JP2000068778A - 表面波共振子、表面波フィルタ、共用器、通信機装置及び表面波デバイス、ならびに表面波共振子の製造方法 - Google Patents
表面波共振子、表面波フィルタ、共用器、通信機装置及び表面波デバイス、ならびに表面波共振子の製造方法Info
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- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
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- H03H9/0259—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles of langasite substrates
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ランガサイト（Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14）単結晶
を用いた表面波共振子のＴＣＤを良好にする 【解決手段】 ランガサイト（Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14）単
結晶からなる圧電基板のオイラー角（φ，θ，ψ）と、
前記圧電基板表面に形成されたインターデジタルトラン
スデューサの電極膜厚を対応させて、周波数変動がほぼ
零となる頂点温度が２０℃〜３０℃の間となるように設
定する。
を用いた表面波共振子のＴＣＤを良好にする 【解決手段】 ランガサイト（Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14）単
結晶からなる圧電基板のオイラー角（φ，θ，ψ）と、
前記圧電基板表面に形成されたインターデジタルトラン
スデューサの電極膜厚を対応させて、周波数変動がほぼ
零となる頂点温度が２０℃〜３０℃の間となるように設
定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面波共振子やそ
れを用いた表面波フィルタ及び共用器及び通信機装置に
関し、特にランガサイト（Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14）の単結
晶を圧電基板として用いた表面波共振子に関する。
れを用いた表面波フィルタ及び共用器及び通信機装置に
関し、特にランガサイト（Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14）の単結
晶を圧電基板として用いた表面波共振子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、移動体通信機器の帯域通過フ
ィルタ等に表面波共振子が広く用いられている。このよ
うな表面波共振子の一つとして、圧電基板上に櫛形電極
より成るインターデジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）
を形成した構造を有する表面波共振子や表面波フィルタ
が良く知られている。
ィルタ等に表面波共振子が広く用いられている。このよ
うな表面波共振子の一つとして、圧電基板上に櫛形電極
より成るインターデジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）
を形成した構造を有する表面波共振子や表面波フィルタ
が良く知られている。
【０００３】このような表面波共振子や表面波フィルタ
の圧電基板として、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ
Ｏ3）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、水晶、四
硼酸リチウム（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7）などの圧電単結晶が用い
られる。
の圧電基板として、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ
Ｏ3）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、水晶、四
硼酸リチウム（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7）などの圧電単結晶が用い
られる。
【０００４】この表面波共振子や表面波フィルタには、
主として電気と機械エネルギーの変換効率を表す電気機
械結合係数（Ｋ2）ができるだけ大きく、温度による周
波数の変動率を示す群遅延時間温度特性（ＴＣＤ）が小
さいことが要求される。
主として電気と機械エネルギーの変換効率を表す電気機
械結合係数（Ｋ2）ができるだけ大きく、温度による周
波数の変動率を示す群遅延時間温度特性（ＴＣＤ）が小
さいことが要求される。
