本發(fā)明涉及彈性波裝置。
背景技術(shù):
以往,彈性波裝置被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)電話機(jī)等中。例如,在下述的專(zhuān)利文獻(xiàn)1中,公開(kāi)了具有IDT電極(interdigital transducer electrodes)的彈性波裝置的一例。在彈性波裝置的壓電基板上,沿著壓電基板的一個(gè)主面的邊部分設(shè)有多個(gè)焊盤(pán)。
在先技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2015-002511號(hào)公報(bào)
發(fā)明要解決的課題
在如專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的彈性波裝置的壓電基板中,因壓電效應(yīng)、熱釋電效應(yīng)導(dǎo)致的電荷的產(chǎn)生而易于發(fā)生極化反轉(zhuǎn)。由此,有時(shí)會(huì)引起壓電特性劣化而彈性波裝置的插入損耗變大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于,提供一種在壓電基板中難以發(fā)生極化反轉(zhuǎn)、能夠抑制插入損耗的增大的彈性波裝置。
用于解決課題的手段
本發(fā)明所涉及的彈性波裝置,具備:壓電基板,其具有相互對(duì)置的第一主面和第二主面、以及在所述第一主面?zhèn)认嗷?duì)置的第一邊部分和第二邊部分,且具有從所述第一主面的法線方向發(fā)生了傾斜的極化軸方向;第一IDT電極以及第二IDT電極,設(shè)置在所述壓電基板的所述第一主面上,分別具有相互對(duì)置的第一匯流條和第二匯流條、一端與所述第一匯流條連接的多根第一電極指、以及一端與所述第二匯流條連接的多根第二電極指;和多個(gè)電極焊盤(pán),設(shè)置在所述壓電基板的所述第一主面上,分別與所述第一IDT電極以及第二IDT電極之中的任意一者電連接,所述壓電基板的所述第一邊部分和第二邊部分沿著與所述壓電基板的所述法線方向以及所述極化軸方向正交的方向延伸,所述第一邊部分處的所述壓電基板的沿著所述極化軸方向的長(zhǎng)度短于所述第二邊部分處的所述壓電基板的沿著所述極化軸方向的長(zhǎng)度,所述第一IDT電極在該第一IDT電極的所述多根第一電極指和第二電極指延伸的方向上,配置在比所述第二IDT電極靠近所述第一邊部分的位置,所述多個(gè)電極焊盤(pán)具有:第一電極焊盤(pán),其不經(jīng)由所述第二IDT電極而與所述第一IDT電極的所述第一匯流條連接;和第二電極焊盤(pán),其是與該第一電極焊盤(pán)不同的電極焊盤(pán),且電位與所述第一IDT電極的所述第一匯流條相同。
在本發(fā)明的彈性波裝置的某特定方面,所述第二電極焊盤(pán)不經(jīng)由所述第二IDT電極而與所述第一IDT電極的所述第一匯流條連接。在該情況下,能夠使在壓電基板的第一邊部分附近所產(chǎn)生的電荷更容易移動(dòng)至外部。由此,在壓電基板中更難以發(fā)生極化反轉(zhuǎn),能夠更進(jìn)一步抑制插入損耗的增大。
在本發(fā)明的彈性波裝置的另一特定方面,所述第一電極焊盤(pán)以及所述第二電極焊盤(pán)連接至所述第一IDT電極的信號(hào)電位。
在本發(fā)明的彈性波裝置的又一特定方面,所述第二電極焊盤(pán)不與所述第一IDT電極的所述第一匯流條直接連接。
在本發(fā)明的彈性波裝置的再一特定方面,所述第一電極焊盤(pán)以及所述第二電極焊盤(pán)連接至接地電位。
