[发明专利]兰姆波装置

说明书

技术领域

本发明涉及在压电体薄膜中激发兰姆波(Lamb wave)的兰姆波装置。

背景技术

专利文献1公开了在由压电体基板的除去加工所得的压电体薄膜中激发 厚度纵向振荡或厚度剪切振荡的体声波(Bulk Acoustic Wave)装置。该体声波 装置，由于压电体薄膜的膜厚与频率成反比，为了提高频率必须减薄压电体薄 膜的膜厚。例如，为了使频率为数GHz，虽然与构成压电体薄膜的压电材料有 关，但必须使压电体薄膜的膜厚为大概数μm。

但是，如果压电体薄膜的膜厚减薄至数μm的话，则会产生由于加工的不 均导致膜厚的不均从而导致产生的很大的频率不均的问题。

另一方面，在专利文献2中公开了在压电体薄膜中激发兰姆波的兰姆波装 置。该兰姆波装置中，因膜厚不均而给共振频率不均带来的影响，小于上述体 声波装置的情形。

专利文献1：特开2007-228319号公报

专利文献2：国际公开第2007-046236号小册子

发明内容

但是，即使是专利文献2的兰姆波装置，由于膜厚的不均给共振频率的不 均带来的影响，也没有达到可以忽略的程度。这是由于，兰姆波的音速具有相 对于压电体薄膜的膜厚的分散性。本发明，是为了解决该问题而进行的，目的 至于提供一种频率的不均性很小的兰姆波装置。

为了解决上述课题，技术方案1的兰姆波装置具有压电体薄膜、设置于上 述压电体薄膜的主表面上的IDT电极、支持上述压电体薄膜以及上述IDT电 极的层叠体的支持结构体；其中，选择上述压电体薄膜的膜厚h以及上述IDT 电极的电极条的间距p，使得相对于上述压电体薄膜的膜厚h与波长λ的比h/λ 的音速v的变化系数Δv/Δ(h/λ)的绝对值为2000m/s以下的兰姆波在目标频 率下被激发。

技术方案2的兰姆波装置为，在技术方案1的兰姆波装置中，兰姆波的振 动模式为S0模式。

技术方案3的兰姆波装置为，在技术方案1或技术方案2的兰姆波装置中， 上述支持结构体具有支持基板和支持膜，所述支持膜在粘结上述支持基板与上 述层叠体的同时形成有使上述层叠体的激发部与支持基板隔离的空腔，并选择 上述压电体薄膜的方位，使得相对于含有氟化氢的溶液或气体在65℃时上述 压电体薄膜的位于上述支持结构体一侧的面的蚀刻速度为上述支持膜的上述 支持基板一侧的主表面的1/2以下。

技术方案4的兰姆波装置为，在技术方案3的兰姆波装置中，选择上述压 电体薄膜的方位，使得相对于含有氟化氢的溶液或气体在65℃时上述压电体 薄膜的位于上述支持结构体一侧的面的蚀刻速度为上述支持膜的上述支持基 板一侧的主表面的1/20以下。

技术方案5的兰姆波装置为，在技术方案1或技术方案2的兰姆波装置中， 上述支持结构体具有支持基板，并选择上述压电体薄膜的方位，使得相对于含 有氟化氢的溶液或气体在65℃时上述压电体薄膜的位于上述支持结构体一侧 的面的蚀刻速度为上述支持基板的位于与所述压电体薄膜一侧相反一侧的主 表面的1/2以下。

技术方案6的兰姆波装置为，在技术方案5的兰姆波装置中，选择上述压 电体薄膜的方位，使得相对于含有氟化氢的溶液或气体在65℃时上述压电体 薄膜的位于上述支持结构体一侧的面的蚀刻速度为上述支持基板的位于与所 述压电体薄膜一侧相反一侧的主表面的1/20以下。

根据技术方案1至技术方案6的发明，由于压电体薄膜的膜厚对于兰姆波 的音速的影响变小，因而可减小频率的不均。

根据技术方案3至技术方案6的发明，在支持结构体内形成空腔时可以抑 制压电体薄膜的蚀刻，因而可以进一步减小共振频率的不均。

附图说明：

图1为第1实施方式的兰姆波装置的分解立体图。

图2为第1实施方式的兰姆波装置的横截面图。

图3为压电材料是铌酸锂情况下的S₀模式的分散曲线。

图4为压电材料是铌酸锂情况下的S₀模式的分散曲线。

图5为压电材料是铌酸锂情况下的A₁模式的分散曲线。

图6为压电材料是铌酸锂情况下的A₀模式的分散曲线。

图7为压电材料是钽酸锂情况下的S₀模式的分散曲线。