【０００５】上記ＬｉＮｂＯ3やＬｉＴａＯ3を用いた表
面波フィルタは、Ｋ2が大きいため共振周波数と反共振
周波数の差が大きく帯域幅が広いというメリットがあっ
たが、水晶に比べてＴＣＤが大きいため温度によって周
波数が大きく変動するというデメリットがあった。
面波フィルタは、Ｋ2が大きいため共振周波数と反共振
周波数の差が大きく帯域幅が広いというメリットがあっ
たが、水晶に比べてＴＣＤが大きいため温度によって周
波数が大きく変動するというデメリットがあった。
【０００６】また、上記水晶を用いた表面波フィルタ
は、ＴＣＤが非常に小さいため温度によって周波数がほ
とんど変動しないというメリットがあったが、Ｋ2が小
さいため共振周波数と反共振周波数の差が小さく帯域幅
が狭いというデメリットがあった。
は、ＴＣＤが非常に小さいため温度によって周波数がほ
とんど変動しないというメリットがあったが、Ｋ2が小
さいため共振周波数と反共振周波数の差が小さく帯域幅
が狭いというデメリットがあった。
【０００７】そこで、ＬｉＮｂＯ3やＬｉＴａＯ3よりも
ＴＣＤが小さく、水晶よりもＫ2が大きい材料として、
Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7が表面波フィルタや表面波共振子に用いら
れている。しかし、Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7は潮解性を有するため
取扱いが難しく、しかも単結晶の育成速度が遅いため、
生産性に劣る問題点があった。また、Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7は周
波数についての温度特性は良いものの、Ｋ2についての
温度特性が悪く、温度によって帯域が変化するという問
題点があった。
ＴＣＤが小さく、水晶よりもＫ2が大きい材料として、
Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7が表面波フィルタや表面波共振子に用いら
れている。しかし、Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7は潮解性を有するため
取扱いが難しく、しかも単結晶の育成速度が遅いため、
生産性に劣る問題点があった。また、Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7は周
波数についての温度特性は良いものの、Ｋ2についての
温度特性が悪く、温度によって帯域が変化するという問
題点があった。
【０００８】近年、上記のような問題点を解決する材料
として、Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14が注目されている。すなわ
ち、Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14は、Ｌｉ2Ｂ4Ｏのような潮解性
は無く、またＬｉ2Ｂ4Ｏ7と比べて単結晶の育成速度が
速い。そのうえ、ＬｉＮｂＯ3やＬｉＴａＯ3よりもＴＣ
Ｄが小さく、水晶よりもＫ2が大きいという特質を有し
ている。このようなＬａ3Ｇａ5ＳｉＯ14単結晶基板の有
望なオイラー角・伝搬方向に関する理論解析や実験結果
についての報告が数多くなされている。
として、Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14が注目されている。すなわ
ち、Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14は、Ｌｉ2Ｂ4Ｏのような潮解性
は無く、またＬｉ2Ｂ4Ｏ7と比べて単結晶の育成速度が
速い。そのうえ、ＬｉＮｂＯ3やＬｉＴａＯ3よりもＴＣ
Ｄが小さく、水晶よりもＫ2が大きいという特質を有し
ている。このようなＬａ3Ｇａ5ＳｉＯ14単結晶基板の有
望なオイラー角・伝搬方向に関する理論解析や実験結果
についての報告が数多くなされている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の報告での実測結果等は、Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14単結晶基
板のみで行った結果であって、単結晶基板のみの場合に
ＴＣＤが最適となるものであり、その他の要素が付加さ
れた場合にＴＣＤが最適となるものではない。
の報告での実測結果等は、Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14単結晶基
板のみで行った結果であって、単結晶基板のみの場合に
ＴＣＤが最適となるものであり、その他の要素が付加さ
れた場合にＴＣＤが最適となるものではない。
【００１０】本発明は、この点を踏まえて、Ｌａ3Ｇａ5
ＳｉＯ14単結晶を用いた表面波共振子のＴＣＤを良好に
することを目的としている。
ＳｉＯ14単結晶を用いた表面波共振子のＴＣＤを良好に
することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】そこで、請求項１に係る
表面波共振子は、ランガサイト単結晶からなる圧電基板
と、前記圧電基板表面に形成されたＡｌを主成分とする
インターデジタルトランスデューサから構成される表面
波共振子であって、前記圧電基板のオイラー角（φ，
θ，ψ）を（０°，１４０°〜１５０°，２４°±１
°）にし、前記インターデジタルトランスデューサの膜
厚Ｈを前記圧電基板上に励起される表面波の波長λに対
して０．００５〜０．１５の範囲にしている。
表面波共振子は、ランガサイト単結晶からなる圧電基板
と、前記圧電基板表面に形成されたＡｌを主成分とする
インターデジタルトランスデューサから構成される表面
波共振子であって、前記圧電基板のオイラー角（φ，
θ，ψ）を（０°，１４０°〜１５０°，２４°±１
°）にし、前記インターデジタルトランスデューサの膜
厚Ｈを前記圧電基板上に励起される表面波の波長λに対
して０．００５〜０．１５の範囲にしている。
【００１２】これにより、ＴＣＤが良好な表面波共振子
を得ることができる。
を得ることができる。
【００１３】請求項２に係る表面波フィルタは、請求項
１記載の表面波共振子を用いている。
１記載の表面波共振子を用いている。
【００１４】請求項３に係る共用器は、請求項１記載の
表面波共振子または請求項２記載の表面波フィルタを用
いている。
表面波共振子または請求項２記載の表面波フィルタを用
いている。
【００１５】請求項４に係る通信機装置は、請求項１記
載の表面波共振子または請求項２記載の表面波フィルタ
または請求項３記載の共用器を用いている。
載の表面波共振子または請求項２記載の表面波フィルタ
または請求項３記載の共用器を用いている。
【００１６】以上のような構成により、周波数変動の小
さい表面波デバイスを得ることができる。
さい表面波デバイスを得ることができる。
【００１７】請求項５に係る表面波共振子の製造方法
は、ランガサイト単結晶からなる圧電基板と、前記圧電
基板表面に形成されたＡｌを主成分とするインターデジ
タルトランスデューサから構成される表面波共振子の製
造方法であり、前記圧電基板のオイラー角（φ，θ，
ψ）に対して、前記インターデジタルトランスデューサ
の膜厚を対応させることにより、周波数変動がほぼ零と
なる温度を２０℃〜３０℃の間に設定している。
は、ランガサイト単結晶からなる圧電基板と、前記圧電
基板表面に形成されたＡｌを主成分とするインターデジ
タルトランスデューサから構成される表面波共振子の製
造方法であり、前記圧電基板のオイラー角（φ，θ，
ψ）に対して、前記インターデジタルトランスデューサ
の膜厚を対応させることにより、周波数変動がほぼ零と
なる温度を２０℃〜３０℃の間に設定している。
【００１８】これにより、ＴＣＤが良好な表面波共振子
を得ることができる。
を得ることができる。
【００１９】請求項６に係る表面波デバイスは、ランガ
サイト単結晶からなる圧電基板と、前記圧電基板表面に
形成されたインターデジタルトランスデューサから構成
される表面波デバイスであって、前記圧電基板のオイラ
ー角（０°，θ，２４°）を横軸に取り、前記圧電基板
に励起される波長λに対する前記インターデジタルトラ
ンスデューサの膜厚Ｈの割合Ｈ／λを縦軸に取って表し
たとき、Ａ（θ＝１４０°、Ｈ／λ＝０．００５）、Ｂ
（θ＝１４３°、Ｈ／λ＝０．００５）、Ｃ（θ＝１４
７°、Ｈ／λ＝０．１５）、Ｄ（θ＝１５０°、Ｈ／λ
＝０．１５）で示される各点を結ぶ直線で囲まれた領域
の内部または線上にあるものである。
サイト単結晶からなる圧電基板と、前記圧電基板表面に
形成されたインターデジタルトランスデューサから構成
される表面波デバイスであって、前記圧電基板のオイラ
ー角（０°，θ，２４°）を横軸に取り、前記圧電基板
に励起される波長λに対する前記インターデジタルトラ
ンスデューサの膜厚Ｈの割合Ｈ／λを縦軸に取って表し
たとき、Ａ（θ＝１４０°、Ｈ／λ＝０．００５）、Ｂ
（θ＝１４３°、Ｈ／λ＝０．００５）、Ｃ（θ＝１４
７°、Ｈ／λ＝０．１５）、Ｄ（θ＝１５０°、Ｈ／λ
＝０．１５）で示される各点を結ぶ直線で囲まれた領域
の内部または線上にあるものである。
【００２０】これにより、ＴＣＤが良好な表面波共振子
を得ることができる。
を得ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
用いて説明する。図１は本発明の第１の実施形態を示す
表面波共振子の斜視図である。図１のように、表面波共
振子１はＬａ3Ｇａ5ＳｉＯ14単結晶を材料とする圧電基
板２上に１つのＩＤＴ３とその両側に反射器４、４を形
成することにより構成されている。
用いて説明する。図１は本発明の第１の実施形態を示す
表面波共振子の斜視図である。図１のように、表面波共
振子１はＬａ3Ｇａ5ＳｉＯ14単結晶を材料とする圧電基
板２上に１つのＩＤＴ３とその両側に反射器４、４を形
成することにより構成されている。
【００２２】インターデジタルトランスデューサ３は、
Ａｌ、Ａｕ等の電極材料により形成されており、一組の