在本發(fā)明的彈性波裝置的進(jìn)一步的再一特定方面,所述第一IDT電極的所述第一匯流條配置在所述第一IDT電極的所述多根第一電極指、第二電極指與所述壓電基板的所述第一邊部分之間。在該情況下,在第一邊部分附近所產(chǎn)生的電荷難以到達(dá)第一IDT電極的設(shè)有第一、第二電極指的部分。因此,第一IDT電極的激勵(lì)彈性波的部分處的壓電特性難以發(fā)生劣化,能夠有效地抑制插入損耗的增大。
在本發(fā)明的彈性波裝置的進(jìn)一步的再一特定方面,還具備:多個(gè)連接布線,對(duì)所述第一IDT電極、第二IDT電極和所述多個(gè)電極焊盤(pán)進(jìn)行連接,該多個(gè)連接布線之中,對(duì)所述第一IDT電極的所述第一匯流條和所述第一電極焊盤(pán)進(jìn)行連接的連接布線配置在最靠近所述壓電基板的所述第一邊部分的位置。在該情況下,能夠使在第一邊部分所產(chǎn)生的電荷更容易移動(dòng)至外部。
在本發(fā)明的彈性波裝置的進(jìn)一步的再一特定方面,還具備:多個(gè)凸塊,分別設(shè)置在所述多個(gè)電極焊盤(pán)上。在該情況下,能夠經(jīng)由多個(gè)凸塊而將彈性波裝置電連接至外部。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供在壓電基板中難以發(fā)生極化反轉(zhuǎn)、能夠抑制插入損耗的增大的彈性波裝置。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的彈性波裝置的示意性俯視圖。
圖2是本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的壓電基板的立體圖。
圖3是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的第一IDT電極的電極構(gòu)造的局部切除俯視圖。
圖4是比較例的彈性波裝置的示意性俯視圖。
圖5是本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的彈性波裝置的示意性俯視圖。
圖6是本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的彈性波裝置的示意性俯視圖。
符號(hào)說(shuō)明
1…彈性波裝置
2…壓電基板
2a、2b…第一、第二主面
2a1~2a4…第一~第四邊部分
2b1…第五邊部分
2c、2d…第一、第二側(cè)面
3A、3B…第一、第二IDT電極
3Aa1、3Aa2…第一、第二匯流條
3Ab1、3Ab2…第一、第二電極指
4A、4B…第一、第二電極焊盤(pán)(electrode land)
5A、5B…凸塊
6A、6B…連接布線
11…彈性波裝置
13B…第二IDT電極
14A、14B…第一、第二電極焊盤(pán)
16A…連接布線
21…彈性波裝置
26A…連接布線
101…彈性波裝置
104A…第一電極焊盤(pán)
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式,以使本發(fā)明更加明了。
此外,先指出本說(shuō)明書(shū)所記載的各實(shí)施方式僅為例示性,在不同的實(shí)施方式之間能夠進(jìn)行構(gòu)成的局部置換或組合。
圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的彈性波裝置的示意性俯視圖。
彈性波裝置1具有壓電基板2。壓電基板2具有相互對(duì)置的矩形形狀的第一主面2a以及第二主面2b。第一主面2a具有第一~第四邊部分2a1~2a4。壓電基板2由LiNbO3、LiTaO3等的壓電單晶構(gòu)成。另外,壓電基板2也可以由壓電陶瓷等構(gòu)成。
