JP2001345671A - Piezoelectric vibrator, piezoelectric filter, and mobile communication device - Google Patents

Piezoelectric vibrator, piezoelectric filter, and mobile communication device

Info

Publication number
JP2001345671A
JP2001345671A JP2000165486A JP2000165486A JP2001345671A JP 2001345671 A JP2001345671 A JP 2001345671A JP 2000165486 A JP2000165486 A JP 2000165486A JP 2000165486 A JP2000165486 A JP 2000165486A JP 2001345671 A JP2001345671 A JP 2001345671A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric
main surface
piezoelectric substrate
substrate
single crystal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000165486A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahito Sugimoto
雅人 杉本
Tetsuo Ootsuchi
哲郎 大土
Katsunori Moritoki
克典 守時
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2000165486A priority Critical patent/JP2001345671A/en
Publication of JP2001345671A publication Critical patent/JP2001345671A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric vibrator and a piezoelectric filter that can suppress spurious waves and operate in high frequencies. SOLUTION: On a piezoelectric substrate 11, minimization is readily achieved by cutting an element in a shearing direction of a crystal. To avoid coupling on with spurious waves, a width-thickness ratio, which is conventionally set at 1.5 to 2.0, is set at 2 to 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電振動子および
圧電フィルタ、ならびにこれらを備える移動体通信装置
に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a piezoelectric vibrator and a piezoelectric filter, and a mobile communication device including the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、情報処理端末の高速化、通信のデ
ジタル化により、小型で高周波の振動子や小型で広帯域
の中間周波数フィルタが強く求められている。これらの
振動子やフィルタには、従来、エネルギー閉じ込め型の
圧電振動子や圧電フィルタが用いられているが、現在、
さらに小型で広帯域のものが求められている。エネルギ
ー閉じ込め型の圧電フィルタとしては水晶フィルタが最
も広く用いられてきたが、水晶を用いた場合には、材料
のもつ電気−機械結合係数が小さいことから、帯域の広
いフィルタを構成することが困難である。
2. Description of the Related Art In recent years, with the increase in the speed of information processing terminals and the digitization of communication, there has been a strong demand for small and high-frequency vibrators and small and wide-band intermediate frequency filters. Conventionally, energy-trapping piezoelectric vibrators and filters have been used for these vibrators and filters.
Further, there is a demand for a smaller and wider band. Quartz filters have been most widely used as energy trapping type piezoelectric filters, but when using quartz, it is difficult to construct a filter with a wide band because the electro-mechanical coupling coefficient of the material is small. It is.

【0003】そのため、これらの用途には、電気−機械
結合係数の大きな圧電単結晶や圧電セラミックが用いら
れる。圧電単結晶の中では、振動のQが高く、温度特性
に優れたXカットのLiTaO3単結晶が最もよく用い
られている。
For these purposes, piezoelectric single crystals and piezoelectric ceramics having a large electro-mechanical coupling coefficient are used. Among the piezoelectric single crystals, an X-cut LiTaO 3 single crystal having a high vibration Q and excellent temperature characteristics is most often used.

【0004】LiTaO3単結晶は、大きな圧電性を示
し、広帯域のフィルタに適する。これには比較的スプリ
アスの小さい厚みすべり振動が用いられるが、素子の設
計が難しく、スプリアスが大きくなりやすい。
[0004] LiTaO 3 single crystal shows large piezoelectricity and is suitable for a wide band filter. For this, a thickness shear vibration having relatively small spurious is used, but it is difficult to design the element, and the spurious tends to be large.

【0005】LiTaO3単結晶のX板を用いた厚み滑
り圧電振動子は、Y軸から−50°±2°方向に切り出
されたものが最も共振インピーダンスが低く、この方向
が振動変位方向とされている。このような従来のLiT
aO3圧電振動子の一例について、平面図を図4に示
す。
A thickness-sliding piezoelectric vibrator using an X plate of LiTaO 3 single crystal has the lowest resonance impedance when cut out in a direction of −50 ° ± 2 ° from the Y axis, and this direction is defined as a vibration displacement direction. ing. Such conventional LiT
FIG. 4 is a plan view showing an example of the aO 3 piezoelectric vibrator.

【0006】図4を参照して、従来の圧電振動子1は、
LiTaO3からなる圧電基板2と、圧電基板2の一主
面および他主面に形成された一対の励振電極3a、3b
とを備える。なお、図4では、引き出し電極の図示を省
略している。図4に示すように、従来のLiTaO3
動子では、厚み滑り振動の振動変位方向に素子を長尺に
切り出し、圧電基板2の幅全面に励振電極3を形成する
振動子が一般的であった。
Referring to FIG. 4, a conventional piezoelectric vibrator 1 comprises:
A piezoelectric substrate 2 made of LiTaO 3, and a pair of excitation electrodes 3 a and 3 b formed on one main surface and the other main surface of the piezoelectric substrate 2.
And In FIG. 4, the illustration of the extraction electrode is omitted. As shown in FIG. 4, in a conventional LiTaO 3 vibrator, a vibrator in which an element is cut out to be long in the vibration displacement direction of thickness-shear vibration and an excitation electrode 3 is formed over the entire width of the piezoelectric substrate 2 is generally used. Was.

