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JP2019029866A - Acoustic wave device - Google Patents

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JP2019029866A JP2017148492A JP2017148492A JP2019029866A JP 2019029866 A JP2019029866 A JP 2019029866A JP 2017148492 A JP2017148492 A JP 2017148492A JP 2017148492 A JP2017148492 A JP 2017148492A JP 2019029866 A JP2019029866 A JP 2019029866A
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Abstract

To suppress temperature dependence of frequency in an acoustic wave device.SOLUTION: The acoustic wave device includes: a piezoelectric substrate 10; a pair of interdigital electrodes 18 provided on the piezoelectric substrate 10 and each having a plurality of electrode fingers 14 and a bus bar 16 to which the plurality of electrode fingers 14 are connected; and a pair of metal layers 26 at least partially embedded in the piezoelectric substrate 10 and provided so as to sandwich the pair of interdigital transducers 18 in a direction in which the plurality of electrode fingers 14 extends.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、弾性波デバイスに関し、例えば圧電基板を有する弾性波デバイスに関する。   The present invention relates to an acoustic wave device, for example, an acoustic wave device having a piezoelectric substrate.

弾性波共振器を用いた弾性波デバイスは、例えば移動多通信用のフィルタおよびマルチプレクサに用いられている。弾性表面共振器は、圧電基板上に弾性表面波を励振するIDT(Interdigital Transducer)が形成されている。(特許文献1)。   An elastic wave device using an elastic wave resonator is used in, for example, a filter and a multiplexer for mobile multi-communication. In the surface acoustic resonator, an IDT (Interdigital Transducer) that excites surface acoustic waves is formed on a piezoelectric substrate. (Patent Document 1).

特開2007−184690号公報JP 2007-184690 A

圧電基板は、線熱膨張係数が大きい。このため、温度が変化すると、弾性波デバイスにおける周波数が変化してしまう。   A piezoelectric substrate has a large linear thermal expansion coefficient. For this reason, when the temperature changes, the frequency in the acoustic wave device changes.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、弾性波デバイスにおける周波数の温度依存性を抑制することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said subject, and it aims at suppressing the temperature dependence of the frequency in an elastic wave device.

本発明は、圧電基板と、前記圧電基板上に設けられ、複数の電極指と前記複数の電極指が接続されたバスバーとを各々有する一対の櫛型電極と、前記圧電基板に少なくとも一部が埋め込まれ、前記複数の電極指が延伸する方向において前記一対の櫛型電極を挟むように設けられた一対の金属層と、を具備する弾性波デバイスである。   The present invention includes a piezoelectric substrate, a pair of comb electrodes provided on the piezoelectric substrate, each having a plurality of electrode fingers and a bus bar connected to the plurality of electrode fingers, and at least a part of the piezoelectric substrate. And a pair of metal layers provided so as to sandwich the pair of comb-shaped electrodes in a direction in which the plurality of electrode fingers extend.

上記構成において、前記一対の金属層は、前記圧電基板の前記複数の電極指の配列方向における線熱膨張係数より小さな線熱膨張係数を有する構成とすることができる。   The said structure WHEREIN: A pair of said metal layer can be set as the structure which has a linear thermal expansion coefficient smaller than the linear thermal expansion coefficient in the sequence direction of the said several electrode finger of the said piezoelectric substrate.

上記構成において、前記複数の電極指が配列する方向において前記一対の櫛型電極を挟むように設けられた一対の反射器を具備する構成とすることができる。   The above-described configuration may include a pair of reflectors provided so as to sandwich the pair of comb-shaped electrodes in a direction in which the plurality of electrode fingers are arranged.

上記構成において、前記一対の金属層は前記一対の反射器を挟むように設けられている構成とすることができる。   In the above configuration, the pair of metal layers may be provided so as to sandwich the pair of reflectors.

上記構成において、前記複数の電極指の配列する方向において、前記金属層の長さは前記バスバーの長さより大きい構成とすることができる。   The said structure WHEREIN: The length of the said metal layer can be set as the structure larger than the length of the said bus bar in the direction where these electrode fingers are arranged.

上記構成において、前記圧電基板の前記一対の櫛型電極が設けられた面と反対の面に接合され、前記圧電基板の線熱膨張係数より小さい線熱膨張係数を有する支持基板を具備する構成とすることができる。   In the above-described configuration, the piezoelectric substrate includes a support substrate that is bonded to a surface opposite to the surface on which the pair of comb-shaped electrodes are provided and has a linear thermal expansion coefficient smaller than that of the piezoelectric substrate. can do.

上記構成において、前記一対の金属層の線熱膨張係数は前記支持基板の線熱膨張係数より小さい構成とすることができる。   In the above configuration, the linear thermal expansion coefficient of the pair of metal layers may be smaller than the linear thermal expansion coefficient of the support substrate.

上記構成において、前記一対の櫛型電極と前記一対の金属層の間には他の金属層は設けられていない構成とすることができる。   In the above structure, no other metal layer may be provided between the pair of comb electrodes and the pair of metal layers.

上記構成において、前記圧電基板上に設けられ、入力端子と出力端子との間に直列に接続された1または複数の直列共振器と、前記圧電基板上に設けられ、前記入力端子と前記出力端子との間に並列に接続された1または複数の並列共振器と、を備えるラダー型フィルタを具備し、前記1または複数の直列共振器のうち最も反共振周波数の高い直列共振器と、前記1または複数の並列共振器のうち最も共振周波数の低い並列共振器と、の少なくとも一方は、前記複数の電極指が延伸する方向に前記一対の金属層が設けられた前記一対の櫛型電極を含む構成とすることができる。   In the above configuration, one or more series resonators provided on the piezoelectric substrate and connected in series between an input terminal and an output terminal, and provided on the piezoelectric substrate, the input terminal and the output terminal 1 or a plurality of parallel resonators connected in parallel with each other, and a series type resonator having the highest antiresonance frequency among the one or more series resonators, Alternatively, at least one of the parallel resonators having the lowest resonance frequency among the plurality of parallel resonators includes the pair of comb electrodes provided with the pair of metal layers in a direction in which the plurality of electrode fingers extend. It can be configured.

上記構成において、前記1または複数の直列共振器のうち最も反共振周波数の高い直列共振器と前記1または複数の並列共振器のうち最も共振周波数の低い並列共振器と以外の共振器の少なくとも一つの共振器は、前記複数の電極指が延伸する方向に前記一対の金属層が設けられた前記一対の櫛型電極を含まない構成とすることができる。   In the above-described configuration, at least one of the resonators other than the series resonator having the highest antiresonance frequency among the one or more series resonators and the parallel resonator having the lowest resonance frequency among the one or more parallel resonators. One resonator may be configured not to include the pair of comb-shaped electrodes provided with the pair of metal layers in a direction in which the plurality of electrode fingers extend.

上記構成において、前記複数の電極指が延伸する方向に前記一対の櫛型電極を含むフィルタを具備する構成とすることができる。   The said structure WHEREIN: It can be set as the structure which comprises the filter containing a pair of said comb-shaped electrode in the direction where these electrode fingers extend | stretch.

上記構成において、前記フィルタを含むマルチプレクサを具備する構成とすることができる。   In the above configuration, a multiplexer including the filter can be provided.

上記構成において、共通端子と第1端子との間に接続され、1または複数の第1直列共振器と1または複数の第1並列共振器とを有し、前記1または複数の第1直列共振器の少なくとも1つは前記複数の電極指が延伸する方向に前記一対の金属層が設けられた前記一対の櫛型電極を含む第1ラダー型フィルタと、前記第1ラダー型フィルタより高い通過帯域を有し、前記共通端子と第2端子との間に接続され、1または複数の第2直列共振器と1または複数の第2並列共振器とを有し、前記1または複数の第2並列共振器の少なくとも1つは前記複数の電極指が延伸する方向に前記一対の金属層が設けられた前記一対の櫛型電極を含む第2ラダーフィルタと、を備えるマルチプレクサを具備する構成とすることができる。   In the above configuration, the one or more first series resonators and one or more first parallel resonators are connected between the common terminal and the first terminal, and the one or more first series resonances are provided. At least one of the vessels includes a first ladder filter including the pair of comb-shaped electrodes provided with the pair of metal layers in a direction in which the plurality of electrode fingers extend, and a higher passband than the first ladder filter Connected between the common terminal and the second terminal, and having one or more second series resonators and one or more second parallel resonators, the one or more second parallel resonators At least one of the resonators includes a multiplexer including a second ladder filter including the pair of comb-shaped electrodes provided with the pair of metal layers in a direction in which the plurality of electrode fingers extend. Can do.