櫛形電極３ａ、３ｂがそれぞれの櫛歯部分が互いに対向
するように配置されることにより構成されている。
Ａｌ、Ａｕ等の電極材料により形成されており、一組の
櫛形電極３ａ、３ｂがそれぞれの櫛歯部分が互いに対向
するように配置されることにより構成されている。
【００２３】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。図２は本発明の第２の実施形態を示す縦結合型
表面波フィルタの斜視図である。図２に示すように、縦
結合型表面波フィルタ１１はＬａ3Ｇａ5ＳｉＯ14単結晶
を材料とする圧電基板１２上に２つのＩＤＴ１３、１３
及びその両側に反射器１４、１４を形成することにより
構成されている。
明する。図２は本発明の第２の実施形態を示す縦結合型
表面波フィルタの斜視図である。図２に示すように、縦
結合型表面波フィルタ１１はＬａ3Ｇａ5ＳｉＯ14単結晶
を材料とする圧電基板１２上に２つのＩＤＴ１３、１３
及びその両側に反射器１４、１４を形成することにより
構成されている。
【００２４】ＩＤＴ１３は、Ａｌ、Ａｕ等の電極材料に
より形成されており、一組の櫛形電極１３ａ、１３ｂが
それぞれの櫛歯部分が互いに対向するように配置される
ことにより構成されている。また、ＩＤＴ１３、１３は
表面波伝搬方向に一定の間隔を隔てて平行に並べられて
いる。
より形成されており、一組の櫛形電極１３ａ、１３ｂが
それぞれの櫛歯部分が互いに対向するように配置される
ことにより構成されている。また、ＩＤＴ１３、１３は
表面波伝搬方向に一定の間隔を隔てて平行に並べられて
いる。
【００２５】さらに、本発明の第３の実施形態について
説明する。図３は本発明の第３の実施形態を示す横結合
型表面波フィルタの斜視図である。図３に示すように、
横結合型表面波フィルタ２１はＬａ3Ｇａ5ＳｉＯ14単結
晶を材料とする圧電基板２２上にＩＤＴ２３を形成する
ことにより構成されている。
説明する。図３は本発明の第３の実施形態を示す横結合
型表面波フィルタの斜視図である。図３に示すように、
横結合型表面波フィルタ２１はＬａ3Ｇａ5ＳｉＯ14単結
晶を材料とする圧電基板２２上にＩＤＴ２３を形成する
ことにより構成されている。
【００２６】ＩＤＴ２３は、Ａｌ、Ａｕ等の電極材料に
より形成されており、櫛形電極２３ａ、２３ｃ及び２３
ｃ、２３ｂが、それぞれの櫛歯部分が互いに対向するよ
うに配置されることにより構成されている。
より形成されており、櫛形電極２３ａ、２３ｃ及び２３
ｃ、２３ｂが、それぞれの櫛歯部分が互いに対向するよ
うに配置されることにより構成されている。
【００２７】次に、本発明の第４、第５の実施の形態に
ついて説明する。図４は本発明の第４の実施の形態を示
す共用器及び本発明の第５の実施形態を示す通信機装置
のブロック図である。
ついて説明する。図４は本発明の第４の実施の形態を示
す共用器及び本発明の第５の実施形態を示す通信機装置
のブロック図である。
【００２８】図４に示すように、通信機装置３１は、受
信用の表面波フィルタ３２と送信用の表面波フィルタ３
３を有する共用器３４のアンテナ端子がアンテナ３５に
接続され、出力端子が受信回路３６に接続され、入力端
子が送信回路３７に接続されることにより構成されてい
る。このような共用器３４の受信用の表面波フィルタ３
２と送信用の表面波フィルタ３３には、第２、第３の実
施の形態の表面波フィルタ１１、２１を用いる以上のよ
うな表面波デバイスの基板として用いるＬａ3Ｇａ5Ｓｉ
Ｏ14のオイラー角によって温度と周波数変動がどのよう
に変化するかを実験した。
信用の表面波フィルタ３２と送信用の表面波フィルタ３
３を有する共用器３４のアンテナ端子がアンテナ３５に
接続され、出力端子が受信回路３６に接続され、入力端
子が送信回路３７に接続されることにより構成されてい
る。このような共用器３４の受信用の表面波フィルタ３
２と送信用の表面波フィルタ３３には、第２、第３の実
施の形態の表面波フィルタ１１、２１を用いる以上のよ
うな表面波デバイスの基板として用いるＬａ3Ｇａ5Ｓｉ
Ｏ14のオイラー角によって温度と周波数変動がどのよう
に変化するかを実験した。
【００２９】以下、表１にＬａ3Ｇａ5ＳｉＯ14のオイラ
ー角ごとに温度と周波数変動のデータを添付する。
ー角ごとに温度と周波数変動のデータを添付する。
【００３０】
【表１】
【００３１】図５は表１の温度（Temperature）による
周波数変動（Frequency shift）の実測値を●で表し、
その近似値を線で表したものである。図５から、Ｌａ3
Ｇａ5ＳｉＯ14単結晶においては、周波数変動がほぼ零
となるような温度を頂点温度として曲線を描くことがわ
かる。また、Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14単結晶のオイラー角
（φ，θ，ψ）のθが大きくなるに連れて、この曲線が
高温側に移動することがわかる。
周波数変動（Frequency shift）の実測値を●で表し、
その近似値を線で表したものである。図５から、Ｌａ3
