的区域重叠。
90.在图12所示的第5变形例中,在支承基板2的空洞部10配置有多个支承构件25e。各支承构件25e为壁状。多个支承构件25e在俯视下与相互不同的第2电极7重叠。多个支承构件25e仅与压电膜3中的设置有第2电极7的区域重叠。在本变形例中,多个支承构件25e分别与支承基板2的第1内侧面12a以及第3内侧面12c连接。不过,也可以是,至少一个支承构件25e不与第1内侧面12a或第3内侧面12c连接。
91.在本变形例中,多个支承构件25e在俯视下与全部的第2电极7重叠。另外,例如也可以是,在俯视下,一个支承构件25e与第1电极6重叠,另一个支承构件25e与第2电极7重叠。多个支承构件25e各自的配置并不限定于上述配置。多个支承构件25e只要在俯视下与交叉区域a重叠即可。
92.图13是第1实施方式的第6变形例涉及的弹性波装置的主视剖视图。
93.在本变形例中,在支承构件5的压电膜3侧的面上设置有绝缘膜26。支承构件5经由绝缘膜26与压电膜3间接地接触。像这样,支承构件5也可以不与压电膜3直接接触。在支承基板2中的支承部12上设置有绝缘膜27。支承基板2经由绝缘膜27与压电膜3间接地接触。像这样,支承基板2也可以不与压电膜3直接接触。绝缘膜26以及绝缘膜27是氧化硅膜。不过,绝缘膜26以及绝缘膜27的材料并不限定于上述,例如,能够使用氮化硅、氮氧化硅或矾土等适当的绝缘性材料。
94.另外,也可以是,支承构件5以及支承基板2中的一者与压电膜3直接相接。或者,也可以是,绝缘膜26以及绝缘膜27构成为一体的绝缘膜。
95.图14是第1实施方式的第7变形例涉及的弹性波装置的主视剖视图。
96.在本变形例中,支承构件25f被设置为与支承基板2独立的构件。支承构件25f包含适当的金属。另外,支承构件25f也可以包含适当的半导体或绝缘体等。与第6变形例同样地,在支承基板2中的支承部12与压电膜3之间设置有绝缘膜27。不过,支承基板2和压电膜3也可以直接接触。
97.支承构件25f的热导率优选为压电膜3的热导率以上。由此,在激励了弹性波时产生的热等容易从压电膜3传导到支承构件25f。从压电膜3传导到支承构件25f的热进一步向支承基板2侧散热。因而,能够提高散热性。像本变形例这样,优选支承构件25f包含金属。在该情况下,能够适当地提高支承构件25f的热导率,能够更可靠地提高散热性。
98.如图14所示,支承构件25f与压电膜3直接接触。由此,能够有效地提高散热性。另外,也可以与第6变形例同样地,在支承构件25f与压电膜3之间设置有绝缘膜26。
99.图15是第2实施方式涉及的弹性波装置的俯视图。
100.本实施方式与第1实施方式不同之处在于,空洞部10的沿着y方向的尺寸大于交叉区域a的沿着y方向的尺寸、以及支承构件35的配置。除了上述的方面以外,本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。
101.空洞部10的沿着y方向的尺寸大于功能电极4的沿着y方向的尺寸。在俯视下,支承基板2的支承部12包围功能电极4。因而,在俯视下,功能电极4的整体与空洞部10重叠。
102.支承构件35与支承基板2的第1内侧面12a以及第3内侧面12c连接。因而,支承构件35在俯视下与第1汇流条8以及第2汇流条9重叠。进而,支承构件35在俯视下与压电膜3的比设置有功能电极4的部分靠y方向上的外侧的部分重叠。
103.在本实施方式中,也与第1实施方式同样地,不易产生弹性波装置的构造上的脆弱性。另外,即使在空洞部10的沿着y方向的尺寸大于交叉区域a的沿着y方向的尺寸的情况下,支承构件35的配置也并不限定于上述。例如,支承构件35的配置也可以是与第1实施方式或其各变形例同样的配置。
104.图16是用于示出第3实施方式的支承基板中的空洞部的内部以及压电膜上的结构的、示出弹性波装置的一部分的示意性立体图。
105.在本实施方式中,功能电极44中的多个电极的配置、以及功能电极44和支承构件5的位置关系与第1实施方式不同。除了上述的方面以外,本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。
106.功能电极44具有第1电极6彼此相邻的部分。压电膜3中的设置有相邻的第1电极6的部分之间的部分是非激励区域d。在本实施方式中,相邻的第1电极6彼此的中心间距离为2p。在非激励区域d中,不激励厚度剪切一阶模式的体波。非激励区域d包含于交叉区域a。
107.另外,相邻的第1电极6彼此的中心间距离优选在2p
±