【0007】これらの振動子は、幅に関係する不要振動
をさけるため、幅が厚みの数倍程度になるように切断す
ることが必要となる。素子の幅は、厚みに比例するた
め、厚みが薄いほど、つまり、共振周波数が高いほど狭
くなる。したがって、切断方向が結晶の劈開方向と大き
く異なると、狭ピッチに切断する際に、図4に示す様
に、結晶の劈開方向に向かってヒビ、割れ、チッピング
4が生じ、素子が割れやすく、細分化に限界がある。ま
た、切断端面にチッピングが生じると、これがスプリア
スの原因となる。従って、高周波で動作する高精度の振
動子やフィルタを形成することが難しかった。
[0007] In order to avoid unnecessary vibrations related to the width, these vibrators need to be cut so that the width is several times the thickness. Since the width of the element is proportional to the thickness, the element becomes narrower as the thickness becomes thinner, that is, as the resonance frequency becomes higher. Therefore, if the cutting direction is significantly different from the cleavage direction of the crystal, when cutting at a narrow pitch, as shown in FIG. 4, cracks, cracks, and chippings 4 occur in the cleavage direction of the crystal, and the element is easily broken. There is a limit to subdivision. Further, if chipping occurs on the cut end face, this causes spuriousness. Therefore, it has been difficult to form a high-precision vibrator or filter operating at a high frequency.

【0008】このため、Y軸から−57゜方向に劈開し
た圧電基板を用いる圧電振動子が特開平6−30309
0号公報に提案されている。LiTaO3単結晶のX板
ではY軸から−57°方向に劈開面があるため、この劈
開面に沿ってカットすることによって加工性を向上させ
ることができる。
For this reason, a piezoelectric vibrator using a piezoelectric substrate cleaved in the -57 ° direction from the Y axis is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-30309.
No. 0 proposes this. Since the LiTaO 3 single crystal X plate has a cleavage plane in the −57 ° direction from the Y axis, cutting along the cleavage plane can improve workability.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Y軸か
ら−57゜方向に劈開した圧電基板を用いる場合でも、
素子形状特有のスプリアスが発生しやすいという問題が
あった。さらに、劈開方向に切断された振動子は、素子
の厚みと幅の比(W/H)が1.5〜2.0ときわめて
小さい領域で用いないと、スプリアスが帯域内に発生
し、良好な特性を得られないという問題があった。
However, even when a piezoelectric substrate cleaved in the -57 ° direction from the Y axis is used,
There is a problem that spurious characteristic of the element shape is apt to occur. Further, if the vibrator cut in the cleavage direction is not used in a region where the ratio of the thickness to the width (W / H) of the element is as extremely small as 1.5 to 2.0, spurious is generated in the band, and There was a problem that it was not possible to obtain the proper characteristics.

【0010】上記問題を解決するため、本発明は、不要
なスプリアスの抑制ができ高周波化が可能な圧電振動子
および圧電フィルタを提供することを目的とする。
[0010] In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a piezoelectric vibrator and a piezoelectric filter capable of suppressing unnecessary spurious components and increasing the frequency.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の圧電振動子は、LiTaO3単結晶からな
る圧電基板と、前記圧電基板の第1の主面および前記第
1の主面に対向する第2の主面に形成された一対の励振
電極とを備える圧電振動子であって、前記圧電基板の第
3の主面および前記第3の主面に対向する第4の主面
が、前記LiTaO3単結晶の劈開面と略平行な面であ
り、前記圧電振動子の厚みと幅の比(W/H)が2〜3
であることを特徴とする。上記構成によって、加工の容
易な劈開方向に切断された素子において、従来の劈開方
向に切断された素子に比べて、幅の広い素子であって、
特性も良好な素子の作製が可能になる。
In order to achieve the above object, a piezoelectric vibrator of the present invention comprises a piezoelectric substrate made of LiTaO 3 single crystal, a first main surface of the piezoelectric substrate, and the first main surface. A pair of excitation electrodes formed on a second main surface facing the third main surface, and a third main surface of the piezoelectric substrate and a fourth main surface facing the third main surface. Is a plane substantially parallel to the cleavage plane of the LiTaO3 single crystal, and the thickness-to-width ratio (W / H) of the piezoelectric vibrator is 2-3.
It is characterized by being. With the above configuration, the device cut in the cleavage direction that is easy to process is a device that is wider than the device cut in the conventional cleavage direction,
An element having good characteristics can be manufactured.

【0012】上記圧電振動子では、前記圧電基板はLi
TaO3単結晶のX板であり、前記第3の主面および前
記第4の主面が、前記圧電基板のY軸から−57゜±1
゜の面であることが好ましい。上記構成によって、製造
時のチッピングが生じにくく、スプリアスが特に小さい
圧電振動子が得られる。
In the above piezoelectric vibrator, the piezoelectric substrate is made of Li
An X plate of TaO 3 single crystal, wherein the third main surface and the fourth main surface are at −57 ° ± 1 from the Y axis of the piezoelectric substrate.
It is preferable that the surface is ゜. According to the above configuration, a piezoelectric vibrator in which chipping during production is less likely to occur and spurs are particularly small can be obtained.