本発明によれば、弾性波デバイスにおける周波数の温度依存性を抑制することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the temperature dependence of the frequency in an elastic wave device can be suppressed.

図1(a)は、実施例1に係る弾性波デバイスの平面図、図1(b)および図1(c)は、図1(a)のA−A断面およびB−B断面である。FIG. 1A is a plan view of the acoustic wave device according to the first embodiment, and FIGS. 1B and 1C are an AA cross section and a BB cross section of FIG. 図2(a)および図2(b)は、実施例1の変形例1に係る弾性波デバイスの断面図である。2A and 2B are cross-sectional views of the acoustic wave device according to the first modification of the first embodiment. 図3(a)は、各サンプルにおける厚さT10、T11およびT26並びに金属層の材料を示す図、図3(b)は、シミュレーションに用いた各材料のヤング率、ポアソン比および線熱膨張係数を示す図である。FIG. 3A is a diagram showing the thicknesses T10, T11 and T26 and the material of the metal layer in each sample, and FIG. 3B is the Young's modulus, Poisson's ratio and linear thermal expansion coefficient of each material used in the simulation. FIG. 図4は、シミュレーション結果を示す金属層の厚さT26に対する熱膨張係数を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a thermal expansion coefficient with respect to the thickness T26 of the metal layer showing the simulation result. 図5は、実施例2に係る弾性波デバイスの平面図である。FIG. 5 is a plan view of the acoustic wave device according to the second embodiment. 図6は、実施例2における各共振器の減衰特性を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the attenuation characteristics of the resonators according to the second embodiment. 図7(a)から図7(c)は、実施例3およびその変形例1および2に係る弾性波デバイスの断面図である。FIGS. 7A to 7C are cross-sectional views of the acoustic wave device according to the third embodiment and the first and second modifications thereof. 図8(a)は、実施例3およびその変形例における弾性波素子52の断面図、図8(b)は、実施例3の変形例3に係るデュプレクサの回路図である。FIG. 8A is a cross-sectional view of the acoustic wave element 52 in the third embodiment and its modification, and FIG. 8B is a circuit diagram of a duplexer according to the third modification of the third embodiment.

以下、図面を参照し実施例について説明する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

周波数の温度係数(TCF:Temperature Coefficient of Frequency)は、線熱膨張係数(TEC:Thermal Expansion Coefficient)と位相速度の温度係数(TCV:Temperature Coefficient of Velocity)との和で定まる。そこで、実施例1では、線熱膨張係数に着目した。圧電基板に金属層を埋め込むことにより、周波数の温度係数を0に近づける(すなわち絶対値を小さくする)ことを検討した。   The temperature coefficient of frequency (TCF) is determined by the sum of the coefficient of linear thermal expansion (TEC) and the temperature coefficient of phase velocity (TCV: Temperature Coefficient of Velocity). Therefore, in Example 1, attention was paid to the linear thermal expansion coefficient. By embedding a metal layer in the piezoelectric substrate, it was examined that the temperature coefficient of frequency approaches 0 (that is, the absolute value is reduced).

図1(a)は、実施例1に係る弾性波デバイスの平面図、図1(b)および図1(c)は、図1(a)のA−A断面およびB−B断面である。図1(a)から図1(c)に示すように、1ポート共振器では、圧電基板10上にIDT20および反射器22が設けられている。圧電基板10は、例えばニオブ酸リチウム基板またはタンタル酸リチウム基板である。IDT20および反射器22は、圧電基板10に形成された金属膜12により形成される。金属膜12は例えばCu(銅)膜またはAl(アルミニウム)膜である。IDT20は、対向する一対の櫛型電極18を備える。   FIG. 1A is a plan view of the acoustic wave device according to the first embodiment, and FIGS. 1B and 1C are an AA cross section and a BB cross section of FIG. As shown in FIGS. 1A to 1C, in the 1-port resonator, an IDT 20 and a reflector 22 are provided on the piezoelectric substrate 10. The piezoelectric substrate 10 is, for example, a lithium niobate substrate or a lithium tantalate substrate. The IDT 20 and the reflector 22 are formed by the metal film 12 formed on the piezoelectric substrate 10. The metal film 12 is, for example, a Cu (copper) film or an Al (aluminum) film. The IDT 20 includes a pair of opposing comb electrodes 18.

櫛型電極18は、複数の電極指14と、複数の電極指14が接続されたバスバー16とを備える。一対の櫛型電極18は、少なくとも一部において電極指14が互い違いとなるように、対向して設けられている。IDT20は主に電極指14の配列方向に伝搬する弾性波を励振する。弾性波は反射器22により反射される。同じ櫛型電極18における電極指14のピッチは弾性波の波長λにほぼ相当する。電極指14の配列方向(すなわち弾性波の伝搬方向)をX方向、電極指14の延伸方向をY方向、圧電基板10の法線方向をZ方向とする。   The comb-shaped electrode 18 includes a plurality of electrode fingers 14 and a bus bar 16 to which the plurality of electrode fingers 14 are connected. The pair of comb-shaped electrodes 18 are provided to face each other so that the electrode fingers 14 are staggered at least in part. The IDT 20 mainly excites an elastic wave propagating in the arrangement direction of the electrode fingers 14. The elastic wave is reflected by the reflector 22. The pitch of the electrode fingers 14 in the same comb electrode 18 substantially corresponds to the wavelength λ of the elastic wave. The arrangement direction of the electrode fingers 14 (that is, the propagation direction of the elastic wave) is the X direction, the extending direction of the electrode fingers 14 is the Y direction, and the normal direction of the piezoelectric substrate 10 is the Z direction.

圧電基板10上に配線24が設けられている。一対の配線24は一対の櫛型電極18のバスバー16にそれぞれ接続されている。配線24は例えば金属膜12により形成されている。配線24は、金属膜12とは異なる材料からなる金属膜でもよい。Y方向において一対の櫛型電極18を挟むように金属層26が設けられている。金属層26は圧電基板10に埋め込まれている。金属層26は、圧電基板10のX方向の線熱膨張係数より小さな線熱膨張係数を有する。金属層26は例えばCu層またはW(タングステン)層である。   A wiring 24 is provided on the piezoelectric substrate 10. The pair of wirings 24 are connected to the bus bars 16 of the pair of comb electrodes 18 respectively. The wiring 24 is formed of, for example, the metal film 12. The wiring 24 may be a metal film made of a material different from that of the metal film 12. A metal layer 26 is provided so as to sandwich the pair of comb-shaped electrodes 18 in the Y direction. The metal layer 26 is embedded in the piezoelectric substrate 10. The metal layer 26 has a linear thermal expansion coefficient smaller than the linear thermal expansion coefficient in the X direction of the piezoelectric substrate 10. The metal layer 26 is, for example, a Cu layer or a W (tungsten) layer.

圧電基板10のX方向およびY方向の長さをLxおよびLyとする。金属層26のX方向の長さおよびY方向の幅をそれぞれL26およびW26とする。金属層26の間隔をW20とする。圧電基板10および金属層26の厚さをそれぞれT10およびT26とする。   The lengths of the piezoelectric substrate 10 in the X direction and the Y direction are Lx and Ly. The length in the X direction and the width in the Y direction of the metal layer 26 are L26 and W26, respectively. The interval between the metal layers 26 is W20. The thicknesses of the piezoelectric substrate 10 and the metal layer 26 are T10 and T26, respectively.