圖2是壓電基板2的立體圖。壓電基板2具有與第一主面2a的法線方向平行的厚度方向Z。壓電基板2還具有從第一主面2a的法線方向發(fā)生了傾斜的極化軸方向C。壓電基板2的第一邊部分2a1以及第二邊部分2a2在與厚度方向Z以及極化軸方向C正交的方向上延伸。壓電基板2的沿著厚度方向Z的長(zhǎng)度在第一主面2a中的任意位置均相等。另一方面,詳情后述,但在設(shè)沿著極化軸方向C的壓電基板2的長(zhǎng)度為長(zhǎng)度L時(shí),第一邊部分2a1處的長(zhǎng)度L短于第二邊部分2a2處的長(zhǎng)度L。
返回圖1,在壓電基板2的第一主面2a上,設(shè)有第一IDT電極3A以及多個(gè)第二IDT電極3B。在本實(shí)施方式中,多個(gè)第二IDT電極3B是在第一主面2a上設(shè)置的除第一IDT電極3A以外的所有IDT電極。根據(jù)以下所示的圖3來(lái)說(shuō)明第一IDT電極3A的詳情。
圖3是表示第一實(shí)施方式中的第一IDT電極3A的電極構(gòu)造的局部切除俯視圖。另外,在圖3中,省略了與第一IDT電極3A連接的布線等。
在圖1中用對(duì)矩形劃出對(duì)角線的示意圖進(jìn)行了表示,但如圖3所示,第一IDT電極3A具有相互對(duì)置的第一、第二匯流條3Aa1、3Aa2。第一IDT電極3A還具有多根第一、第二電極指3Ab1、3Ab2。多根第一電極指3Ab1各自的一端與第一匯流條3Aa1連接。多根第二電極指3Ab2各自的一端與第二匯流條3Aa2連接。多根第一電極指3Ab1與多根第二電極指3Ab2彼此交錯(cuò)地插入。第一匯流條3Aa1配置在多根第一、第二電極指3Ab1、3Ab2與圖1所示的壓電基板2的第一邊部分2a1之間。
通過(guò)對(duì)第一IDT電極3A施加電壓而激勵(lì)出彈性波。也可以在第一IDT電極3A的彈性波傳播方向的兩側(cè)設(shè)置反射器。由此,能夠構(gòu)成單端口型的彈性波諧振器。
與第一IDT電極3A同樣,各第二IDT電極也分別具有第一、第二匯流條、以及多根第一、第二電極指。此外,在后述的圖4~圖6中,第一IDT電極以及多個(gè)第二IDT電極也通過(guò)對(duì)矩形或矩形以外的多邊形劃出對(duì)角線的示意圖來(lái)表示。
返回圖1,第一IDT電極3A在第一IDT電極3A的多根第一、第二電極指延伸的方向上,配置在比多個(gè)第二IDT電極3B靠近壓電基板2的第一邊部分2a1的位置。
在壓電基板2的第一主面2a上設(shè)有多個(gè)電極焊盤(pán)。多個(gè)電極焊盤(pán)分別電連接著第一IDT電極3A以及第二IDT電極3B之中的任意一者。多個(gè)電極焊盤(pán)具有第一電極焊盤(pán)4A和作為與第一電極焊盤(pán)4A不同的電極焊盤(pán)的第二電極焊盤(pán)4B。第一、第二電極焊盤(pán)4A、4B設(shè)置為沿著壓電基板2的第一邊部分2a1。第一電極焊盤(pán)4A不經(jīng)由第二IDT電極3B而與第一IDT電極3A的第一匯流條連接。在本實(shí)施方式中,第二電極焊盤(pán)4B也不經(jīng)由第二IDT電極3B而與第一IDT電極3A的第一匯流條連接。
在壓電基板2的第一主面2a上設(shè)有多個(gè)連接布線6A、6B。多個(gè)連接布線6A、6B分別對(duì)第一、第二IDT電極3A、3B和多個(gè)電極焊盤(pán)進(jìn)行連接。
另外,第一、第二電極焊盤(pán)也可以與第一IDT電極的、作為遠(yuǎn)離第一邊部分的匯流條的第二匯流條連接。
在本實(shí)施方式中,第一、第二電極焊盤(pán)4A、4B連接至第一IDT電極3A的信號(hào)電位。另外,第一、第二電極焊盤(pán)也可以連接至接地電位。