【0013】また、上記圧電振動子では、前記圧電基板
の前記第3および第4の主面が、レーザ活断によって劈
開された面であることが好ましい。上記構成によって、
チッピングの発生や素子端面の表面粗さの増大を防止で
きるため、素子特性が良好な圧電振動子が得られる。
In the above-described piezoelectric vibrator, it is preferable that the third and fourth main surfaces of the piezoelectric substrate are surfaces cleaved by laser cutting. With the above configuration,
Since the occurrence of chipping and the increase in the surface roughness of the element end face can be prevented, a piezoelectric vibrator having good element characteristics can be obtained.

【0014】本発明の圧電フィルタは、LiTaO3
結晶からなる圧電基板と、前記圧電基板の第1の主面に
形成された入力電極および出力電極と、前記第1の主面
に対向する第2の主面に形成されたアース電極とを備え
る圧電フィルタであって、前記圧電基板の第3の主面お
よび前記第3の主面に対向する第4の主面が、前記Li
TaO3単結晶の劈開面と略平行な面であり、前記圧電
フィルタの厚みと幅の比が2〜3であることを特徴とす
る。上記圧電フィルタによれば、従来に比べて幅の広い
素子であって、不要なスプリアスの抑制ができ、高周波
化が可能な圧電フィルタが得られる。
A piezoelectric filter according to the present invention includes a piezoelectric substrate made of LiTaO 3 single crystal, an input electrode and an output electrode formed on a first main surface of the piezoelectric substrate, and a first electrode facing the first main surface. And a ground electrode formed on the second main surface of the piezoelectric substrate, wherein the third main surface of the piezoelectric substrate and a fourth main surface facing the third main surface are formed of the Li filter.
A plane substantially parallel to the cleavage plane of the TaO 3 single crystal, wherein the ratio of the thickness to the width of the piezoelectric filter is 2 to 3. According to the above-described piezoelectric filter, a piezoelectric filter which is a wider element than the conventional one, can suppress unnecessary spurious components, and can operate at a high frequency can be obtained.

【0015】上記圧電フィルタでは、前記圧電基板はL
iTaO3単結晶のX板であり、前記第3の主面および
前記第4の主面が、前記圧電基板のY軸から−57゜±
1゜の面であることが好ましい。上記構成によって、製
造時のチッピングが生じにくく、スプリアスが特に小さ
い圧電フィルタが得られる。
In the above piezoelectric filter, the piezoelectric substrate is L
an X plate of iTaO 3 single crystal, wherein the third main surface and the fourth main surface are at −57 ° ±± with respect to the Y axis of the piezoelectric substrate.
Preferably, the plane is 1 °. According to the above-described configuration, a piezoelectric filter in which chipping hardly occurs at the time of manufacturing and spurious is particularly small can be obtained.

【0016】また、上記圧電フィルタでは、前記圧電基
板の前記第3および第4の主面が、レーザ活断によって
劈開された面であることが好ましい。上記構成によれ
ば、チッピングの発生や劈開面の表面粗さの増大を防止
できるため、素子特性が良好な圧電フィルタが得られ
る。
In the above-described piezoelectric filter, it is preferable that the third and fourth main surfaces of the piezoelectric substrate are surfaces cleaved by laser cutting. According to the above configuration, generation of chipping and increase in surface roughness of the cleavage plane can be prevented, so that a piezoelectric filter having good element characteristics can be obtained.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】(実施の形態1)本発明の実施の形態1の
圧電素子として、圧電振動子の一例について説明する。
実施の形態1の圧電振動子10について、図1に斜視図
を示す。なお、図1には、圧電基板10の結晶軸の方向
も示している。
Embodiment 1 An example of a piezoelectric vibrator will be described as a piezoelectric element according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 1 shows a perspective view of the piezoelectric vibrator 10 of the first embodiment. FIG. 1 also shows the direction of the crystal axis of the piezoelectric substrate 10.

【0019】図1を参照して、圧電振動子10は、圧電
振動子10上に形成された一対の励振電極12aおよび
12bとを備える。励振電極12aおよび12bには、
図示していないが、それぞれ、引き出し電極が接続され
ている。なお、引き出し電極は、図2に示すように圧電
基板11の全幅に形成されていてもよい。
Referring to FIG. 1, piezoelectric vibrator 10 includes a pair of excitation electrodes 12a and 12b formed on piezoelectric vibrator 10. The excitation electrodes 12a and 12b have
Although not shown, the extraction electrodes are respectively connected. Note that the extraction electrode may be formed over the entire width of the piezoelectric substrate 11 as shown in FIG.

【0020】励振電極12aは、圧電基板10の第1の
主面11aに形成されており、励振電極12bは、第1
の主面11aに対向する第2の主面11bに形成されて
いる。励振電極12aと励振電極12bとは、圧電基板
11を挟んで略等しい大きさで略対称に形成されてい
る。すなわち、励振電極12aは、励振電極12bに対
向する位置に形成されている。
The excitation electrode 12a is formed on the first main surface 11a of the piezoelectric substrate 10, and the excitation electrode 12b is
Is formed on the second main surface 11b opposite to the main surface 11a. The excitation electrode 12a and the excitation electrode 12b are formed approximately symmetrically and substantially symmetrically with the piezoelectric substrate 11 interposed therebetween. That is, the excitation electrode 12a is formed at a position facing the excitation electrode 12b.

