聲波器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的特定方面涉及聲波器件。
【背景技術(shù)】
[0002]用于諸如智能電話(huà)和移動(dòng)電話(huà)的移動(dòng)通信的濾波器和雙工器采用諸如包括形成在壓電襯底上的叉指換能器(IDT)的表面聲波器件的聲波器件。包括IDT的聲波器件有不期望的橫向模式波的問(wèn)題。日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)N0.7-22898(專(zhuān)利文獻(xiàn)I)公開(kāi)了使用切趾型IDT來(lái)減少不期望的橫向模式波。日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)N0.2011 -101350 (專(zhuān)利文獻(xiàn)2)公開(kāi)了使電極指在IDT的交疊區(qū)域的邊緣區(qū)域中的寬度變得大于電極指在交疊區(qū)域的中心區(qū)域中的寬度以減少不期望的橫向模式波。日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)N0.2012-186808(專(zhuān)利文獻(xiàn)3)公開(kāi)了將介電膜或金屬膜添加到邊緣區(qū)域中的電極指以減少不期望的橫向模式波。日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)2006-333024、9-162679和2006-203778公開(kāi)了將電極指在其中的延伸方向與電極指在交疊區(qū)域的剩余區(qū)域中的延伸方向不同的區(qū)域設(shè)置到IDT的交疊區(qū)域。
[0003]專(zhuān)利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的技術(shù)增加虛設(shè)電極指的數(shù)量，從而導(dǎo)致差面積效率和成本的增加。專(zhuān)利文獻(xiàn)2和專(zhuān)利文獻(xiàn)3所公開(kāi)的技術(shù)未充分地減少不期望的橫向模式波，并且/或者由于諸如形成膜的步驟的附加制作步驟而增加成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種聲波器件，該聲波器件包括:壓電襯底；以及叉指換能器(IDT)，該IDT形成在所述壓電襯底上，包括電極指并且激發(fā)聲波，其中，各向異性系數(shù)是正的，所述IDT的所述電極指彼此交疊的交疊區(qū)域包括在所述電極指的延伸方向上位于所述交疊區(qū)域的中心的中心區(qū)域以及在所述延伸方向上位于所述交疊區(qū)域的邊緣的邊緣區(qū)域，所述中心區(qū)域中的所述電極指和所述邊緣區(qū)域中的所述電極指被連續(xù)地形成，所述邊緣區(qū)域中的所述電極指相對(duì)于所述中心區(qū)域中的所述電極指傾斜，使得在所述邊緣區(qū)域中的所述電極指的寬度方向上的節(jié)距大于在所述中心區(qū)域中的所述電極指的寬度方向上的節(jié)距，并且所述中心區(qū)域中的所述電極指的所述寬度方向與所述壓電襯底的晶軸取向之間的角度小于所述邊緣區(qū)域中的所述電極指的所述寬度方向與所述晶軸取向之間的角度。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種聲波器件，該聲波器件包括:壓電襯底；以及叉指換能器(IDT)，該IDT形成在所述壓電襯底上，包括電極指并且激發(fā)聲波，其中，各向異性系數(shù)是負(fù)的，所述IDT的所述電極指彼此交疊的交疊區(qū)域包括在所述電極指的延伸方向上位于所述交疊區(qū)域中心的中心區(qū)域以及在所述延伸方向上位于所述中心區(qū)域的兩側(cè)的邊緣區(qū)域，所述中心區(qū)域中的所述電極指和所述邊緣區(qū)