在第一電極焊盤(pán)4A上以及第二電極焊盤(pán)4B上分別設(shè)有凸塊5A以及凸塊5B。在其他的多個(gè)電極焊盤(pán)上也分別設(shè)有多個(gè)凸塊。彈性波裝置1經(jīng)由多個(gè)凸塊而與外部電連接。另外,彈性波裝置也可以通過(guò)凸塊以外的部件而與外部連接。
本實(shí)施方式的特征在于,1)在靠近長(zhǎng)度L短的第一邊部分2a1的位置配置有第一IDT電極3A。進(jìn)而,本實(shí)施方式的特征在于,2)具有與第一IDT電極3A連接的第一電極焊盤(pán)4A、以及電位與第一IDT電極3A的第一匯流條相同的第二電極焊盤(pán)4B。由此,在壓電基板2中難以發(fā)生極化反轉(zhuǎn),能夠抑制插入損耗的增大。以下利用比較例來(lái)對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明。
圖4是比較例的彈性波裝置的示意性俯視圖。
彈性波裝置101中的第一IDT電極3A的第一匯流條與第一電極焊盤(pán)104A連接。電位與第一匯流條相同的電極焊盤(pán)僅為第一電極焊盤(pán)104A。除了上述這一點(diǎn)以外,彈性波裝置101具有與第一實(shí)施方式的彈性波裝置1同樣的構(gòu)成。
可是,在作用于壓電體的電場(chǎng)、應(yīng)力、熱較大的情況下,容易發(fā)生極化反轉(zhuǎn)。在壓電基板中,會(huì)因壓電效應(yīng)、熱釋電效應(yīng)等而產(chǎn)生電荷。此時(shí),由于該電荷而有時(shí)會(huì)對(duì)壓電基板施加與極化軸方向相反的方向的電場(chǎng)。在該電場(chǎng)的強(qiáng)度超過(guò)施加了電場(chǎng)的部分處的矯頑電場(chǎng)的情況下,會(huì)發(fā)生極化反轉(zhuǎn)。
沿著極化軸方向的壓電基板的長(zhǎng)度L越短,則壓電基板的矯頑電場(chǎng)越小。在此,在比較例以及本實(shí)施方式中,關(guān)于長(zhǎng)度L最短的部分,利用圖2進(jìn)行說(shuō)明。另外,如上所述,比較例中的壓電基板2也具有與本實(shí)施方式同樣的構(gòu)成。
如圖2所示,壓電基板2具有從第一、第二邊部分2a1、2a2起在厚度方向Z上分別延伸的第一、第二側(cè)面2c、2d。進(jìn)而,壓電基板2的第二主面2b具有在厚度方向Z上與第一邊部分2a1對(duì)置的第五邊部分2b1。
在圖2中,由虛線的箭頭來(lái)表示壓電基板2的極化軸。在本實(shí)施方式中,極化軸的基端位于第一主面2a側(cè),終端位于第二主面2b側(cè)。另外,極化軸方向C只要從第一主面2a的法線方向傾斜即可,并不特別限定。
在此,在壓電基板2中,在極化軸的基端位于第一主面2a且終端位于第二主面2b的部分,上述長(zhǎng)度L最長(zhǎng)。由此,第二邊部分2a2處的上述長(zhǎng)度L最長(zhǎng)。將第二邊部分2a2處的上述長(zhǎng)度L設(shè)為長(zhǎng)度L1。
另一方面,在壓電基板2中,在極化軸的基端位于第一主面2a且終端位于第一側(cè)面2c的部分,從第五邊部分2b1起越靠近第一邊部分2a1側(cè),則長(zhǎng)度L越短。由此,在將極化軸的終端位于第一側(cè)面2c的第五邊部分2b1以外的部分的長(zhǎng)度L設(shè)為長(zhǎng)度L2時(shí),長(zhǎng)度L2短于長(zhǎng)度L1。極化軸的終端越靠近第一邊部分2a1,則長(zhǎng)度L2越短。在壓電基板2具有理想的長(zhǎng)方體狀的形狀的情況下,第一邊部分2a1處的上述長(zhǎng)度L為0。當(dāng)然,在第一邊部分2a1附近,長(zhǎng)度L2無(wú)限接近于0。第一邊部分2a1處的長(zhǎng)度L在理想情況下為0,但實(shí)際上也有為無(wú)限接近于0的尺寸的情況。因此,在本發(fā)明中,設(shè)與長(zhǎng)度L1比較的第一邊部分處的壓電基板的沿著極化軸方向的長(zhǎng)度也包括上述0的情況。因此,長(zhǎng)度L在第一邊部分2a1處最短。