【0021】圧電基板11は、LiTaO3単結晶のX
板である。(X板から数度傾いた面でカットされたもの
を含む。以下の実施形態において同様である)そして、
圧電基板11の第1の主面11aおよび第2の主面11
bは、それぞれ、Xカット面と−Xカット面である。ま
た、圧電基板11の主面のうち、切り出し面である第3
の主面11cおよび第3の主面11cに対向する第4の
主面11dは、LiTaO3単結晶の劈開面と略平行な
面である。
The piezoelectric substrate 11 is made of a single crystal of LiTaO 3 X.
It is a board. (Including those cut by a plane inclined several degrees from the X plate. The same applies to the following embodiments.)
First main surface 11a and second main surface 11 of piezoelectric substrate 11
b is an X cut plane and a −X cut plane, respectively. In addition, of the principal surfaces of the piezoelectric substrate 11,
The fourth main surface 11d opposed to the main surface 11c and the third main surface 11c is a plane substantially parallel to the cleavage plane of the LiTaO 3 single crystal.

【0022】具体的には、たとえば、第3の主面11c
および第4の主面11dは、圧電基板11(LiTaO
3のX板)のY軸から−57゜±1゜の面であることが
好ましい。すなわち、第3の主面11cと圧電基板11
のY軸とがなす角αは、−57゜±1゜であることが好
ましい。なお、LiTaO3単結晶の劈開面はY軸から
略−57゜の面であるが、±1゜程度のずれであれば切
断時のチッピングを十分に小さくすることができる(以
下の実施形態においても同様である)。
Specifically, for example, the third main surface 11c
And the fourth main surface 11d is a piezoelectric substrate 11 (LiTaO
(X plate 3 ) is preferably −57 ° ± 1 ° from the Y axis. That is, the third main surface 11c and the piezoelectric substrate 11
Is preferably −57 ° ± 1 °. Note that the cleavage plane of the LiTaO 3 single crystal is a plane substantially at −57 ° from the Y axis, but if the deviation is about ± 1 °, chipping at the time of cutting can be made sufficiently small (in the following embodiment, Is the same).

【0023】圧電基板11の厚みは共振周波数によって
決まり、たとえば、40MHz程度の共振周波数を得よ
うとすると、厚さが50μm程度となり、長さが1.0
mm(厚みの20倍程度)、幅が125μm(厚みの
2.5倍、W・H=2.5)程度とするのがよい。この
範囲は2.0〜3.0の範囲内とすることが好ましい。
なお、第3の主面11cおよび第4の主面11dは、チ
ッピングを極小化するためにレーザによって劈開された
面であることが好ましい。
The thickness of the piezoelectric substrate 11 is determined by the resonance frequency. For example, to obtain a resonance frequency of about 40 MHz, the thickness becomes about 50 μm and the length becomes about 1.0 μm.
mm (about 20 times the thickness) and a width of about 125 μm (2.5 times the thickness, W · H = 2.5). This range is preferably in the range of 2.0 to 3.0.
Note that the third main surface 11c and the fourth main surface 11d are preferably surfaces cleaved by a laser in order to minimize chipping.

【0024】従来のLiTaO3振動子では、圧電基板
の幅を100μm前後に切断しようとすると、端面に著
しいチッピングが生じたり、素子自体に割れが生じたり
するため、作製が困難であるという問題があった。ま
た、素子を作製できた場合でも、端面の表面粗さが振動
子の特性に影響を与え、30MHz程度の振動子の作製
が限界であった。
In the conventional LiTaO 3 vibrator, when the width of the piezoelectric substrate is cut to around 100 μm, remarkable chipping occurs on the end face or the element itself is cracked. there were. Further, even when the element can be manufactured, the surface roughness of the end face affects the characteristics of the vibrator, and the production of a vibrator of about 30 MHz is the limit.

【0025】しかし、本発明の圧電振動子10では、圧
電基板11の切断方向と結晶の劈開方向が概略一致する
ため、基板の分割がより正確に行える上、端面の表面粗
さが極小化される。このため、本発明の圧電振動子10
によれば、素子の高周波化が容易となり、製造歩留まり
も向上する。このため、不要な振動を励振しにくく、大
きなスプリアスが発生しない圧電振動子が得られる。
However, in the piezoelectric vibrator 10 of the present invention, since the cutting direction of the piezoelectric substrate 11 and the cleavage direction of the crystal substantially coincide with each other, the substrate can be divided more accurately and the surface roughness of the end face is minimized. You. For this reason, the piezoelectric vibrator 10 of the present invention
According to this, it is easy to increase the frequency of the element and the production yield is improved. For this reason, it is difficult to excite unnecessary vibrations, and a piezoelectric vibrator that does not generate large spurious components can be obtained.