[実施例1の変形例1]
図2(a)および図2(b)は、実施例1の変形例1に係る弾性波デバイスの断面図であり、図1(a)のA−A断面およびB−B断面に相当する。図2(a)および図2(b)に示すように、圧電基板10のIDT20が設けられた面と反対の面に支持基板11が接合されている。支持基板11は、圧電基板10のX方向の線熱膨張係数より小さな線熱膨張係数を有し、例えばサファイア基板、スピネル基板、シリコン基板または水晶基板である。圧電基板10は支持基板11に直接接合されていてもよいし、接着剤等を介し接合されていてもよい。支持基板11の厚さをT11とする。金属層26の厚さT26と圧電基板10の厚さT10はほぼ同じである。厚さT26とT10とは異なっていてもよい。
[Modification 1 of Example 1]
2A and 2B are cross-sectional views of the acoustic wave device according to the first modification of the first embodiment, and correspond to the AA cross section and the BB cross section of FIG. As shown in FIGS. 2A and 2B, the support substrate 11 is bonded to the surface of the piezoelectric substrate 10 opposite to the surface on which the IDT 20 is provided. The support substrate 11 has a linear thermal expansion coefficient smaller than the linear thermal expansion coefficient in the X direction of the piezoelectric substrate 10 and is, for example, a sapphire substrate, a spinel substrate, a silicon substrate, or a quartz substrate. The piezoelectric substrate 10 may be directly bonded to the support substrate 11 or may be bonded via an adhesive or the like. The thickness of the support substrate 11 is T11. The thickness T26 of the metal layer 26 and the thickness T10 of the piezoelectric substrate 10 are substantially the same. The thicknesses T26 and T10 may be different.

[シミュレーション]
実施例1およびその変形例1における熱膨張係数をシミュレーションした。シミュレーションでは、温度を変え、図1(a)における金属層26間のY方向の中心でありX方向において金属層26の端部に位置する箇所28間の距離の膨張をシミュレーションした。1℃当たりの箇所28間の距離の変化率を熱膨張係数(単位は/℃)とした。なお、材料の線熱膨張係数と区別するため、以下では熱膨張係数という。
[simulation]
The thermal expansion coefficient in Example 1 and its modification example 1 was simulated. In the simulation, the temperature was changed, and the expansion of the distance between the locations 28 located at the ends of the metal layer 26 in the X direction and the center in the Y direction between the metal layers 26 in FIG. The rate of change of the distance between the locations 28 per 1 ° C. was defined as the thermal expansion coefficient (unit: / ° C.). In addition, in order to distinguish with the linear thermal expansion coefficient of material, it is called a thermal expansion coefficient below.

シミュレーションの条件を以下に示す。
圧電基板10:42°回転YカットX伝搬タンタル酸リチウム基板
支持基板11:サファイア基板
金属層26:CuまたはW
チップの大きさ:Lx=0.71mm、Ly=0.84mm
金属層26の大きさ:L26=0.7mm、W26=0.05mm、W20=0.1mm
金属膜12および配線24は金属層26に比べ十分薄いため、金属膜12および配線24については考慮していない。
The simulation conditions are shown below.
Piezoelectric substrate 10: 42 ° rotation Y-cut X-propagation lithium tantalate substrate Support substrate 11: Sapphire substrate Metal layer 26: Cu or W
Chip size: Lx = 0.71 mm, Ly = 0.84 mm
Size of metal layer 26: L26 = 0.7 mm, W26 = 0.05 mm, W20 = 0.1 mm
Since the metal film 12 and the wiring 24 are sufficiently thinner than the metal layer 26, the metal film 12 and the wiring 24 are not considered.

図3(a)は、各サンプルにおける厚さT10、T11およびT26並びに金属層の材料を示す図である。図3(a)に示すように、サンプルA1からA3は実施例1に相当する。圧電基板10の厚さT10は150μmであり、金属層26はWである。サンプルB1からB3およびC1からC3は実施例1の変形例1に相当する。サンプルB1からB3の金属層26はWであり、サンプルC1からC3の金属層26はCuである。金属層26の厚さT26と圧電基板10の厚さT10は同じである。圧電基板10の厚さT10と支持基板11の厚さT11との合計は150μmである。圧電基板10と支持基板11とは直接接合されている。サンプルD0は比較例1に相当し金属層26が設けられていない以外はサンプルA1からA3と同じである。サンプルD1からD3は比較例2に相当する。サンプルD1からD3は、金属層26が設けられていない以外は、それぞれサンプルB1およびC1、サンプルB2およびC2並びにサンプルB3およびC3と同じである。   Fig.3 (a) is a figure which shows the thickness T10, T11, and T26 and the material of a metal layer in each sample. As shown in FIG. 3A, samples A1 to A3 correspond to Example 1. The thickness T10 of the piezoelectric substrate 10 is 150 μm, and the metal layer 26 is W. Samples B1 to B3 and C1 to C3 correspond to the first modification of the first embodiment. The metal layer 26 of samples B1 to B3 is W, and the metal layer 26 of samples C1 to C3 is Cu. The thickness T26 of the metal layer 26 and the thickness T10 of the piezoelectric substrate 10 are the same. The total of the thickness T10 of the piezoelectric substrate 10 and the thickness T11 of the support substrate 11 is 150 μm. The piezoelectric substrate 10 and the support substrate 11 are directly bonded. Sample D0 corresponds to Comparative Example 1 and is the same as Samples A1 to A3 except that the metal layer 26 is not provided. Samples D1 to D3 correspond to Comparative Example 2. Samples D1 to D3 are the same as Samples B1 and C1, Samples B2 and C2, and Samples B3 and C3, respectively, except that the metal layer 26 is not provided.

図3(b)は、シミュレーションに用いた各材料のヤング率、ポアソン比および線熱膨張係数を示す図である。図3(b)に示すように、タンタル酸リチウム基板(LT)の線熱膨張係数は結晶方位により異なる。X、YおよびZは、それぞれ結晶方位がX軸方位、Y軸方位およびZ軸方位の線熱膨張係数である。X軸方位の線熱膨張係数が最も大きく、Y軸方位の線熱膨張係数が最も小さい。Wおよびサファイアの線熱膨張係数はタンタル酸リチウム基板のX軸の線熱膨張係数より小さい。Cuの線熱膨張係数はタンタル酸リチウム基板のX軸の線熱膨張係数より大きい。Wの線熱膨張係数はサファイアの線熱膨張係数より小さい。Wおよびサファイアのヤング率はタンタル酸リチウム基板のヤング率より大きい。Cuのヤング率はタンタル酸リチウム基板のヤング率より小さい。   FIG. 3B is a diagram showing Young's modulus, Poisson's ratio, and linear thermal expansion coefficient of each material used in the simulation. As shown in FIG. 3B, the linear thermal expansion coefficient of the lithium tantalate substrate (LT) varies depending on the crystal orientation. X, Y, and Z are linear thermal expansion coefficients of which the crystal orientation is X-axis orientation, Y-axis orientation, and Z-axis orientation, respectively. The linear thermal expansion coefficient in the X-axis direction is the largest, and the linear thermal expansion coefficient in the Y-axis direction is the smallest. The linear thermal expansion coefficient of W and sapphire is smaller than the linear thermal expansion coefficient of the X axis of the lithium tantalate substrate. The linear thermal expansion coefficient of Cu is larger than the linear thermal expansion coefficient of the X axis of the lithium tantalate substrate. The linear thermal expansion coefficient of W is smaller than that of sapphire. The Young's modulus of W and sapphire is greater than the Young's modulus of the lithium tantalate substrate. The Young's modulus of Cu is smaller than that of the lithium tantalate substrate.