如圖2所示,在壓電基板2為長(zhǎng)方體的情況下,朝向第一主面2a來(lái)觀察壓電基板2時(shí),將向第一主面2a投影極化軸方向C的方向設(shè)為極化軸投影方向F,將第一主面2a內(nèi)與極化軸投影方向F正交的方向設(shè)為正交投影方向G。第一邊以及第二邊沿著與正交投影方向G大致平行的方向延伸。即,第一邊部分2a1以及第二邊部分2a2未必需要與正交投影方向G平行,也可以從平行的方向偏離。更具體而言,第一以及第二邊部分2a1、2a2從正交投影方向G傾斜的傾斜角為±5°以內(nèi)即可。
此外,如上述,在第一、第二邊部分2a1、2a2相對(duì)于正交投影方向G而傾斜的情況,考慮沿著極化軸方向的上述長(zhǎng)度L的情況,將連結(jié)第一邊部分2a1和第二邊部分2a2的方向設(shè)為長(zhǎng)度方向的情況下,只要將上述長(zhǎng)度L的長(zhǎng)度方向分量的尺寸設(shè)為上述長(zhǎng)度L1、L2即可。
極化軸短的壓電體的部分與極化軸長(zhǎng)的壓電體的部分相比,易于發(fā)生極化反轉(zhuǎn)。因而,在第一邊部分2a1,矯頑電場(chǎng)小。由此,在彈性波裝置101中,在第一邊部分2a1易于發(fā)生極化反轉(zhuǎn)。同樣,在第一主面2a中的第一邊部分2a1附近也是:矯頑電場(chǎng)小,易于發(fā)生極化反轉(zhuǎn)。有時(shí)會(huì)以第一邊部分2a1為基點(diǎn)而在壓電基板2中設(shè)有第一IDT電極3A的部分也發(fā)生極化反轉(zhuǎn)。由此,有時(shí)設(shè)有位置比第二IDT電極3B靠近第一邊部分2a1的第一IDT電極3A的部分的壓電特性劣化,彈性波裝置101的插入損耗變大。尤其是,壓電基板的端部易于受到應(yīng)力、熱的影響。
相對(duì)于此,如圖1所示,本實(shí)施方式的彈性波裝置1具有第一、第二電極焊盤(pán)4A、4B。第一、第二電極焊盤(pán)4A、4B分別經(jīng)由凸塊5A、5B而相互并聯(lián)連接至第一IDT電極3A的信號(hào)電位。因而,第一IDT電極3A的第一匯流條與信號(hào)電位之間的電阻小,在壓電基板2的設(shè)有第一IDT電極3A的部分附近所產(chǎn)生的電荷易于移動(dòng)至外部。而且,由于也能夠提高散熱性,因此也難以發(fā)生熱釋電效應(yīng)導(dǎo)致的電荷的產(chǎn)生。由此,在壓電基板2的設(shè)有第一IDT電極3A的部分難以發(fā)生極化反轉(zhuǎn)。因此,也難以發(fā)生壓電特性的劣化,能夠抑制插入損耗的增大。
進(jìn)而,與第一電極焊盤(pán)4A連接的第一IDT電極3A的第一匯流條被配置在第一IDT電極3A的第一、第二電極指與壓電基板2的第一邊部分2a1之間。第一匯流條通過(guò)連接布線6A而與第一電極焊盤(pán)4A連接。
因而,在第一邊部分2a1附近所產(chǎn)生的電荷經(jīng)由比第一、第二電極指靠近第一邊部分2a1的第一匯流條以及連接布線6A而移動(dòng)至外部。由此,在第一邊部分2a1附近所產(chǎn)生的電荷難以到達(dá)設(shè)有第一、第二電極指的部分。因此,第一IDT電極3A的激勵(lì)彈性波的部分處的壓電特性難以發(fā)生劣化,能夠有效地抑制插入損耗的增大。