【0026】なお、このときの素子の幅と厚みの比を最
適化することでスプリアスが減少し、素子の幅と厚みの
比が2〜3の領域ではスプリアスは帯域内になく、共振
から離れた位置及び低周波側と高周波側にわずかに存在
する程度で、良好な特性の圧電振動子が得られた。ま
た、素子幅を2以下の領域で作製すると、高周波素子
(厚みが薄い)の場合、作製が困難になってくる。逆
に、素子の厚みと幅の比が2〜3以上の領域では、低周
波側と高周波側のスプリアスの距離が帯域幅以下に接近
し、スプリアスが帯域内に入らない領域は存在しなかっ
た。図よりわかるように、素子の厚みと幅の関係を2〜
3とすることによって、幅に起因するスプリアスと主振
動の帯域が十分に離れた良好な特性の圧電振動子が得ら
れることがわかる。
By optimizing the ratio of the width and the thickness of the element at this time, the spurious is reduced. In the region where the ratio of the width and the thickness of the element is 2 to 3, the spurious is not in the band, and is separated from the resonance. Thus, a piezoelectric vibrator having good characteristics was obtained in such a manner that the piezoelectric vibrator slightly existed on the low frequency side and the high frequency side. Further, if the device is manufactured in a region having an element width of 2 or less, it becomes difficult to manufacture a high-frequency device (thin thickness). Conversely, in the region where the ratio of the thickness to the width of the element is 2 or more, the distance between the spurious on the low frequency side and the high frequency side approaches the bandwidth or less, and there is no region where the spurious does not enter the band. . As can be seen from the figure, the relationship between the thickness and the width of the element is 2 to
It can be seen that by setting the value of 3, a piezoelectric vibrator having good characteristics in which the band of the spurious and the main vibration caused by the width is sufficiently separated.

【0027】以下に、実施の形態1に示した圧電振動子
10の製造方法について、一例を説明する。各工程の平
面図を、図2(A)〜(C)に示す。また、図2(A)
〜(C)の線A−A’における断面図を、それぞれ、図
2(D)〜(F)に示す。
An example of a method for manufacturing the piezoelectric vibrator 10 shown in the first embodiment will be described below. FIGS. 2A to 2C are plan views of each step. FIG. 2 (A)
FIGS. 2D to 2F are cross-sectional views taken along line AA ′ of FIG.

【0028】まず、図2(A)および(D)に示すよう
に、圧電基板11となる厚さ50μmの圧電基板11
を、対向する主面の平行度が良好になるように形成す
る。このときの圧電基板11の外形サイズは、基板厚み
によって選択する。一般的に、圧電基板11の厚さが5
0μm程度の場合は、歩留まりを考慮して基板のサイズ
を2インチ以下にすることが好ましい。この大きさにお
いては、50μm程度の薄板の取り扱いが可能である。
First, as shown in FIGS. 2A and 2D, a 50 μm thick piezoelectric substrate 11 serving as the piezoelectric substrate 11 is formed.
Are formed such that the parallelism of the opposing main surfaces is good. The outer size of the piezoelectric substrate 11 at this time is selected according to the substrate thickness. Generally, the thickness of the piezoelectric substrate 11 is 5
In the case of about 0 μm, the size of the substrate is preferably set to 2 inches or less in consideration of the yield. With this size, a thin plate of about 50 μm can be handled.

【0029】次に、図2(B)および(E)に示すよう
に、圧電基板11の一主面および他主面に励振電極12
aおよび12bとなる金属膜を形成する。なお、図2で
は、引き出し線が素子の幅方向の全幅に形成される場合
を示している。
Next, as shown in FIGS. 2B and 2E, the excitation electrode 12 is provided on one main surface and the other main surface of the piezoelectric substrate 11.
A metal film to be a and 12b is formed. FIG. 2 shows a case where the lead line is formed over the entire width of the element in the width direction.

【0030】最後に、図2(C)および(F)に示すよ
うに、圧電基板11の劈開面と平行な方向(図中の点線
の方向)に圧電基板11を切断することによって、圧電
振動子が得られる。
Finally, as shown in FIGS. 2C and 2F, by cutting the piezoelectric substrate 11 in a direction parallel to the cleavage plane of the piezoelectric substrate 11 (the direction of the dotted line in the figure), the piezoelectric vibration is reduced. The child is obtained.

【0031】なお、図2(C)の工程において、圧電基
板11の切断には、エキシマレーザによる切断を用いる
ことが好ましい。エキシマレーザは波長が短く、高精度
の切断を可能にする。この手法を用いることによって、
通常のダイシングソウやダイヤモンドカッターによる切
断と異なり、端面のチッピングや表面粗さの劣化を防止
でき、素子の特性の劣化を防止できる。熱による影響に
よる割れは、劈開方向に切断方向をとることによって解
決される。
In the step shown in FIG. 2C, it is preferable to use excimer laser for cutting the piezoelectric substrate 11. Excimer lasers have short wavelengths and allow for high precision cutting. By using this technique,
Unlike cutting with a normal dicing saw or diamond cutter, chipping of an end face and deterioration of surface roughness can be prevented, and deterioration of element characteristics can be prevented. Cracks caused by heat are resolved by taking the cutting direction in the cleavage direction.