0.5p的范围内。如果在该范围内,则几乎不产生谐振特性的劣化。
108.支承构件5在俯视下与非激励区域d重叠。在非激励区域d中,压电膜3的位移小。因而,在本实施方式中,即使通过支承构件5对压电膜3进行支承,也不易阻碍压电膜3的位移。因此,能够使谐振特性几乎不劣化,并抑制产生弹性波装置的构造上的脆弱性。
109.像图16所示的本实施方式那样,支承构件5优选在俯视下与相邻的两个第1电极6之间的非激励区域d的中央重叠。非激励区域d的x方向上的中央距激励区域b的距离长,因此压电膜3的位移更加小。因而,即使通过支承构件5对压电膜3进行支承,也更加不易阻碍压电膜3的位移。
110.在本实施方式以及第1实施方式中,利用了厚度剪切一阶模式。由此,尽管本实施方式的弹性波装置具有非激励区域d,在本实施方式和第1实施方式中,谐振特性也几乎无变化。
111.图17是第4实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。
112.本实施方式与第3实施方式的不同点在于,功能电极44设置在压电膜3的第2主面3b上、以及在俯视下支承基板2的支承部12包围功能电极44。除了上述的方面以外,本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。
113.支承构件5配置在相邻的第1电极6之间。支承构件5在俯视下与交叉区域a中的非激励区域d重叠。因而,与第3实施方式同样地,能够使谐振特性几乎不劣化,并抑制产生弹性波装置的构造上的脆弱性。
114.图18是第5实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。图19是第5实施方式涉及的弹性波装置的俯视图。
115.如图18以及图19所示,本实施方式与第4实施方式的不同点在于,支承构件55包含与第2电极7相同种类的材料,并连接于与第2电极7相同的电位。除了上述的方面以外,本实施方式的弹性波装置具有与第4实施方式的弹性波装置同样的结构。
116.如图19所示,支承构件55与第2汇流条9连接。支承构件55与压电膜3直接接触。由此,支承构件55与第2电极7同样地,对厚度剪切一阶模式的体波的激励有贡献。更具体地,通过在相邻的第1电极6与支承构件55之间施加交流电压,从而可激励厚度剪切一阶模式的体波。因而,在本实施方式中,相邻的第1电极6中的一者与支承构件55之间的区域是激励区域b。同样地,相邻的第1电极6中的另一者与支承构件55之间的区域也是激励区域b。如上所述,功能电极44的各电极也可以包含层叠金属膜。在该情况下,支承构件55也可以包含层叠金属膜。
117.在压电膜3中的、支承构件55所接触的部分中,基本上不激励厚度剪切一阶模式的体波。因而,不易阻碍压电膜3的位移。在本实施方式中,也不易使谐振特性劣化,且能够抑制产生弹性波装置的构造上的脆弱性。另外,支承构件55也可以包含与第1电极6相同种类的材料,并连接于与第1电极6相同的电位。在该情况下,支承构件55也可以与第1汇流条8连接。另外,在本实施方式中,第1电极6以及第2电极7包含相同种类的材料。
118.在制造本实施方式的弹性波装置时,例如,也可以在压电膜3上形成了功能电极44以及支承构件55之后,将压电膜3和支承基板2接合。功能电极44以及支承构件55例如能够通过剥离法等来形成。以下,对支承构件55以及功能电极44的形成方法的一个例子进行说明。
119.图20的(a)~图20的(c)是用于说明形成第5实施方式中的功能电极以及支承构件的方法的一个例子的主视剖视图。图21的(a)~图21的(c)是用于说明形成第5实施方式中的支承构件的方法的一个例子的主视剖视图。
120.如图20的(a)所示,在压电膜3上形成抗蚀剂图案53a。抗蚀剂图案53a具有功能电极44以及支承构件55的形状的开口部。在形成抗蚀剂图案53a时,例如,通过印刷法等形成抗蚀剂层。接着,例如,只要通过曝光以及显影进行图案化即可。
121.接着,如图20的(b)所示,在压电膜3上以及抗蚀剂图案53a上形成功能电极44以及支承构件55用的金属层54a。另外,金属层54a可以是单层的金属膜,也可以是层叠金属膜。金属层54a例如能够通过溅射法或真空蒸镀法等来形成。接着,例如通过蚀刻等将抗蚀剂图案53a剥离。由此,如图20的(c)所示,得到功能电极44。
122.接着,如图21的(a)所示,在压电膜3上形成抗蚀剂图案53b,使得覆盖功能电极44。抗蚀剂图案53b具有支承构件55的形状的开口部。抗蚀剂图案53b能够与上述抗蚀剂图案53a同样地形成。