Ｇａ5ＳｉＯ14単結晶においては、周波数変動がほぼ零
となるような温度を頂点温度として曲線を描くことがわ
かる。また、Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14単結晶のオイラー角
（φ，θ，ψ）のθが大きくなるに連れて、この曲線が
高温側に移動することがわかる。
【００３２】次に、オイラー角（φ，θ，ψ）のθを変
動させ、それぞれについて周波数変動がほぼ零となるよ
うな頂点温度を計測した。以下、表２にその頂点温度を
示す。
動させ、それぞれについて周波数変動がほぼ零となるよ
うな頂点温度を計測した。以下、表２にその頂点温度を
示す。
【００３３】なお、表２の計測時には、Ｌａ3Ｇａ5Ｓｉ
Ｏ14単結晶の圧電基板上に励起される表面波の波長λに
対して膜厚Ｈが０．０１２５であるＡｌ電極を形成し、
オイラー角（φ，θ，ψ）のθを変動させて計測した。
Ｏ14単結晶の圧電基板上に励起される表面波の波長λに
対して膜厚Ｈが０．０１２５であるＡｌ電極を形成し、
オイラー角（φ，θ，ψ）のθを変動させて計測した。
【００３４】
【表２】
【００３５】図６は表２の頂点温度（Turnover temp. o
f frequency）を○で示し、その近似値を線で表すこと
で、オイラー角（φ，θ，ψ）のθ（Cut angle θ at
Euler angle (0°,θ,24°)）を変動させることでどの
ように頂点温度が変化するかを示したものである。図６
から、Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14単結晶のオイラー角（φ，
θ，ψ）のθが大きくなるに連れて、図５の曲線がθが
大きくなるに連れて高温側に移動するのと同様に頂点温
度も高温側に移動することがわかる。
f frequency）を○で示し、その近似値を線で表すこと
で、オイラー角（φ，θ，ψ）のθ（Cut angle θ at
Euler angle (0°,θ,24°)）を変動させることでどの
ように頂点温度が変化するかを示したものである。図６
から、Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14単結晶のオイラー角（φ，
θ，ψ）のθが大きくなるに連れて、図５の曲線がθが
大きくなるに連れて高温側に移動するのと同様に頂点温
度も高温側に移動することがわかる。
【００３６】次に、Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14単結晶の圧電基
板上に形成されるＡｌ電極の膜厚Ｈによって、温度（Te
mperature）に対する周波数変動（Frequency shift）の
曲線がどのように変化するかを図７に示す。
板上に形成されるＡｌ電極の膜厚Ｈによって、温度（Te
mperature）に対する周波数変動（Frequency shift）の
曲線がどのように変化するかを図７に示す。
【００３７】図７中、△はオイラー角（φ，θ，ψ）が
（０°、１４０°、２４°）のＬａ 3Ｇａ5ＳｉＯ14単結
晶の圧電基板の実測値を示し、●はオイラー角（φ，
θ，ψ）が（０°、１５０°、２４°）のＬａ3Ｇａ5Ｓ
ｉＯ14単結晶の圧電基板の実測値を示す。また、ＨAl／
λは圧電基板上に励起される表面波の波長λに対するＡ
ｌ電極の膜厚Ｈの割合を示す。図７から、Ａｌ電極の膜
厚Ｈが厚くなるほど、曲線が低温側に移動することがわ
かる。
（０°、１４０°、２４°）のＬａ 3Ｇａ5ＳｉＯ14単結
晶の圧電基板の実測値を示し、●はオイラー角（φ，
θ，ψ）が（０°、１５０°、２４°）のＬａ3Ｇａ5Ｓ
ｉＯ14単結晶の圧電基板の実測値を示す。また、ＨAl／
λは圧電基板上に励起される表面波の波長λに対するＡ
ｌ電極の膜厚Ｈの割合を示す。図７から、Ａｌ電極の膜
厚Ｈが厚くなるほど、曲線が低温側に移動することがわ
かる。
【００３８】以上のことから、Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14単結
晶のオイラー角（φ，θ，ψ）のθが大きくなるほど、
周波数変動がほぼ零となるような頂点温度は高温側に移
動し、Ａｌ電極の膜厚Ｈが厚くなるほど頂点温度は低温
側に移動していることが確認できた。
晶のオイラー角（φ，θ，ψ）のθが大きくなるほど、
周波数変動がほぼ零となるような頂点温度は高温側に移
動し、Ａｌ電極の膜厚Ｈが厚くなるほど頂点温度は低温
側に移動していることが確認できた。
【００３９】表面波共振子や表面波フィルタ等の表面波
デバイスは常温で用いられることから、周波数変動がほ
ぼ零となるような頂点温度を２０℃〜３０℃の間に設定
すれば、表面波デバイスの周波数変動を最も小さくする
ことができる。
デバイスは常温で用いられることから、周波数変動がほ
ぼ零となるような頂点温度を２０℃〜３０℃の間に設定
すれば、表面波デバイスの周波数変動を最も小さくする
ことができる。
【００４０】したがって、Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14単結晶の