域中的所述電極指被連續(xù)地形成，所述邊緣區(qū)域中的所述電極指相對(duì)于所述中心區(qū)域中的所述電極指傾斜，使得在所述邊緣區(qū)域中的所述電極指的寬度方向上的節(jié)距小于在所述中心區(qū)域中的所述電極指的所述寬度方向上的節(jié)距，所述中心區(qū)域中的所述電極指的所述寬度方向與所述壓電襯底的晶軸取向之間的角度小于所述邊緣區(qū)域中的所述電極指的所述寬度方向與所述晶軸取向之間的角度，并且位于所述中心區(qū)域的兩側(cè)的所述邊緣區(qū)域中的所述電極指的所述寬度方向彼此平行。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1A是布置的電極指的平面圖，圖1B是波數(shù)的平面圖，并且圖1C是例示了速度倒數(shù)的圖；
[0007]圖2A和圖2B是例示了用來(lái)減少不期望的橫向模式波的IDT中的聲速的圖；
[0008]圖3A是根據(jù)第一比較例的諧振器的平面圖，并且圖3B是電極指的放大圖；
[0009]圖4A是第一比較例中的電極指的傾斜角Θ1對(duì)諧振頻率的曲線(xiàn)圖，并且圖4B是角度Θ1對(duì)歸一化諧振頻率的曲線(xiàn)圖；
[0010]圖5是根據(jù)第二比較例的諧振器的平面圖；
[0011]圖6A是第二比較例的諧振器的頻率對(duì)導(dǎo)納Y的實(shí)部的曲線(xiàn)圖，并且圖6B是當(dāng)?shù)诙容^例的諧振器并聯(lián)連接時(shí)S21的曲線(xiàn)圖；
[0012]圖7A是根據(jù)第一實(shí)施方式的諧振器的平面圖，并且圖7B是沿著圖7中的線(xiàn)A-A截取的橫截面圖；
[0013]圖8是第一實(shí)施方式中的邊緣區(qū)域中的電極指的放大圖；
[0014]圖9是根據(jù)第三比較例的諧振器的平面圖；
[0015]圖1OA和圖1OB是第三比較例中的邊緣區(qū)域中的電極指的放大圖；
[0016]圖11是根據(jù)第四比較例的諧振器的平面圖；
[0017]圖12A和圖12B是根據(jù)第一實(shí)施方式和第四比較例的諧振器的通過(guò)特性的曲線(xiàn)圖；
[0018]圖13A和圖13B分別是根據(jù)第一實(shí)施方式的第一變型和第二變型的諧振器的平面圖；
[0019]圖14A和圖14B是第一實(shí)施方式、第一實(shí)施方式的第一變型和第四比較例的諧振器的通過(guò)特性的曲線(xiàn)圖；
[0020]圖15是根據(jù)第五比較例的諧振器的平面圖；
[0021]圖16A和圖16B是第一實(shí)施方式的第一變型和第五比較例的諧振器的通過(guò)特性的曲線(xiàn)圖；
[0022]圖17A和圖17B分別是根據(jù)第一實(shí)施方式和第一實(shí)施方式的第一變型的諧振器的平面圖；
[0023]圖18A和圖18B分別是根據(jù)第一實(shí)施方式和第一實(shí)施方式的第一變型的另選的諧振器的平面圖；
[0024]圖19A和圖19B分別是根據(jù)第二實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的第一變型的諧振器的平面圖；
[0025]圖20A和圖20B分別是根據(jù)第二實(shí)施方式的第二變型和第三變型的諧振器的平面圖；
[0026]圖21是根據(jù)第三實(shí)施方式的濾波器的電路圖；
[0027]圖22A和圖22B是根據(jù)第三實(shí)施方式和第六比較例的濾波器芯片的平面圖；
[0028]圖23A是例示了安裝在多層襯底上的濾波器芯片的橫截面圖，并且圖23B是例示了將被安裝在多層襯底上的濾波器芯片的立體圖；
[0029]圖24A是第三實(shí)施方式和第六比較例中的通過(guò)特性的曲線(xiàn)圖，并且圖24B是群延遲的曲線(xiàn)圖；
[0030]圖25A和圖25B分別是根據(jù)第四實(shí)施方式和第七比較例的濾波器芯片的平面圖；