図4は、シミュレーション結果を示す金属層26の厚さT26に対する熱膨張係数を示す図である。図4に示すように、比較例1のサンプルD0では、熱膨張係数はタンタル酸リチウム基板のX軸の線熱膨張係数と同じ16.1ppm/℃である。実施例1のサンプルA1からA3では、熱膨張係数はそれぞれ13.9ppm/℃、14.5ppm/℃および15.2ppm/℃である。サンプルA1からA3はサンプルD0より熱膨張係数が小さくなる。金属層26の厚さT26が大きくなると熱膨張係数が小さくなる。   FIG. 4 is a diagram showing the thermal expansion coefficient with respect to the thickness T26 of the metal layer 26 showing the simulation result. As shown in FIG. 4, in the sample D0 of Comparative Example 1, the thermal expansion coefficient is 16.1 ppm / ° C., which is the same as the linear thermal expansion coefficient of the X axis of the lithium tantalate substrate. In samples A1 to A3 of Example 1, the thermal expansion coefficients are 13.9 ppm / ° C., 14.5 ppm / ° C., and 15.2 ppm / ° C., respectively. Samples A1 to A3 have a smaller coefficient of thermal expansion than sample D0. As the thickness T26 of the metal layer 26 increases, the thermal expansion coefficient decreases.

比較例2のサンプルD1からD3では、金属層26の厚さT26および圧電基板10の厚さT10が小さくなると熱膨張係数は小さくなる。実施例1の変形例1のサンプルB1からB3では、熱膨張係数はサンプルD1からD3より小さい。サンプルC1からC3では、熱膨張係数はサンプルD1からD3よりやや小さい。   In samples D1 to D3 of Comparative Example 2, the coefficient of thermal expansion decreases as the thickness T26 of the metal layer 26 and the thickness T10 of the piezoelectric substrate 10 decrease. In samples B1 to B3 of Modification 1 of Example 1, the thermal expansion coefficients are smaller than those of samples D1 to D3. In samples C1 to C3, the thermal expansion coefficient is slightly smaller than samples D1 to D3.

実施例1およびその変形例1によれば、図1(a)から図2(b)のように、一対の金属層26は、圧電基板10に埋め込まれ、Y方向において一対の櫛型電極18を挟むように設けられている。これにより、図1(a)の箇所28の熱膨張係数を抑制できる。よって、弾性波デバイスの周波数の温度変化を抑制できる。   According to Example 1 and Modification 1 thereof, as shown in FIGS. 1A to 2B, the pair of metal layers 26 are embedded in the piezoelectric substrate 10, and the pair of comb electrodes 18 in the Y direction. It is provided so that it may be inserted. Thereby, the thermal expansion coefficient of the location 28 of Fig.1 (a) can be suppressed. Therefore, the temperature change of the frequency of the elastic wave device can be suppressed.

金属層26は、少なくとも一部が圧電基板10に埋め込まれていればよい。これにより、圧電基板10のX方向の膨張または収縮による応力を金属層26が支えることができる。金属層26の全てまたは一部の側面は圧電基板10に接していることが好ましい。サンプルA1からA3およびB1からB3のように、金属層26の線熱膨張係数は圧電基板10のX方向における線熱膨張係数より小さい。これにより、図1(a)の箇所28の熱膨張係数をより抑制できる。よって、弾性波デバイスの周波数の温度変化をより抑制できる。金属層26の線熱膨張係数は圧電基板10の線熱膨張係数の2/3以下が好ましく、1/2以下がより好ましい。金属層26としてはCu層またはW層以外の金属層でもよい。   The metal layer 26 only needs to be at least partially embedded in the piezoelectric substrate 10. Thereby, the metal layer 26 can support the stress caused by the expansion or contraction of the piezoelectric substrate 10 in the X direction. All or part of the side surfaces of the metal layer 26 are preferably in contact with the piezoelectric substrate 10. Like the samples A1 to A3 and B1 to B3, the linear thermal expansion coefficient of the metal layer 26 is smaller than the linear thermal expansion coefficient in the X direction of the piezoelectric substrate 10. Thereby, the thermal expansion coefficient of the location 28 of Fig.1 (a) can be suppressed more. Therefore, the temperature change of the frequency of an elastic wave device can be suppressed more. The linear thermal expansion coefficient of the metal layer 26 is preferably 2/3 or less of the linear thermal expansion coefficient of the piezoelectric substrate 10 and more preferably 1/2 or less. The metal layer 26 may be a metal layer other than the Cu layer or the W layer.

一対の金属層26は、Y方向からみたとき一対の櫛型電極18の一部と重なればよい。X方向において一対の櫛型電極18を挟むよう一対の反射器22が設けられているとき、一対の金属層26は一対の反射器22を挟むように設けられていることが好ましい。これにより、弾性波デバイスの周波数の温度変化をより抑制できる。   The pair of metal layers 26 may overlap with a part of the pair of comb-shaped electrodes 18 when viewed from the Y direction. When the pair of reflectors 22 are provided so as to sandwich the pair of comb-shaped electrodes 18 in the X direction, the pair of metal layers 26 are preferably provided so as to sandwich the pair of reflectors 22. Thereby, the temperature change of the frequency of an elastic wave device can be suppressed more.

X方向において、一対の金属層26の長さは、バスバー16の長さより大きい。これにより、弾性波デバイスの周波数の温度変化をより抑制できる。   In the X direction, the length of the pair of metal layers 26 is larger than the length of the bus bar 16. Thereby, the temperature change of the frequency of an elastic wave device can be suppressed more.

熱膨張係数を小さくするため、金属層26のY方向の幅は、一対の櫛型電極18のY方向の幅の0.1倍以上が好ましく、0.2倍以上がより好ましい。チップ面積を削減するため、金属層26のY方向の幅は、一対の櫛型電極18のY方向の幅の1倍以下が好ましく、0.7倍以下がより好ましい。熱膨張係数を小さくするため、金属層26と一対の櫛型電極18との間のギャップ幅は、一対の櫛型電極18のY方向の幅の0.5倍以下が好ましく、0.2倍以下がより好ましい。   In order to reduce the thermal expansion coefficient, the width of the metal layer 26 in the Y direction is preferably 0.1 times or more, more preferably 0.2 times or more, the width of the pair of comb electrodes 18 in the Y direction. In order to reduce the chip area, the width of the metal layer 26 in the Y direction is preferably not more than 1 time and more preferably not more than 0.7 times the width of the pair of comb electrodes 18 in the Y direction. In order to reduce the thermal expansion coefficient, the gap width between the metal layer 26 and the pair of comb electrodes 18 is preferably 0.5 times or less, and 0.2 times the width of the pair of comb electrodes 18 in the Y direction. The following is more preferable.

熱膨張係数を小さくするため、一対の櫛型電極18と一対の金属層26との間には他の金属層は設けられていないことが好ましい。チップ面積を削減するため、一対の金属層26は、一対の櫛型電極18のX方向には設けられていないことが好ましい。   In order to reduce the thermal expansion coefficient, it is preferable that no other metal layer is provided between the pair of comb-shaped electrodes 18 and the pair of metal layers 26. In order to reduce the chip area, the pair of metal layers 26 are preferably not provided in the X direction of the pair of comb electrodes 18.

金属膜12および配線24の厚さは1μm以下である。熱膨張係数を小さくするため、金属層26の厚さT26は、金属膜12および配線24より厚いことが好ましい。金属層26の厚さT26は、金属膜12および配線24の厚さの2倍以上が好ましく5倍以上がより好ましく、10倍以上がさらに好ましい。製造工程簡略化の観点から、金属層26の厚さは、圧電基板10と支持基板11の合計の厚さの1/3以下が好ましく、1/5以下がより好ましい。金属層26が圧電基板10に埋め込まれた深さは、金属膜12および配線24の厚さの1倍以上が好ましく、5倍以上がより好ましく、10倍以上がさらに好ましい。製造工程簡略化の観点から、金属層26が圧電基板10に埋め込まれた深さは、圧電基板10と支持基板11の合計の厚さの1/3以下が好ましく、1/5以下がより好ましい。   The thickness of the metal film 12 and the wiring 24 is 1 μm or less. In order to reduce the thermal expansion coefficient, the thickness T26 of the metal layer 26 is preferably thicker than the metal film 12 and the wiring 24. The thickness T26 of the metal layer 26 is preferably at least twice the thickness of the metal film 12 and the wiring 24, more preferably at least 5 times, and even more preferably at least 10 times. From the viewpoint of simplifying the manufacturing process, the thickness of the metal layer 26 is preferably 1/3 or less of the total thickness of the piezoelectric substrate 10 and the support substrate 11, and more preferably 1/5 or less. The depth at which the metal layer 26 is embedded in the piezoelectric substrate 10 is preferably 1 or more times the thickness of the metal film 12 and the wiring 24, more preferably 5 times or more, and even more preferably 10 times or more. From the viewpoint of simplifying the manufacturing process, the depth at which the metal layer 26 is embedded in the piezoelectric substrate 10 is preferably 1/3 or less of the total thickness of the piezoelectric substrate 10 and the support substrate 11, and more preferably 1/5 or less. .