オイラー角（φ，θ，ψ）のθの大きさによる頂点温度
の高温側への移動に合わせて、Ａｌ電極の膜厚Ｈを決定
すれば、頂点温度を２０℃〜３０℃の間に設定すること
ができる。
オイラー角（φ，θ，ψ）のθの大きさによる頂点温度
の高温側への移動に合わせて、Ａｌ電極の膜厚Ｈを決定
すれば、頂点温度を２０℃〜３０℃の間に設定すること
ができる。
【００４１】そこで、Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14単結晶の特性
が最も良いオイラー角（φ，θ，ψ）が（０°，１４０
°〜１５０°，２４°）の範囲において、頂点温度が２
０℃〜３０℃となるＡｌ電極の膜厚Ｈの値を実験により
算出した。
が最も良いオイラー角（φ，θ，ψ）が（０°，１４０
°〜１５０°，２４°）の範囲において、頂点温度が２
０℃〜３０℃となるＡｌ電極の膜厚Ｈの値を実験により
算出した。
【００４２】その結果、オイラー角（０°，１４０°，
２４°）でＨ／λ＝０．００５で頂点温度が２０℃にな
ることがわかった。また、オイラー角（０°，１４３
°，２４°）でＨ／λ＝０．００５で頂点温度が３０℃
になることがわかった。
２４°）でＨ／λ＝０．００５で頂点温度が２０℃にな
ることがわかった。また、オイラー角（０°，１４３
°，２４°）でＨ／λ＝０．００５で頂点温度が３０℃
になることがわかった。
【００４３】さらに、オイラー角（０°，１４７°，２
４°）でＨ／λ＝０．１５で頂点温度が２０℃になり、
オイラー角（０°，１５０°，２４°）でＨ／λ＝０．
１５で頂点温度が２０℃になることがわかった。
４°）でＨ／λ＝０．１５で頂点温度が２０℃になり、
オイラー角（０°，１５０°，２４°）でＨ／λ＝０．
１５で頂点温度が２０℃になることがわかった。
【００４４】このような頂点温度が２０℃〜３０℃の範
囲に設定されるオイラー角とＨ／λの範囲を表したとこ
ろ図８のようになった。すなわち、Ａ（オイラー角 ０
°，１４０°，２４°、Ｈ／λ＝０．００５）、Ｂ（オ
イラー角 ０°，１４３°，２４°、Ｈ／λ＝０．００
５）、Ｃ（オイラー角 ０°，１５０°，２４°、Ｈ／
λ＝０．１５）、Ｄ（オイラー角 ０°，１４７°，２
４°、Ｈ／λ＝０．１５）で示される各点を結ぶ直線で
囲まれた領域の内部または線上にあるものは頂点温度が
２０℃〜３０℃の範囲にあるものであり、周波数変動の
小さい範囲となる。
囲に設定されるオイラー角とＨ／λの範囲を表したとこ
ろ図８のようになった。すなわち、Ａ（オイラー角 ０
°，１４０°，２４°、Ｈ／λ＝０．００５）、Ｂ（オ
イラー角 ０°，１４３°，２４°、Ｈ／λ＝０．００
５）、Ｃ（オイラー角 ０°，１５０°，２４°、Ｈ／
λ＝０．１５）、Ｄ（オイラー角 ０°，１４７°，２
４°、Ｈ／λ＝０．１５）で示される各点を結ぶ直線で
囲まれた領域の内部または線上にあるものは頂点温度が
２０℃〜３０℃の範囲にあるものであり、周波数変動の
小さい範囲となる。
【００４５】なお、オイラー角（φ，θ，ψ）のψは表
面波の伝搬方向を示すが、この伝搬方向については、Ｉ
ＤＴの製造誤差によって、２４°±１°の誤差が生じる
ものである。
面波の伝搬方向を示すが、この伝搬方向については、Ｉ
ＤＴの製造誤差によって、２４°±１°の誤差が生じる
ものである。
【００４６】また、、本発明の第１〜第３の実施の形態
では、表面波共振子や縦結合型表面波フィルタ、横結合
型表面波フィルタを例に挙げて説明したがこれに限るも
のではなく、例えば、複数組のインターデジタルトラン
スデューサを有するトランスバーサル型表面波フィルタ
や表面波共振子を梯子状に配置したラダー型フィルタ等
でもよく、どのような構造の表面波デバイスであっても
同様の効果が得られる。
では、表面波共振子や縦結合型表面波フィルタ、横結合
型表面波フィルタを例に挙げて説明したがこれに限るも
のではなく、例えば、複数組のインターデジタルトラン
スデューサを有するトランスバーサル型表面波フィルタ
や表面波共振子を梯子状に配置したラダー型フィルタ等
でもよく、どのような構造の表面波デバイスであっても
同様の効果が得られる。
【００４７】さらに、本発明の第１〜第３の実施の形態
では、反射器を有する表面波デバイスについて説明した
が、これに限るものではなく、反射器の無い表面波デバ
イスにも適用できるものである。
では、反射器を有する表面波デバイスについて説明した
が、これに限るものではなく、反射器の無い表面波デバ
イスにも適用できるものである。
【００４８】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、Ｌａ3
Ｇａ5ＳｉＯ14圧電基板のオイラー角と電極の膜厚を最
適化することにより周波数変動が小さい表面波デバイス
が得られる。
Ｇａ5ＳｉＯ14圧電基板のオイラー角と電極の膜厚を最
適化することにより周波数変動が小さい表面波デバイス
が得られる。
【図１】第１の実施形態を説明するための表面波共振子
の斜視図である。
の斜視図である。