【0032】また、レーザによる加熱および直近のガス
冷却により、選択的に応力(熱弾性力)を劈開方向に成
長させるレーザ活断を用いることによって、切りしろが
なく、チッピングも少なく、材料のほぼ100%を素子
とすることができる。
In addition, by using laser cutting in which a stress (thermoelastic force) is selectively grown in the cleavage direction by heating with a laser and the latest gas cooling, there is no cutting margin, little chipping, and almost material cutting. 100% can be used as elements.

【0033】また、劈開方向と分割方向が一致する本発
明の圧電振動子は、機械的加工にも適している。具体的
には超音波加工、サンドブラスと加工などがあげられ
る。これらの加工はすべて、厚みとの比にして2倍以上
の幅がないとその加工が難しいが、本発明の領域は従来
最適とされていた範囲に比べて、厚みとの比が大きく
(幅が大きく)本手法に向いている。
Further, the piezoelectric vibrator of the present invention, in which the cleavage direction and the division direction match, is also suitable for mechanical processing. Specific examples include ultrasonic processing, sand blasting and processing. All of these processes are difficult to process unless the width is at least twice as large as the thickness, but the area of the present invention has a large ratio (thickness) to the thickness as compared with the range that was conventionally optimal. This method is suitable for this method.

【0034】(実施の形態2)実施の形態2では、本発
明の圧電フィルタについて、2重モード圧電フィルタの
一例を説明する。なお、実施形態1の圧電振動子10と
同様の部分については重複する説明を省略する。また、
引き出し線は省略してある。
Embodiment 2 In Embodiment 2, an example of a dual mode piezoelectric filter will be described for the piezoelectric filter of the present invention. The same parts as those of the piezoelectric vibrator 10 of the first embodiment will not be described again. Also,
Leader lines are omitted.

【0035】実施の形態2の圧電フィルタ40につい
て、平面図を図3に示す。なお、図3には、圧電基板4
0の結晶軸の方向も示している。
FIG. 3 is a plan view of the piezoelectric filter 40 according to the second embodiment. FIG. 3 shows the piezoelectric substrate 4
The direction of the 0 crystal axis is also shown.

【0036】図において、実施の形態2の圧電フィルタ
40は、圧電基板11と、圧電基板11の第1の主面1
1aに形成された入力電極41および出力電極42と、
第1の主面に対向する第2の主面に形成されたアース電
極(図示せず)とを備える。アース電極は、第2の主面
上であって、入力電極41および出力電極42に対応す
る位置に形成されている。圧電フィルタ40は、一定の
帯域の周波数を通過させるバンドパスフィルタとして機
能する。
In the figure, a piezoelectric filter 40 according to the second embodiment includes a piezoelectric substrate 11 and a first main surface 1 of the piezoelectric substrate 11.
1a, an input electrode 41 and an output electrode 42,
A ground electrode (not shown) formed on the second main surface opposite to the first main surface. The ground electrode is formed on the second main surface at a position corresponding to the input electrode 41 and the output electrode. The piezoelectric filter 40 functions as a band-pass filter that passes a certain frequency band.

【0037】圧電基板40は、実施形態1で説明したも
のと同様であり、LiTaO3単結晶のX板である。そ
して、圧電基板40の第1の主面11aおよび第2の主
面11bは、それぞれ、Xカット面と−Xカット面であ
る。また、圧電基板11の主面のうち、切り出し面であ
る第3の主面11cおよび第3の主面11cに対向する
第4の主面11dは、LiTaO3単結晶の劈開面と略
平行な面である。具体的には、たとえば、第3の主面1
1cおよび第4の主面11dは、圧電基板11(LiT
aO3のX板)の劈開面であることが好ましい。すなわ
ち、第3の主面11cと圧電基板11のY軸とがなす角
αは、−57゜±1゜であることが好ましい。
The piezoelectric substrate 40 is the same as that described in the first embodiment, and is an X plate of LiTaO 3 single crystal. The first main surface 11a and the second main surface 11b of the piezoelectric substrate 40 are an X-cut surface and a −X-cut surface, respectively. Further, among the main surfaces of the piezoelectric substrate 11, the third main surface 11c, which is a cut surface, and the fourth main surface 11d facing the third main surface 11c are substantially parallel to the cleavage plane of the LiTaO 3 single crystal. Plane. Specifically, for example, the third main surface 1
1c and the fourth principal surface 11d are provided on the piezoelectric substrate 11 (LiT
It is preferably a cleavage plane of (aO 3 X plate). That is, the angle α between the third main surface 11c and the Y axis of the piezoelectric substrate 11 is preferably −57 ° ± 1 °.

【0038】圧電基板11として、Y軸から−57゜方
向に劈開した長さ2.5mm、幅0.125mm、厚さ
50μmのものを用いることによって、中心周波数が4
0MHz程度のバンドパスフィルタが得られる。
As the piezoelectric substrate 11 having a length of 2.5 mm, a width of 0.125 mm, and a thickness of 50 μm cleaved in the −57 ° direction from the Y axis, a center frequency of 4
A bandpass filter of about 0 MHz is obtained.