[0031]圖26是第四實(shí)施方式和第七比較例中的通過(guò)特性的曲線(xiàn)圖；
[0032]圖27A、27B和27C是包括在第三實(shí)施方式的濾波器中的示例性諧振器的平面圖(N0.l);以及
[0033]圖28A、28B和28C是包括在第三實(shí)施方式的濾波器中的示例性諧振器的平面圖
(N0.2)o
【具體實(shí)施方式】
[0034]將首先給出各向異性系數(shù)的描述。圖1A是布置的電極指的平面圖，圖1B是波數(shù)的平面圖，并且圖1C是例示了速度倒數(shù)的圖。圖1A至圖1C中的X方向和Y方向用來(lái)說(shuō)明各向異性系數(shù)，并且不總是對(duì)應(yīng)于壓電襯底的X軸取向和Y軸取向。
[0035]如圖1A所例示的，在壓電襯底上，在X方向上布置了電極指12。與X方向垂直的方向是Y方向。聲波在X方向上傳播。如圖1B所例示的，在X方向上的聲波有βχ的波數(shù)，并且在Y方向上的聲波有W的波數(shù)。當(dāng)聲波在從X方向以角度響Y方向傾斜的方向上的波數(shù)βθ能夠相對(duì)于角度Θ通過(guò)拋物線(xiàn)來(lái)近似時(shí)，波數(shù)執(zhí)由使用各向異性系數(shù)γ的下式表示。
[0036]βχ2+ γ.βΥ2 = βθ2
[0037]圖1C是聲波在X方向上的相位速度νχ的速度倒數(shù)1/Vx對(duì)聲波在Y方向上的相位速度Vy的速度倒數(shù)1/Vy的曲線(xiàn)圖。當(dāng)各向異性系數(shù)Y為正時(shí)的速度倒數(shù)表面70在從原點(diǎn)查看時(shí)有凸面。因此，γ >0的狀態(tài)也被稱(chēng)為凸?fàn)顟B(tài)。當(dāng)各向異性系數(shù)γ為負(fù)時(shí)的速度倒數(shù)表面72在從原點(diǎn)查看時(shí)有凹面。因此，γ〈O的狀態(tài)也被稱(chēng)為凹狀態(tài)。
[0038]各向異性系數(shù)γ由壓電襯底18的材料以及電極指12的材料和膜厚度來(lái)確定。例如，當(dāng)壓電襯底18是旋轉(zhuǎn)的Y切割X傳播鈮酸鋰襯底時(shí)，各向異性系數(shù)γ是正的。當(dāng)壓電襯底18是旋轉(zhuǎn)的Y切割X傳播鉭酸鋰襯底時(shí)，各向異性系數(shù)γ是負(fù)的。當(dāng)壓電襯底18是旋轉(zhuǎn)的Y切害JX傳播鉭酸鋰襯底并且電極指由重材料制成并具有大膜厚度時(shí)，各向異性系數(shù)γ有時(shí)是正的。例如，當(dāng)壓電襯底是42°旋轉(zhuǎn)的Y切割X傳播鉭酸鋰襯底并且電極指由銅制成并具有大膜厚度時(shí)，各向異性系數(shù)γ是正的。
[0039]接下來(lái)將給出減少不期望的橫向模式波的方法的描述。圖2Α和圖2Β是例示了用來(lái)減少不期望的橫向模式波的IDT中的聲速的圖。圖2Α對(duì)應(yīng)于各向異性系數(shù)γ為正的情況，并且圖2Β對(duì)應(yīng)于各向異性系數(shù)γ為負(fù)的情況。如圖2Α和圖2Β的左部所例示的，IDT 10包括兩個(gè)梳狀電極16。梳狀電極16包括電極指12和匯流條14。兩個(gè)或更多個(gè)電極指12連接至匯流條14。電極指12彼此交疊的區(qū)域是交疊區(qū)域36。交疊區(qū)域36包括中心區(qū)域30和邊緣區(qū)域32。交疊區(qū)域36與匯流條14之間的區(qū)域是間隙區(qū)域34。
[0040]如圖2Α的右部所例示的，當(dāng)各向異性系數(shù)γ為正時(shí)，間隙區(qū)域34中的聲速被調(diào)整為大于交疊區(qū)域36中的聲速。這使得能夠?qū)⒙暡ㄏ薅ㄔ诮化B區(qū)域36中。邊緣區(qū)域32中的聲速被調(diào)整為小于中心區(qū)域30中的聲速。這使得能夠減少不期望的橫向模式波。如圖2Β的右部所例示的，當(dāng)各向異