【図２】第２の実施形態を説明するための縦結合型表面
波フィルタの斜視図である。
波フィルタの斜視図である。
【図３】第３の実施形態を説明するための縦結合型表面
波フィルタの斜視図である。
波フィルタの斜視図である。
【図４】第４、第５の実施形態を説明するための通信機
装置のブロック図である。
装置のブロック図である。
【図５】オイラー角に関する温度と周波数変動の関係を
示す特性図である。
示す特性図である。
【図６】オイラー角と頂点温度の関係を示す特性図であ
る。
る。
【図７】電極膜厚に関する温度と周波数変動の関係を示
す特性図である。
す特性図である。
【図８】本発明を説明するための電極膜厚とオイラー角
の関係を示す特性図である。
の関係を示す特性図である。
１ 表面波共振子 ２ 圧電基板 ３ インターデジタルトランスデューサ ３ａ、３ｂ 櫛形電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J097 AA13 AA21 AA28 BB01 BB11 BB15 DD28 FF01 GG01 HA07 KK01 KK07
Claims (6)
- 【請求項１】 ランガサイト単結晶からなる圧電基板
と、前記圧電基板表面に形成されたＡｌを主成分とする
インターデジタルトランスデューサから構成される表面
波共振子であって、 前記圧電基板のオイラー角（φ，θ，ψ）が（０°，１
４０°〜１５０°，２４°±１°）であり、 前記インターデジタルトランスデューサの膜厚Ｈが、前
記圧電基板上に励起される表面波の波長λに対して０．
００５〜０．１５の範囲にあることを特徴とする表面波
共振子。 - 【請求項２】 請求項１記載の表面波共振子を用いたこ
とを特徴とする表面波フィルタ。 - 【請求項３】 請求項１記載の表面波共振子または請求
項２記載の表面波フィルタを用いたことを特徴とする共
用器。 - 【請求項４】 請求項１記載の表面波共振子または請求
項２記載の表面波フィルタまたは請求項３記載の共用器
を用いたことを特徴とする通信機装置。 - 【請求項５】 ランガサイト単結晶からなる圧電基板
と、前記圧電基板表面に形成されたインターデジタルト
ランスデューサから構成される表面波共振子の製造方法
であって、 前記圧電基板のオイラー角（φ，θ，ψ）に対して、前
記インターデジタルトランスデューサの膜厚を対応させ
ることにより、周波数変動がほぼ零となる温度を２０℃
〜３０℃の間に設定したことを特徴とする表面波共振子
の製造方法。 - 【請求項６】 ランガサイト単結晶からなる圧電基板
と、前記圧電基板表面に形成されたインターデジタルト
ランスデューサから構成される表面波デバイスであっ
て、 前記圧電基板のオイラー角（０°，θ，２４°）を横軸
に取り、前記圧電基板に励起される波長λに対する前記
インターデジタルトランスデューサの膜厚Ｈの割合Ｈ／
λを縦軸に取って表したとき、 Ａ（θ＝１４０°、Ｈ／λ＝０．００５） Ｂ（θ＝１４３°、Ｈ／λ＝０．００５） Ｃ（θ＝１４７°、Ｈ／λ＝０．１５） Ｄ（θ＝１５０°、Ｈ／λ＝０．１５） で示される各点を結ぶ直線で囲まれた領域の内部または
線上にあることを特徴とする表面波デバイス。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10235774A JP2000068778A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 表面波共振子、表面波フィルタ、共用器、通信機装置及び表面波デバイス、ならびに表面波共振子の製造方法 |
| US09/374,088 US6356167B1 (en) | 1998-08-21 | 1999-08-12 | Surface acoustic wave resonator, surface acoustic wave filter, duplexer communications apparatus and surface acoustic wave apparatus, and production method of surface acoustic wave resonator |
| EP99402097A EP0982857A3 (en) | 1998-08-21 | 1999-08-20 | Surface acoustic wave resonator, surface acoustic wave filter, duplexer, communications apparatus and surface acoustic wave apparatus, and production method of surface acoustic wave device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10235774A JP2000068778A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 表面波共振子、表面波フィルタ、共用器、通信機装置及び表面波デバイス、ならびに表面波共振子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000068778A true JP2000068778A (ja) | 2000-03-03 |