一対の金属層26はそれぞれ一対の配線24と電気的に接続されていてもよい。一対の金属層26は一対の配線24から電気的に分離されていてもよい。一対の金属層26と一対の配線24との間に絶縁膜が設けられていてもよい。   The pair of metal layers 26 may be electrically connected to the pair of wirings 24, respectively. The pair of metal layers 26 may be electrically separated from the pair of wirings 24. An insulating film may be provided between the pair of metal layers 26 and the pair of wirings 24.

圧電基板10が回転YカットX伝搬タンタル酸リチウム基板または回転YカットX伝搬ニオブ酸リチウム基板のとき、圧電基板10のX方向の線熱膨張係数が大きくなる。よって、金属層26を設けることが好ましい。   When the piezoelectric substrate 10 is a rotating Y-cut X-propagating lithium tantalate substrate or a rotating Y-cut X-propagating lithium niobate substrate, the linear thermal expansion coefficient in the X direction of the piezoelectric substrate 10 increases. Therefore, it is preferable to provide the metal layer 26.

実施例1の変形例1のように、支持基板11が圧電基板10の下面に接合されている。支持基板11の線熱膨張係数は圧電基板10の線熱膨張係数より小さい。これにより、弾性波デバイスの周波数の温度変化をより抑制できる。   As in the first modification of the first embodiment, the support substrate 11 is bonded to the lower surface of the piezoelectric substrate 10. The linear thermal expansion coefficient of the support substrate 11 is smaller than the linear thermal expansion coefficient of the piezoelectric substrate 10. Thereby, the temperature change of the frequency of an elastic wave device can be suppressed more.

サンプルB1からB3のように、一対の金属層26の線熱膨張係数は支持基板11の線熱膨張係数より小さいことが好ましい。これにより、熱膨張係数をより小さくできる。   Like samples B1 to B3, the linear thermal expansion coefficient of the pair of metal layers 26 is preferably smaller than the linear thermal expansion coefficient of the support substrate 11. Thereby, a thermal expansion coefficient can be made smaller.

支持基板11が設けられているとき、金属層26は圧電基板10をZ方向に貫通していることが好ましい。これにより、熱膨張係数を小さくできる。金属層26は圧電基板10をZ方向に貫通していなくてもよい。   When the support substrate 11 is provided, the metal layer 26 preferably penetrates the piezoelectric substrate 10 in the Z direction. Thereby, a thermal expansion coefficient can be made small. The metal layer 26 may not penetrate the piezoelectric substrate 10 in the Z direction.

図5は、実施例2に係る弾性波デバイスの平面図である。図5に示すように、圧電基板10上に1または複数の直列共振器S1からS4、1または複数の並列共振器P1からP3、配線24およびバンプ25が設けられている。各共振器は、IDT20とIDT20のX方向の両側に設けられた反射器22を備えている。バンプ25は、入力バンプT1、出力バンプT2およびグランドバンプTgを含む。配線24は、各共振器間、および各共振器とバンプ25間を電気的に接続する。バンプ25は、例えばスタッドAuバンプ、めっき法により形成されたCuピラー、またはAuSn、SnAgCuもしくはSnAg等のはんだボールである。   FIG. 5 is a plan view of the acoustic wave device according to the second embodiment. As shown in FIG. 5, one or more series resonators S <b> 1 to S <b> 4, one or more parallel resonators P <b> 1 to P <b> 3, wirings 24, and bumps 25 are provided on the piezoelectric substrate 10. Each resonator includes a reflector 22 provided on both sides of the IDT 20 and the IDT 20 in the X direction. The bump 25 includes an input bump T1, an output bump T2, and a ground bump Tg. The wiring 24 electrically connects each resonator and between each resonator and the bump 25. The bumps 25 are, for example, stud Au bumps, Cu pillars formed by plating, or solder balls such as AuSn, SnAgCu, or SnAg.

直列共振器S1からS4は、入力バンプT1(すなわち入力端子)と出力バンプT2(すなわち出力端子)との間に、配線24を介し直列に接続されている。並列共振器P1からP3は、入力バンプT1と出力バンプT2との間に配線24を介し並列に接続されている。このように、直列共振器S1からS4および並列共振器P1からP3はラダー型フィルタとして機能する。直列共振器S3および並列共振器P2のY方向の両側に金属層26が設けられている。   The series resonators S1 to S4 are connected in series via the wiring 24 between the input bump T1 (ie, input terminal) and the output bump T2 (ie, output terminal). The parallel resonators P1 to P3 are connected in parallel via the wiring 24 between the input bump T1 and the output bump T2. Thus, the series resonators S1 to S4 and the parallel resonators P1 to P3 function as a ladder type filter. Metal layers 26 are provided on both sides of the series resonator S3 and the parallel resonator P2 in the Y direction.

図6は、実施例2における各共振器の減衰特性を示す図である。図6に示すように、ラダー型フィルタの通過帯域の高周波側の減衰極は、直列共振器S1からS4の反共振点により形成される。通過帯域の低周波側の減衰極は、並列共振器P1からP3の共振点により形成される。通過帯域の高周波側のスカート特性に最も影響するのは直列共振器のうち反共振周波数の最も高い直列共振器S3(反共振周波数がfsa3)である。通過帯域の低周波側のスカート特性に最も影響するのは並列共振器のうち共振周波数の最も低い並列共振器P2(共振周波数がfpr2)である。通過帯域の温度依存性を抑制するためには、直列共振器S3および並列共振器P2の温度依存性を小さくすることが有効である。   FIG. 6 is a diagram illustrating the attenuation characteristics of the resonators according to the second embodiment. As shown in FIG. 6, the attenuation pole on the high frequency side of the passband of the ladder filter is formed by the antiresonance points of the series resonators S1 to S4. The attenuation pole on the low frequency side of the pass band is formed by the resonance points of the parallel resonators P1 to P3. The series resonator S3 having the highest antiresonance frequency among the series resonators (the antiresonance frequency is fsa3) has the greatest influence on the skirt characteristics on the high frequency side of the pass band. The parallel resonator P2 (resonance frequency is fpr2) having the lowest resonance frequency among the parallel resonators has the most influence on the skirt characteristic on the low frequency side of the pass band. In order to suppress the temperature dependence of the passband, it is effective to reduce the temperature dependence of the series resonator S3 and the parallel resonator P2.

そこで、図5のように、直列共振器S3および並列共振器P2のそれぞれのY方向の両側に金属層26を設ける。これにより、直列共振器S3および並列共振器P2における線熱膨張係数が小さくなる。直列共振器S3および並列共振器P2の周波数温度係数が抑制される。よって、通過特性のスカート特性の温度依存が小さくなり、通過地域の温度依存が小さくなる。   Therefore, as shown in FIG. 5, the metal layers 26 are provided on both sides in the Y direction of the series resonator S3 and the parallel resonator P2. Thereby, the linear thermal expansion coefficient in series resonator S3 and parallel resonator P2 becomes small. The frequency temperature coefficient of the series resonator S3 and the parallel resonator P2 is suppressed. Therefore, the temperature dependence of the skirt characteristic of the passage characteristic is reduced, and the temperature dependence of the passage area is reduced.

