JP2002100957A - 弾性表面波装置及びこれに用いる圧電基板 - Google Patents
弾性表面波装置及びこれに用いる圧電基板Info
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
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- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型で且つ通過帯域が広い中間周波用の弾性
表面波装置を提供する。 【解決手段】 圧電基板１と、圧電基板上に形成された
交差指状電極２とを備える弾性表面波装置であって、圧
電基板１が、Ｃａ３Ｇａ２Ｇｅ４Ｏ１４型結晶構造を有
し、化学式Ｓｒ３ＮｂＧａ３Ｓｉ２Ｏ１４で表され、単
結晶からの切り出し角および弾性表面波伝搬方向をオイ
ラー角表示で（φ，θ，ψ）と表したとき、φ、θおよ
びψが、φが−５°〜１５°であり、θが０°〜１８０
°であり、かつ、ψが−５０°〜５０°である第１の領
域及びφが１５°〜３０°であり、θが０°〜１８０°
であり、かつ、ψが−４０°〜４０°である第２の領域
のいずれか一方の領域内に存在する。
表面波装置を提供する。 【解決手段】 圧電基板１と、圧電基板上に形成された
交差指状電極２とを備える弾性表面波装置であって、圧
電基板１が、Ｃａ３Ｇａ２Ｇｅ４Ｏ１４型結晶構造を有
し、化学式Ｓｒ３ＮｂＧａ３Ｓｉ２Ｏ１４で表され、単
結晶からの切り出し角および弾性表面波伝搬方向をオイ
ラー角表示で（φ，θ，ψ）と表したとき、φ、θおよ
びψが、φが−５°〜１５°であり、θが０°〜１８０
°であり、かつ、ψが−５０°〜５０°である第１の領
域及びφが１５°〜３０°であり、θが０°〜１８０°
であり、かつ、ψが−４０°〜４０°である第２の領域
のいずれか一方の領域内に存在する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、弾性表面波装置及
びこれに用いる圧電基板に関する。
びこれに用いる圧電基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話機を始めとした移動体通
信端末機が急速に普及してきている。この種の端末機
は、持ち運びの利便さから、特に小型で且つ軽量である
ことが望まれている。端末機の小型化及び軽量化を達成
するには、そこに使われる電子部品も小型且つ軽量であ
ることが求められ、このため、端末機の高周波回路部や
中間周波回路部には、小型化及び軽量化に有利な弾性表
面波装置、すなわち圧電基板上に、弾性表面波を励振、
受信、反射、伝搬するための交差指状電極を形成して成
る弾性表面波フィルタが多用されている。
信端末機が急速に普及してきている。この種の端末機
は、持ち運びの利便さから、特に小型で且つ軽量である
ことが望まれている。端末機の小型化及び軽量化を達成
するには、そこに使われる電子部品も小型且つ軽量であ
ることが求められ、このため、端末機の高周波回路部や
中間周波回路部には、小型化及び軽量化に有利な弾性表
面波装置、すなわち圧電基板上に、弾性表面波を励振、
受信、反射、伝搬するための交差指状電極を形成して成
る弾性表面波フィルタが多用されている。
【０００３】弾性表面波装置に使われる圧電基板に重要
な特性として、弾性表面波の表面波速度（ＳＡＷ速
度）、フィルタを構成した場合の中心周波数または共振
子を構成した場合の共振周波数の温度係数（周波数温度
係数：ＴＣＦ）、電気機械結合係数（ｋ２）が挙げられ
る。従来から知られている代表的な弾性表面波装置用圧
電基板の特性を表１に示す。これらの特性は、清水康敬
著「弾性表面波材料の伝搬特性と利用の現状」電子情報
通信学会論文誌A,Vol.J76-A,No.2,pp.129-137(1993)に
詳しく示されている。以後、各種弾性表面波装置用圧電
基板を、表１中の記号で区別することとする。
な特性として、弾性表面波の表面波速度（ＳＡＷ速
度）、フィルタを構成した場合の中心周波数または共振
子を構成した場合の共振周波数の温度係数（周波数温度
係数：ＴＣＦ）、電気機械結合係数（ｋ２）が挙げられ
る。従来から知られている代表的な弾性表面波装置用圧
電基板の特性を表１に示す。これらの特性は、清水康敬
著「弾性表面波材料の伝搬特性と利用の現状」電子情報
通信学会論文誌A,Vol.J76-A,No.2,pp.129-137(1993)に
詳しく示されている。以後、各種弾性表面波装置用圧電
基板を、表１中の記号で区別することとする。