Family
ID=16991050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10235774A Pending JP2000068778A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 表面波共振子、表面波フィルタ、共用器、通信機装置及び表面波デバイス、ならびに表面波共振子の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6356167B1 (ja) |
| EP (1) | EP0982857A3 (ja) |
| JP (1) | JP2000068778A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP3412621B2 (ja) * | 2001-03-02 | 2003-06-03 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波装置 |
| JP4182157B2 (ja) * | 2002-08-12 | 2008-11-19 | 株式会社村田製作所 | 表面波装置 |
| JP5341006B2 (ja) * | 2010-03-30 | 2013-11-13 | 新科實業有限公司 | 弾性表面波装置 |
| CN112653407B (zh) * | 2020-12-18 | 2024-04-19 | 广东广纳芯科技有限公司 | 一种tc-saw谐振器及制造方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS594310A (ja) | 1982-06-30 | 1984-01-11 | Toshiba Corp | 弾性表面波装置 |
| US5917265A (en) * | 1996-01-10 | 1999-06-29 | Sawtek Inc. | Optimal cut for saw devices on langasite |
| RU2099857C1 (ru) * | 1996-01-10 | 1997-12-20 | Наталья Федоровна Науменко | Высокочастотное устройство на поверхностных акустических волнах |
| EP0874455B1 (en) | 1996-06-21 | 2002-10-09 | TDK Corporation | Surface acoustic wave device |
| JPH10190407A (ja) * | 1996-10-23 | 1998-07-21 | Mitsubishi Materials Corp | 表面弾性波素子 |
| JPH1127089A (ja) * | 1997-07-02 | 1999-01-29 | Mitsubishi Materials Corp | 表面弾性波素子 |
| GB2328815B (en) * | 1997-08-27 | 1999-10-20 | Murata Manufacturing Co | Surface acoustic wave device having a langasite single crystal substrate |
| JPH11136083A (ja) * | 1997-08-27 | 1999-05-21 | Murata Mfg Co Ltd | 表面波装置 |
| DE69832041T2 (de) * | 1997-09-02 | 2006-07-13 | Tdk Corp. | Akustische oberflächenwellenvorrichtung |
-
1998
- 1998-08-21 JP JP10235774A patent/JP2000068778A/ja active Pending
-
1999
- 1999-08-12 US US09/374,088 patent/US6356167B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-08-20 EP EP99402097A patent/EP0982857A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0982857A3 (en) | 2000-08-09 |
| US6356167B1 (en) | 2002-03-12 |
| EP0982857A2 (en) | 2000-03-01 |
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