【0039】本発明の圧電フィルタ40では、圧電基板
11の切断方向と結晶の劈開方向が概略一致するため、
分割がより正確に行えるとともに、端面の表面粗さが極
小化される。したがって、圧電フィルタ40によれば、
製造が容易であるとともに、挿入損失が少なく、高周波
化が容易な圧電フィルタが得られる。
In the piezoelectric filter 40 of the present invention, since the cutting direction of the piezoelectric substrate 11 and the cleavage direction of the crystal substantially coincide with each other,
The division can be performed more accurately, and the surface roughness of the end face is minimized. Therefore, according to the piezoelectric filter 40,
A piezoelectric filter that is easy to manufacture, has a low insertion loss, and can easily operate at a high frequency can be obtained.

【0040】なお、上記実施形態3の圧電フィルタ40
は、図2で説明した方法と同様の方法によって製造する
ことができる。
The piezoelectric filter 40 of the third embodiment
Can be manufactured by a method similar to the method described with reference to FIG.

【0041】以上、本発明の実施の形態について例を挙
げて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定され
ず本発明の技術的思想に基づき他の実施の形態に適用す
ることができる。
Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the examples, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be applied to other embodiments based on the technical idea of the present invention. it can.

【0042】たとえば、複数の振動子をいくつか直並列
に連結した梯子/格子型フィルタや多重モード振動子を
複数連結したフィルタについても、本発明を用いること
ができ、上記実施の形態と同様の効果が得られることは
いうまでもない。
For example, the present invention can be applied to a ladder / grating type filter in which a plurality of transducers are connected in series and parallel or a filter in which a plurality of multimode transducers are connected. Needless to say, an effect can be obtained.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の圧電振動
子または圧電フィルタによれば、従来に比べてより一層
スプリアスが少なく、高周波化が可能な圧電デバイスが
得られる。
As described above, according to the piezoelectric vibrator or the piezoelectric filter of the present invention, a piezoelectric device having a lower spurious and higher frequency can be obtained as compared with the prior art.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の圧電振動子について一例を示す図FIG. 1 is a diagram showing an example of a piezoelectric vibrator of the present invention.

【図2】本発明の圧電振動子について製造方法の一例を
示す図
FIG. 2 is a diagram showing an example of a method for manufacturing the piezoelectric vibrator of the present invention.

【図3】本発明の圧電フィルタについて一例を示す図FIG. 3 is a diagram showing an example of the piezoelectric filter of the present invention.

【図4】従来の圧電振動子について一例を示す図FIG. 4 is a diagram showing an example of a conventional piezoelectric vibrator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧電振動子 2 圧電基板 3a,3b 励振電極 4 チッピング 10 圧電振動子 11 圧電基板 11a 第1の主面 11b 第2の主面 11c 第3の主面 11d 第4の主面 12a,12b 励振電極 40 圧電フィルタ 41 入力電極 42 出力電極 Reference Signs List 1 piezoelectric vibrator 2 piezoelectric substrate 3a, 3b excitation electrode 4 chipping 10 piezoelectric vibrator 11 piezoelectric substrate 11a first main surface 11b second main surface 11c third main surface 11d fourth main surface 12a, 12b excitation electrode 40 piezoelectric filter 41 input electrode 42 output electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 守時 克典 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5J108 AA01 AA07 BB03 CC04 CC12 JJ01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Katsunori Morikiki 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Pref. Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F term (reference) 5J108 AA01 AA07 BB03 CC04 CC12 JJ01