反共振周波数と共振周波数との間隔は共振器によって変わらない。よって、直列共振器S3は直列共振器S1からS4のうち共振周波数の最も高い直列共振器ともいえる。また、並列共振器P2は並列共振器P1からP3のうち反共振周波数の最も低い並列共振器ともいえる。   The interval between the antiresonance frequency and the resonance frequency does not change depending on the resonator. Therefore, the series resonator S3 can be said to be the series resonator having the highest resonance frequency among the series resonators S1 to S4. The parallel resonator P2 can be said to be the parallel resonator having the lowest antiresonance frequency among the parallel resonators P1 to P3.

実施例2によれば、1または複数の直列共振器S1からS4のうち最も反共振周波数の高い直列共振器S3と、1または複数の並列共振器P1からP3のうち最も共振周波数の低い並列共振器P2のY方向の両側に金属層26が設けられている。これにより、通過帯域の温度特性を抑制できる。金属層26は、直列共振器S3および並列共振器P2の少なくとも一方に設けられていればよい。   According to the second embodiment, the series resonator S3 having the highest anti-resonance frequency among the one or more series resonators S1 to S4 and the parallel resonance having the lowest resonance frequency among the one or more parallel resonators P1 to P3. Metal layers 26 are provided on both sides in the Y direction of the container P2. Thereby, the temperature characteristic of a pass band can be suppressed. The metal layer 26 may be provided on at least one of the series resonator S3 and the parallel resonator P2.

直列共振器S1からS4の反共振周波数は全て同じでもよい。この場合、金属層26は直列共振器S1からS4の少なくとも1つのY方向に設けられていればよい。また、並列共振器P1からP3の共振周波数は全て同じでもよい。この場合、金属層26は並列共振器P1からP3の少なくとも1つのY方向に設けられていればよい。   The antiresonance frequencies of the series resonators S1 to S4 may all be the same. In this case, the metal layer 26 may be provided in at least one Y direction of the series resonators S1 to S4. Further, the resonance frequencies of the parallel resonators P1 to P3 may all be the same. In this case, the metal layer 26 may be provided in at least one Y direction of the parallel resonators P1 to P3.

直列共振器S1からS4のうち少なくとも1つは他の直列共振器と反共振周波数が異なっていてもよい。この場合、金属層26は最も反共振周波数の高い直列共振器S3のY方向に設けられていればよい。並列共振器P1からP3のうち少なくとも1つは他の並列共振器と共振周波数が異なっていてもよい。この場合、金属層26は最も共振周波数の低い並列共振器P2のY方向に設けられていればよい。   At least one of the series resonators S1 to S4 may have a different antiresonance frequency from the other series resonators. In this case, the metal layer 26 may be provided in the Y direction of the series resonator S3 having the highest antiresonance frequency. At least one of the parallel resonators P1 to P3 may have a resonance frequency different from that of the other parallel resonators. In this case, the metal layer 26 may be provided in the Y direction of the parallel resonator P2 having the lowest resonance frequency.

直列共振器S1からS4および並列共振器P1からP3のうち直列共振器S3および並列共振器P2以外の共振器の少なくとも一つの共振器はY方向に金属層26が設けられていなくてもよい。すなわち、直列共振器S1からS4のうち一部の直列共振器S1、S2またはS4のY方向には金属層26は設けなくてもよい。並列共振器P1からP3のうち一部の並列共振器P1およびP2のY方向には金属層26は設けなくてもよい。これらにより、金属層26の数を減らすことができる。よって、チップ面積を小さくできる。   Of the series resonators S1 to S4 and the parallel resonators P1 to P3, at least one resonator other than the series resonator S3 and the parallel resonator P2 may not be provided with the metal layer 26 in the Y direction. That is, the metal layer 26 may not be provided in the Y direction of some of the series resonators S1, S2, or S4 among the series resonators S1 to S4. The metal layer 26 may not be provided in the Y direction of some of the parallel resonators P1 and P2 among the parallel resonators P1 to P3. As a result, the number of metal layers 26 can be reduced. Therefore, the chip area can be reduced.

金属層26は、直列共振器S3のY方向に隣接する直列共振器S2およびS4より直列共振器S3に近いことが好ましい。金属層26は、並列共振器P2のY方向に隣接する並列共振器P1およびP3より並列共振器P2に近いことが好ましい。これにより、直列共振器S3および並列共振器P2の周波数温度特性をより抑制することができる。   The metal layer 26 is preferably closer to the series resonator S3 than the series resonators S2 and S4 adjacent in the Y direction of the series resonator S3. The metal layer 26 is preferably closer to the parallel resonator P2 than the parallel resonators P1 and P3 adjacent to the parallel resonator P2 in the Y direction. Thereby, the frequency temperature characteristics of the series resonator S3 and the parallel resonator P2 can be further suppressed.

図7(a)は、実施例3に係る弾性波デバイスの断面図である。図7(a)に示すように、圧電基板10の上面に弾性波素子21および配線24が設けられている。配線24は弾性波素子21と電気的に接続されている。圧電基板10の下面に端子40が設けられている。端子40は、弾性波素子21を配線24を介し外部と接続するためのフットパッドである。圧電基板10を貫通するビア配線42が設けられている。ビア配線42は配線24と端子40とを電気的に接続する。配線24、ビア配線42および端子40は例えば銅層、アルミニウム層または金層等の金属層である。圧電基板10の上面に金属層26および環状金属層44が埋め込まれている。環状金属層44は圧電基板10の外縁に弾性波素子21を囲むように設けられている。環状金属層44は銅層またはタングステン層である。   FIG. 7A is a cross-sectional view of the acoustic wave device according to the third embodiment. As shown in FIG. 7A, the acoustic wave element 21 and the wiring 24 are provided on the upper surface of the piezoelectric substrate 10. The wiring 24 is electrically connected to the acoustic wave element 21. Terminals 40 are provided on the lower surface of the piezoelectric substrate 10. The terminal 40 is a foot pad for connecting the acoustic wave element 21 to the outside via the wiring 24. A via wiring 42 penetrating the piezoelectric substrate 10 is provided. The via wiring 42 electrically connects the wiring 24 and the terminal 40. The wiring 24, the via wiring 42, and the terminal 40 are metal layers such as a copper layer, an aluminum layer, or a gold layer, for example. A metal layer 26 and an annular metal layer 44 are embedded on the upper surface of the piezoelectric substrate 10. The annular metal layer 44 is provided on the outer edge of the piezoelectric substrate 10 so as to surround the acoustic wave element 21. The annular metal layer 44 is a copper layer or a tungsten layer.

基板50の下面に弾性波素子52および配線54が設けられている。基板50、例えばシリコン基板、サファイア基板、スピネル基板またはアルミナ基板である。配線54は例えば銅層、アルミニウム層または金層等の金属層である。基板50はバンプ25を介し圧電基板10にフリップチップ実装(フェースダウン実装)されている。バンプ25は配線24と54とを接合する。   The acoustic wave element 52 and the wiring 54 are provided on the lower surface of the substrate 50. The substrate 50 is, for example, a silicon substrate, a sapphire substrate, a spinel substrate, or an alumina substrate. The wiring 54 is a metal layer such as a copper layer, an aluminum layer, or a gold layer. The substrate 50 is flip-chip mounted (face-down mounted) on the piezoelectric substrate 10 via the bumps 25. The bump 25 joins the wirings 24 and 54 together.

圧電基板10上に基板50を囲むように封止部58が設けられている。封止部58は、エポキシ樹脂等の樹脂層である。弾性波素子21および52は空隙56を挟み対向している。バンプ25は空隙56に囲まれている。   A sealing portion 58 is provided on the piezoelectric substrate 10 so as to surround the substrate 50. The sealing part 58 is a resin layer such as an epoxy resin. The acoustic wave elements 21 and 52 are opposed to each other with the gap 56 interposed therebetween. The bump 25 is surrounded by the gap 56.

[実施例3の変形例1]
図7(b)は、実施例3の変形例1に係る弾性波デバイスの断面図である。図7(b)に示すように、支持基板11の上面に圧電基板10が接合されている。その他の構成は実施例3と同じであり説明を省略する。
[Modification 1 of Example 3]
FIG. 7B is a cross-sectional view of the acoustic wave device according to the first modification of the third embodiment. As shown in FIG. 7B, the piezoelectric substrate 10 is bonded to the upper surface of the support substrate 11. Other configurations are the same as those of the third embodiment, and the description thereof is omitted.