這樣,能夠不導(dǎo)致插入損耗的增大地使第一IDT電極3A靠近第一邊部分2a1,因此還能夠使彈性波裝置1小型化。
另外,多個(gè)第二IDT電極3B配置在比第一IDT電極3A遠(yuǎn)離第一邊部分2a1的位置。因而,在壓電基板2的設(shè)有多個(gè)第二IDT電極3B的部分難以發(fā)生極化反轉(zhuǎn)。
在本實(shí)施方式中,與第一IDT電極3A的第一匯流條連接的第二電極焊盤(pán)4B為一個(gè)。另外,也可以具有多個(gè)不經(jīng)由第二IDT電極地與上述第一匯流條連接的第二電極焊盤(pán)。在該情況下,在壓電基板的第一邊部分2a1更難以發(fā)生極化反轉(zhuǎn)。
圖5是本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的彈性波裝置的示意性俯視圖。
彈性波裝置11在具有多個(gè)第二電極焊盤(pán)14B的點(diǎn)以及第一、第二電極焊盤(pán)14A、14B連接至接地電位的點(diǎn),不同于第一實(shí)施方式。對(duì)第一電極焊盤(pán)14A和第一IDT電極3A進(jìn)行連接的連接布線16A是配置在最靠近壓電基板2的第一邊部分2a1的位置的連接布線,在這一點(diǎn)上也不同。此外,彈性波裝置11的上述以外的電極構(gòu)造也不同于第一實(shí)施方式。
更具體而言,第二IDT電極13B的個(gè)數(shù)以及配置不同于第一實(shí)施方式。多個(gè)電極焊盤(pán)的配置也不同于第一實(shí)施方式。多個(gè)第二電極焊盤(pán)14B不與第一IDT電極3A的第一匯流條直接連接。多個(gè)第二電極焊盤(pán)14B分別與多個(gè)第二IDT電極13B的匯流條連接。另外,與第一實(shí)施方式同樣,第一IDT電極3A在第一IDT電極3A的多根第一、第二電極指延伸的方向上,配置在比多個(gè)第二IDT電極13B靠近壓電基板2的第一邊部分2a1的位置。
如上述,第一、第二電極焊盤(pán)14A、14B連接至接地電位。由此,第一、第二電極焊盤(pán)14A、14B與外部相互并聯(lián)連接。因而,第一電極焊盤(pán)14A與接地電位之間的電阻小。由此,能夠使在第一邊部分2a1附近所產(chǎn)生的電荷容易移動(dòng)至外部。因此,在壓電基板2的設(shè)有第一IDT電極3A的部分難以發(fā)生極化反轉(zhuǎn),能夠抑制插入損耗的增大。
而且,多個(gè)連接布線16A、6B之中,連接布線16A配置在最靠近壓電基板2的第一邊部分2a1的位置。由此,在第一邊部分2a1附近所產(chǎn)生的電荷更難以到達(dá)設(shè)有第一、第二電極指的部分。因此,能夠更進(jìn)一步抑制插入損耗的增大。
圖6是第三實(shí)施方式所涉及的彈性波裝置的示意性俯視圖。
在彈性波裝置21中,在多個(gè)第二電極焊盤(pán)14B之中的一個(gè)第二電極焊盤(pán)14B不經(jīng)由第二IDT電極13B而與第一IDT電極3A的第一匯流條連接的點(diǎn),不同于第二實(shí)施方式。除上述這一點(diǎn)以外,彈性波裝置21具有與第二實(shí)施方式的彈性波裝置11同樣的構(gòu)成。
第一電極焊盤(pán)14A以及第二電極焊盤(pán)14B通過(guò)連接布線26A而與第一IDT電極3A的第一匯流條連接。在本實(shí)施方式中,除了第一電極焊盤(pán)14A之外第二電極焊盤(pán)14B與接地電位之間的電阻也小。由此,能夠使在壓電基板的第一邊部分附近所產(chǎn)生的電荷更容易移動(dòng)至外部。因此,在壓電基板2的設(shè)有第一IDT電極3A的部分更難以發(fā)生極化反轉(zhuǎn)。