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 LiTaO3単結晶からなる圧電基板
と、前記圧電基板の第1の主面および前記第1の主面に
対向する第2の主面に形成された一対の励振電極とを備
える圧電振動子であって、前記圧電基板の第3の主面お
よび前記第3の主面に対向する第4の主面が、前記Li
TaO3単結晶の劈開面と略平行な面であり、前記Li
TaO3単結晶基板の幅と厚みの比を2〜3に設定した
ことを特徴とする圧電振動子。
1. A piezoelectric substrate comprising a LiTaO 3 single crystal, and a pair of excitation electrodes formed on a first main surface of the piezoelectric substrate and a second main surface opposite to the first main surface. A piezoelectric vibrator, wherein a third main surface of the piezoelectric substrate and a fourth main surface opposed to the third main surface are formed of the Li substrate.
A plane substantially parallel to the cleavage plane of the TaO 3 single crystal;
A piezoelectric vibrator, wherein the ratio of the width to the thickness of the TaO 3 single crystal substrate is set to 2 to 3.
【請求項2】 圧電基板はLiTaO3単結晶のX板で
あり、第3の主面および第4の主面が、前記圧電基板の
Y軸から−57゜±1゜の面である請求項1に記載の圧
電振動子。
2. The piezoelectric substrate is an X plate of LiTaO 3 single crystal, and the third main surface and the fourth main surface are −57 ° ± 1 ° from the Y axis of the piezoelectric substrate. 2. The piezoelectric vibrator according to 1.
【請求項3】 圧電基板の第3および第4の主面が、レ
ーザ活断によって劈開された面である請求項1または2
に記載の圧電振動子。
3. The piezoelectric substrate according to claim 1, wherein the third and fourth main surfaces of the piezoelectric substrate are surfaces cleaved by laser cutting.
3. The piezoelectric vibrator according to claim 1.
【請求項4】 LiTaO3単結晶からなる圧電基板
と、前記圧電基板の第1の主面に形成された入力電極お
よび出力電極と、前記第1の主面に対向する第2の主面
に形成されたアース電極とを備える圧電フィルタであっ
て、 前記圧電基板の第3の主面および前記第3の主面に対向
する第4の主面が、前記LiTaO3単結晶の劈開面と
略平行な面であり、前記LiTaO3単結晶基板の幅と
厚みの比を2〜3に設定したことを特徴とする圧電フィ
ルタ。
4. A piezoelectric substrate made of LiTaO 3 single crystal, an input electrode and an output electrode formed on a first main surface of the piezoelectric substrate, and a second main surface opposed to the first main surface. And a third main surface of the piezoelectric substrate and a fourth main surface opposed to the third main surface are substantially the same as the cleavage plane of the LiTaO 3 single crystal. A piezoelectric filter having parallel surfaces, wherein the ratio of the width to the thickness of the LiTaO 3 single crystal substrate is set to 2 to 3.
【請求項5】 圧電基板はLiTaO3単結晶のX板で
あり、第3の主面および第4の主面が、圧電基板のY軸
から−57±1°の面である請求項4に記載の圧電フィ
ルタ。
5. The piezoelectric substrate according to claim 4, wherein the piezoelectric substrate is a LiTaO 3 single crystal X plate, and the third main surface and the fourth main surface are surfaces at −57 ± 1 ° from the Y axis of the piezoelectric substrate. The piezoelectric filter according to any one of the preceding claims.
【請求項6】 圧電基板の第3および第4の主面が、レ
ーザ活断によって劈開された面である請求項4または5
に記載の圧電フィルタ。
6. The piezoelectric substrate according to claim 4, wherein the third and fourth main surfaces are surfaces cleaved by laser cutting.
3. The piezoelectric filter according to item 1.
【請求項7】 請求項1ないし6のいずれかに記載の圧
電振動子を備えることを特徴とする移動体通信装置。
7. A mobile communication device comprising the piezoelectric vibrator according to claim 1. Description:
JP2000165486A 2000-06-02 2000-06-02 Piezoelectric vibrator, piezoelectric filter, and mobile communication device Pending JP2001345671A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000165486A JP2001345671A (en) 2000-06-02 2000-06-02 Piezoelectric vibrator, piezoelectric filter, and mobile communication device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000165486A JP2001345671A (en) 2000-06-02 2000-06-02 Piezoelectric vibrator, piezoelectric filter, and mobile communication device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001345671A true JP2001345671A (en) 2001-12-14

Family

ID=18668950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000165486A Pending JP2001345671A (en) 2000-06-02 2000-06-02 Piezoelectric vibrator, piezoelectric filter, and mobile communication device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001345671A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7202590B2 (en) Surface acoustic wave device and method of manufacturing the same
US11699988B2 (en) Resonator and method for manufacturing the same
TWI762832B (en) Surface acoustic wave device
US20060108894A1 (en) Surface acoustic wave device and electronic apparatus
US10938372B2 (en) Acoustic wave resonator, acoustic wave device, and filter
JP3206285B2 (en) Edge reflection type surface acoustic wave resonator
US6377139B1 (en) Edge reflection type surface acoustic wave device with grooves or steps at the reflection edges
JP2008206000A (en) Piezoelectric vibration chip, piezoelectric device, and manufacturing method of the piezoelectric vibration chip
WO2019082806A1 (en) Acoustic wave element
JP2003087073A (en) End surface reflection type surface acoustic wave device and manufacturing method therefor
JP2006186623A (en) Surface acoustic wave element, manufacturing method thereof, and surface acoustic wave device
US6621194B1 (en) Piezoelectric element having thickness shear vibration and mobile communication device using the same
JP2005260484A (en) Piezoelectric resonator and electronic component equipped with the same
JP2001345671A (en) Piezoelectric vibrator, piezoelectric filter, and mobile communication device
JP3733020B2 (en) Piezoelectric element and mobile communication device using the same
JP2008301111A (en) Edge mode piezoelectric vibration chip and frequency adjustment method thereof
JPH02113616A (en) Elastic wave filter and antenna demultiplexer using it
JP2005311849A (en) Piezoelectric membrane resonator, filter and method for manufacturing piezoelectric membrane resonator
WO2002101923A1 (en) Piezoelectric vibrator and filter using the same
JP3341704B2 (en) Manufacturing method of edge reflection type surface acoustic wave device
JP2002246871A (en) Piezoelectric oscillator and ladder type filter and dual mode piezoelectric filter using the piezoelectric oscillator
JP2003318697A (en) At-cut quartz resonator
JP2002280856A (en) Manufacturing method of surface acoustic wave element
JP2006050591A (en) High-frequency filter and manufacturing method thereof
JPS61222312A (en) Surface acoustic wave device