[実施例3の変形例2]
図7(c)は、実施例3の変形例2に係る弾性波デバイスの断面図である。図7(c)に示すように、封止部58および基板50の上面にリッド55が設けられている。基板50の上面とリッド55との間に封止部58が設けられていてもよい。リッド55、封止部58を覆うように保護膜57が設けられている。封止部58は、例えばSnAg半田等の金属層である。リッド55は、コバール板等の金属板または絶縁体板である。保護膜57は、ニッケル膜等の金属膜または絶縁体膜である。その他の構成は実施例3の変形例1と同じであり説明を省略する。
[Modification 2 of Example 3]
FIG. 7C is a cross-sectional view of the acoustic wave device according to the second modification of the third embodiment. As shown in FIG. 7C, a lid 55 is provided on the upper surface of the sealing portion 58 and the substrate 50. A sealing portion 58 may be provided between the upper surface of the substrate 50 and the lid 55. A protective film 57 is provided so as to cover the lid 55 and the sealing portion 58. The sealing portion 58 is a metal layer such as SnAg solder. The lid 55 is a metal plate such as a Kovar plate or an insulator plate. The protective film 57 is a metal film such as a nickel film or an insulator film. Other configurations are the same as those of the first modification of the third embodiment, and a description thereof will be omitted.

実施例3およびその変形例における弾性波素子21は、図1(a)から図2(b)に示した弾性表面波共振器である。図8(a)は、実施例3およびその変形例における弾性波素子52の断面図である。図8(a)に示すように、弾性波素子52は圧電薄膜共振器である。基板50上に圧電膜66が設けられている。圧電膜66を挟むように下部電極64および上部電極68が設けられている。下部電極64と基板50との間に空隙65が形成されている。下部電極64および上部電極68は圧電膜66内に、厚み縦振動モードの弾性波を励振する。下部電極64および上部電極68は例えばルテニウム膜等の金属膜である。圧電膜66は例えば窒化アルミニウム膜である。   The elastic wave element 21 in the third embodiment and its modification is the surface acoustic wave resonator shown in FIGS. 1 (a) to 2 (b). FIG. 8A is a cross-sectional view of the acoustic wave device 52 according to the third embodiment and its modification. As shown in FIG. 8A, the acoustic wave element 52 is a piezoelectric thin film resonator. A piezoelectric film 66 is provided on the substrate 50. A lower electrode 64 and an upper electrode 68 are provided so as to sandwich the piezoelectric film 66. A gap 65 is formed between the lower electrode 64 and the substrate 50. The lower electrode 64 and the upper electrode 68 excite elastic waves in the thickness longitudinal vibration mode in the piezoelectric film 66. The lower electrode 64 and the upper electrode 68 are metal films such as a ruthenium film, for example. The piezoelectric film 66 is an aluminum nitride film, for example.

基板50の下面に弾性波素子52が設けられている例を説明したが、基板50の下面には弾性波素子52が設けられていなくてもよい。例えば、基板50の下面に、アンプおよび/またはスイッチのような能動素子が設けられていてもよい。また、基板50の下面にインダクタおよび/またはキャパシタ等の受動素子が設けられていてもよい。基板50の下面にMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)素子が設けられていてもよい。   Although the example in which the acoustic wave element 52 is provided on the lower surface of the substrate 50 has been described, the acoustic wave element 52 may not be provided on the lower surface of the substrate 50. For example, active elements such as amplifiers and / or switches may be provided on the lower surface of the substrate 50. Further, passive elements such as inductors and / or capacitors may be provided on the lower surface of the substrate 50. A MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) element may be provided on the lower surface of the substrate 50.

圧電基板10は、樹脂基板またはセラミック基板等の絶縁基板上に実装させていてもよい。   The piezoelectric substrate 10 may be mounted on an insulating substrate such as a resin substrate or a ceramic substrate.

[実施例3の変形例3]
図8(b)は、実施例3の変形例3に係るデュプレクサの回路図である。図8(b)に示すように、共通端子Antと送信端子Txとの間に送信フィルタ60(第1ラダー型フィルタ)が接続されている。共通端子Antと受信端子Rxとの間に受信フィルタ62(第2ラダー型フィルタ)が接続されている。送信フィルタ60は、送信端子Txから入力された信号のうち送信帯域の信号を送信信号として共通端子Antに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。受信フィルタ62は、共通端子Antから入力された信号のうち受信帯域の信号を受信信号として受信端子Rxに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。送信フィルタ60および受信フィルタ62の少なくとも一方を実施例2のフィルタとすることができる。
[Modification 3 of Example 3]
FIG. 8B is a circuit diagram of a duplexer according to the third modification of the third embodiment. As shown in FIG. 8B, a transmission filter 60 (first ladder filter) is connected between the common terminal Ant and the transmission terminal Tx. A reception filter 62 (second ladder filter) is connected between the common terminal Ant and the reception terminal Rx. The transmission filter 60 passes a signal in the transmission band among signals input from the transmission terminal Tx as a transmission signal to the common terminal Ant, and suppresses signals of other frequencies. The reception filter 62 passes a signal in the reception band among the signals input from the common terminal Ant to the reception terminal Rx as a reception signal, and suppresses signals of other frequencies. At least one of the transmission filter 60 and the reception filter 62 may be the filter of the second embodiment.

例えば、受信フィルタ62(第2ラダー型フィルタ)の通過帯域は送信フィルタ60(第1ラダー型フィルタ)の通過帯域より周波数が高い。受信フィルタ62の通過帯域と送信フィルタ60の通過帯域との間はガードバンドである。通過帯域のうちガードバンド側のスカート特性の温度変化は小さいことが好ましい。そこで、送信フィルタ60が1または複数の直列共振器(第1直列共振器)と1または複数の並列共振器(第1並列共振器)とを有するとき、直列共振器の少なくとも1つの共振器のY方向に金属層26を設ける。これにより、送信フィルタ60のガードバンド側のスカート特性の温度変化を小さくできる。   For example, the pass band of the reception filter 62 (second ladder type filter) has a higher frequency than the pass band of the transmission filter 60 (first ladder type filter). A band between the pass band of the reception filter 62 and the pass band of the transmission filter 60 is a guard band. It is preferable that the temperature change of the skirt characteristic on the guard band side in the pass band is small. Therefore, when the transmission filter 60 includes one or more series resonators (first series resonators) and one or more parallel resonators (first parallel resonators), at least one resonator of the series resonators. A metal layer 26 is provided in the Y direction. Thereby, the temperature change of the skirt characteristic by the side of the guard band of the transmission filter 60 can be made small.

また、受信フィルタ62が1または複数の直列共振器(第2直列共振器)と1または複数の並列共振器(第2並列共振器)とを有するとき、並列共振器の少なくとも1つの共振器のY方向に金属層26を設ける。これにより、受信フィルタ62のガードバンド側のスカート特性の温度変化を小さくできる。   Further, when the reception filter 62 includes one or more series resonators (second series resonators) and one or more parallel resonators (second parallel resonators), at least one resonator of the parallel resonators A metal layer 26 is provided in the Y direction. Thereby, the temperature change of the skirt characteristic on the guard band side of the reception filter 62 can be reduced.

さらに、送信フィルタ60において、最も反共振周波数の高い直列共振器のY方向に金属層26を設けることが好ましい。受信フィルタ62において、最も共振周波数の低い並列共振器のY方向に金属層26を設けることが好ましい。これにより、ガードバンド側のスカート特性の温度変化をより小さくできる。   Furthermore, in the transmission filter 60, it is preferable to provide the metal layer 26 in the Y direction of the series resonator having the highest antiresonance frequency. In the reception filter 62, it is preferable to provide the metal layer 26 in the Y direction of the parallel resonator having the lowest resonance frequency. Thereby, the temperature change of the skirt characteristic by the side of a guard band can be made smaller.