123.接着,如图21的(b)所示,在金属层54a上以及抗蚀剂图案53b上形成支承构件55用的金属层54b。图21的(b)中的虚线示意性地示出金属层54a以及金属层54b的边界。金属层
54a以及金属层54b分别可以是单层的金属膜,也可以是层叠金属膜。接着,将抗蚀剂图案53b剥离。由此,如图21的(c)所示,得到支承构件55。
124.图22是第5实施方式的变形例涉及的弹性波装置的主视剖视图。
125.在本变形例中,设置有多个支承构件65a以及支承构件65b。在图22中,示出了各两个支承构件65a以及支承构件65b。不过,支承构件65a以及支承构件65b的个数并不限定于上述。
126.支承构件65a包含与第1电极6相同种类的材料,并连接于与第1电极6相同的电位。支承构件65a与第1汇流条8连接。另一方面,支承构件65b包含与第2电极7相同种类的材料,并连接于与第2电极7相同的电位。支承构件65b与第2汇流条9连接。在本变形例中,也不易产生弹性波装置的构造上的脆弱性。
127.与在相邻的第1电极6与第2电极7之间施加交流电压的情况同样地,通过在相邻的支承构件65a与第2电极7之间施加交流电压,从而可激励厚度剪切一阶模式的体波。通过在相邻的第1电极6与支承构件65b之间施加交流电压,从而也可激励厚度剪切一阶模式的体波。进而,通过在相邻的支承构件65a与支承构件65b之间施加交流电压,从而也可激励厚度剪切一阶模式的体波。像这样,也可以是,多个支承构件65a以及支承构件65b对厚度剪切一阶模式的体波的激励有贡献。
128.图23是第6实施方式涉及的弹性波装置的俯视图。图24是第6实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。
129.图23以及图24所示的弹性波装置71利用了板波。本实施方式中的压电膜3是氮化铝膜。更具体地,压电膜3是aln膜。另外,压电膜3的材料并不限定于上述,例如,也可以是钽酸锂或铌酸锂等。
130.弹性波装置71中的功能电极是idt电极74。idt电极74具有第1汇流条78、第2汇流条79、多个第1电极指76以及多个第2电极指77。多个第1电极指76是本发明中的多个第1电极。多个第2电极指77是本发明中的多个第2电极。多个第1电极指76的一端分别与第1汇流条78连接。多个第2电极指77的一端分别与第2汇流条79连接。多个第1电极指76以及多个第2电极指77彼此相互交叉对插。因而,相邻的第1电极指76以及第2电极指77在x方向上相互对置。idt电极74与第1实施方式中的功能电极4同样地具有交叉区域a。在本实施方式中,交叉区域a自身为激励区域。
131.在压电膜3上的idt电极74的x方向两侧设置有一对反射器72a以及反射器72b。在弹性波装置71中,在俯视下,支承基板2的支承部12包围idt电极74和一对反射器72a以及反射器72b。因而,在俯视下,idt电极74和一对反射器72a以及反射器72b的整体与空洞部10重叠。
132.支承构件5在俯视下与第2电极指77重叠。不过,支承构件5只要在俯视下与交叉区域a重叠即可。在本实施方式中,也不易产生弹性波装置71的构造上的脆弱性。
133.附图标记说明
134.1:弹性波装置;
135.2:支承基板;
136.3:压电膜;
137.3a:第1主面;
138.3b:第2主面;
139.4:功能电极;
140.5:支承构件;
141.6、7:第1电极、第2电极;
142.8、9:第1汇流条、第2汇流条;
143.10:空洞部;
144.12:支承部;
145.12a~12d:第1内侧面~第4内侧面;
146.13:底部;
147.25a~25f:支承构件;
148.26、27:绝缘膜;
149.35:支承构件;
150.44:功能电极;
151.53a、53b:抗蚀剂图案;
152.54a、54b:金属层;
153.55:支承构件;
154.65a、65b:支承构件;
155.71:弹性波装置;
156.72a、72b:反射器;
157.74:idt电极;
158.76、77:第1电极指、第2电极指;
159.78、79:第1汇流条、第2汇流条;
160.201:压电膜;
161.201a、201b:第1主面、第2主面;
162.451、452:第1区域、第2区域;
163.vp1:假想平面。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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