送信フィルタ60と受信フィルタ62を例に説明したが、図8(b)の2つのフィルタはいずれも送信フィルタでもよいし、いずれも受信フィルタでもよい。マルチプレクサとしてデュプレクサを例に説明したが、トリプレクサまたはクワッドプレクサでもよい。   The transmission filter 60 and the reception filter 62 have been described as examples. However, both of the two filters in FIG. 8B may be transmission filters, or both may be reception filters. Although the duplexer has been described as an example of the multiplexer, a triplexer or a quadplexer may be used.

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.

10 圧電基板
11 支持基板
12 金属膜
14 電極指
16 バスバー
18 櫛型電極
20 IDT
22 反射器
24 配線
26 金属層
60 送信フィルタ
62 受信フィルタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Piezoelectric substrate 11 Support substrate 12 Metal film 14 Electrode finger 16 Bus bar 18 Comb electrode 20 IDT
22 Reflector 24 Wiring 26 Metal layer 60 Transmission filter 62 Reception filter

Claims (13)

圧電基板と、
前記圧電基板上に設けられ、複数の電極指と前記複数の電極指が接続されたバスバーとを各々有する一対の櫛型電極と、
前記圧電基板に少なくとも一部が埋め込まれ、前記複数の電極指が延伸する方向において前記一対の櫛型電極を挟むように設けられた一対の金属層と、
を具備する弾性波デバイス。
A piezoelectric substrate;
A pair of comb-shaped electrodes provided on the piezoelectric substrate, each having a plurality of electrode fingers and a bus bar connected to the plurality of electrode fingers;
A pair of metal layers embedded in at least a part of the piezoelectric substrate and sandwiching the pair of comb electrodes in a direction in which the plurality of electrode fingers extend;
An elastic wave device comprising:
前記一対の金属層は、前記圧電基板の前記複数の電極指の配列する方向における線熱膨張係数より小さな線熱膨張係数を有する請求項1記載の弾性波デバイス。   2. The acoustic wave device according to claim 1, wherein the pair of metal layers has a linear thermal expansion coefficient smaller than a linear thermal expansion coefficient in a direction in which the plurality of electrode fingers of the piezoelectric substrate are arranged. 前記複数の電極指が配列する方向において前記一対の櫛型電極を挟むように設けられた一対の反射器を具備する請求項1または2記載の弾性波デバイス。   3. The acoustic wave device according to claim 1, further comprising a pair of reflectors provided so as to sandwich the pair of comb-shaped electrodes in a direction in which the plurality of electrode fingers are arranged. 前記一対の金属層は前記一対の反射器を挟むように設けられている請求項3記載の弾性波デバイス。   The acoustic wave device according to claim 3, wherein the pair of metal layers are provided so as to sandwich the pair of reflectors. 前記複数の電極指の配列する方向において、前記金属層の長さは前記バスバーの長さより大きい請求項1から4のいずれか一項記載の弾性波デバイス。   The elastic wave device according to any one of claims 1 to 4, wherein a length of the metal layer is larger than a length of the bus bar in a direction in which the plurality of electrode fingers are arranged. 前記圧電基板の前記一対の櫛型電極が設けられた面と反対の面に接合され、前記圧電基板の線熱膨張係数より小さい線熱膨張係数を有する支持基板を具備する請求項1から5のいずれか一項記載の弾性波デバイス。   6. The support substrate according to claim 1, further comprising a support substrate that is bonded to a surface opposite to the surface on which the pair of comb-shaped electrodes of the piezoelectric substrate is provided and has a linear thermal expansion coefficient smaller than that of the piezoelectric substrate. The elastic wave device according to any one of claims. 前記一対の金属層の線熱膨張係数は前記支持基板の線熱膨張係数より小さい請求項6記載の弾性波デバイス。   The acoustic wave device according to claim 6, wherein a linear thermal expansion coefficient of the pair of metal layers is smaller than a linear thermal expansion coefficient of the support substrate. 前記一対の櫛型電極と前記一対の金属層の間には他の金属層は設けられていない請求項1から7のいずれか一項記載の弾性波デバイス。   The elastic wave device according to claim 1, wherein no other metal layer is provided between the pair of comb-shaped electrodes and the pair of metal layers. 前記圧電基板上に設けられ、入力端子と出力端子との間に直列に接続された1または複数の直列共振器と、
前記圧電基板上に設けられ、前記入力端子と前記出力端子との間に並列に接続された1または複数の並列共振器と、
を備えるラダー型フィルタを具備し、
前記1または複数の直列共振器のうち最も反共振周波数の高い直列共振器と、前記1または複数の並列共振器のうち最も共振周波数の低い並列共振器と、の少なくとも一方は、前記複数の電極指が延伸する方向に前記一対の金属層が設けられた前記一対の櫛型電極を含む請求項1から8のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
One or more series resonators provided on the piezoelectric substrate and connected in series between an input terminal and an output terminal;
One or more parallel resonators provided on the piezoelectric substrate and connected in parallel between the input terminal and the output terminal;
Comprising a ladder type filter comprising:
At least one of the series resonator having the highest anti-resonance frequency among the one or more series resonators and the parallel resonator having the lowest resonance frequency among the one or more parallel resonators is the plurality of electrodes. The acoustic wave device according to any one of claims 1 to 8, comprising the pair of comb electrodes provided with the pair of metal layers in a direction in which a finger extends.
前記1または複数の直列共振器のうち最も反共振周波数の高い直列共振器と前記1または複数の並列共振器のうち最も共振周波数の低い並列共振器と以外の共振器の少なくとも一つの共振器は、前記複数の電極指が延伸する方向に前記一対の金属層が設けられた前記一対の櫛型電極を含まない請求項9記載の弾性波デバイス。   At least one resonator of a resonator other than the series resonator having the highest anti-resonance frequency among the one or more series resonators and the parallel resonator having the lowest resonance frequency among the one or more parallel resonators is The acoustic wave device according to claim 9, wherein the acoustic wave device does not include the pair of comb-shaped electrodes provided with the pair of metal layers in a direction in which the plurality of electrode fingers extend. 前記複数の電極指が延伸する方向に前記一対の金属層が設けられた前記一対の櫛型電極を含むフィルタを具備する請求項1から10のいずれか一項記載の弾性波デバイス。   The acoustic wave device according to any one of claims 1 to 10, further comprising a filter including the pair of comb-shaped electrodes provided with the pair of metal layers in a direction in which the plurality of electrode fingers extend. 前記フィルタを含むマルチプレクサを具備する請求項11記載の弾性波デバイス。   The acoustic wave device according to claim 11, further comprising a multiplexer including the filter. 共通端子と第1端子との間に接続され、1または複数の第1直列共振器と1または複数の第1並列共振器とを有し、前記1または複数の第1直列共振器の少なくとも1つは前記複数の電極指が延伸する方向に前記一対の金属層が設けられた前記一対の櫛型電極を含む第1ラダー型フィルタと、
前記第1ラダー型フィルタより高い通過帯域を有し、前記共通端子と第2端子との間に接続され、1または複数の第2直列共振器と1または複数の第2並列共振器とを有し、前記1または複数の第2並列共振器の少なくとも1つは前記複数の電極指が延伸する方向に前記一対の金属層が設けられた前記一対の櫛型電極を含む第2ラダーフィルタと、
を備えるマルチプレクサを具備する請求項1から10のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
Connected between the common terminal and the first terminal, and having one or more first series resonators and one or more first parallel resonators, at least one of the one or more first series resonators One is a first ladder type filter including the pair of comb-shaped electrodes provided with the pair of metal layers in a direction in which the plurality of electrode fingers extend.
It has a higher passband than the first ladder filter, and is connected between the common terminal and the second terminal, and has one or more second series resonators and one or more second parallel resonators. And at least one of the one or more second parallel resonators includes the second ladder filter including the pair of comb electrodes provided with the pair of metal layers in a direction in which the electrode fingers extend;
The acoustic wave device according to any one of claims 1 to 10, further comprising a multiplexer including:
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