【０００４】
【表１】 表１からわかるように、これまで多用されてきている圧
電基板は、速いＳＡＷ速度と大きな電気機械結合係数を
もつ１２８ＬＮ、６４ＬＮ、３６ＬＴと、比較的遅いＳ
ＡＷ速度と小さな電気機械結合係数をもつＬＴ１１２、
ＳＴ水晶からなる２つの組に大別できることがわかる。
以下に述べるとおり、速いＳＡＷ速度と大きな電気機械
結合係数をもつ組に含まれる圧電基板（１２８ＬＮ、６
４ＬＮ、３６ＬＴ）は、端末機の高周波回路部の弾性表
面波フィルタに使用され、遅いＳＡＷ速度と小さな電気
機械結合係数をもつ組に含まれる圧電基板（ＬＴ１１
２、ＳＴ水晶）は、端末機の中間周波回路部の弾性表面
波フィルタに使用される。
電基板は、速いＳＡＷ速度と大きな電気機械結合係数を
もつ１２８ＬＮ、６４ＬＮ、３６ＬＴと、比較的遅いＳ
ＡＷ速度と小さな電気機械結合係数をもつＬＴ１１２、
ＳＴ水晶からなる２つの組に大別できることがわかる。
以下に述べるとおり、速いＳＡＷ速度と大きな電気機械
結合係数をもつ組に含まれる圧電基板（１２８ＬＮ、６
４ＬＮ、３６ＬＴ）は、端末機の高周波回路部の弾性表
面波フィルタに使用され、遅いＳＡＷ速度と小さな電気
機械結合係数をもつ組に含まれる圧電基板（ＬＴ１１
２、ＳＴ水晶）は、端末機の中間周波回路部の弾性表面
波フィルタに使用される。
【０００５】携帯電話に代表される移動体通信は、世界
各国で各種のシステムが実用化されているが、いずれの
システムでも１ＧＨｚ前後の周波数が使用されている。
したがって、端末機の高周波回路部で使用されるフィル
タは、中心周波数が１ＧＨｚ前後となる。弾性表面波フ
ィルタの場合、その中心周波数は、使用する圧電基板の
ＳＡＷ速度にほぼ比例し、基板上に形成する電極指の幅
にほぼ反比例する。そこで、高周波化のためには、ＳＡ
Ｗ速度の大きな基板、例えば、１２８ＬＮ、６４ＬＮ、
３６ＬＴが好ましい。また、この高周波回路部のフィル
タには、通過帯域幅が２０ＭＨｚ以上である広帯域のも
のが要求されるが、広帯域化を実現するためには、圧電
基板の電気機械結合係数ｋ２が大きいことが必須であ
り、かかる理由からも、１２８ＬＮ、６４ＬＮ、３６Ｌ
Ｔが多用されている。
各国で各種のシステムが実用化されているが、いずれの
システムでも１ＧＨｚ前後の周波数が使用されている。
したがって、端末機の高周波回路部で使用されるフィル
タは、中心周波数が１ＧＨｚ前後となる。弾性表面波フ
ィルタの場合、その中心周波数は、使用する圧電基板の
ＳＡＷ速度にほぼ比例し、基板上に形成する電極指の幅
にほぼ反比例する。そこで、高周波化のためには、ＳＡ
Ｗ速度の大きな基板、例えば、１２８ＬＮ、６４ＬＮ、
３６ＬＴが好ましい。また、この高周波回路部のフィル
タには、通過帯域幅が２０ＭＨｚ以上である広帯域のも
のが要求されるが、広帯域化を実現するためには、圧電
基板の電気機械結合係数ｋ２が大きいことが必須であ
り、かかる理由からも、１２８ＬＮ、６４ＬＮ、３６Ｌ
Ｔが多用されている。
【０００６】一方、移動体通信用端末機の中間周波数と
しては、７０〜３００ＭＨｚの周波数帯が使用されてい
る。この周波数帯を中心周波数とするフィルタを弾性表
面波フィルタによって構成する場合、圧電基板として、
１２８ＬＮ、６４ＬＮ、３６ＬＴを使用するときは、基
板上に形成する電極指の幅を、高周波回路部に使用され
るフィルタに比べて非常に大きくする必要がある。
しては、７０〜３００ＭＨｚの周波数帯が使用されてい
る。この周波数帯を中心周波数とするフィルタを弾性表
面波フィルタによって構成する場合、圧電基板として、
１２８ＬＮ、６４ＬＮ、３６ＬＴを使用するときは、基
板上に形成する電極指の幅を、高周波回路部に使用され
るフィルタに比べて非常に大きくする必要がある。
【０００７】すなわち、弾性表面波フィルタを構成する
弾性表面波変換器の電極指幅ｄと、弾性表面波フィルタ
の中心周波数ｆ０と、使用する圧電基板のＳＡＷ速度Ｖ
との間には、おおむね、次式（１）が成立する。
弾性表面波変換器の電極指幅ｄと、弾性表面波フィルタ
の中心周波数ｆ０と、使用する圧電基板のＳＡＷ速度Ｖ
との間には、おおむね、次式（１）が成立する。
【０００８】ｆ０＝Ｖ／（４ｄ）・・・（１） ここに、ＳＡＷ速度を４０００ｍ／ｓとして、中心周波
数１ＧＨｚの高周波回路部のフィルタを構成する場合に
は、その電極指幅は式（１）より、 ｄ＝４０００（ｍ／ｓ）／（４×１０００（ＭＨｚ））
＝１μｍ となる。
数１ＧＨｚの高周波回路部のフィルタを構成する場合に
は、その電極指幅は式（１）より、 ｄ＝４０００（ｍ／ｓ）／（４×１０００（ＭＨｚ））
＝１μｍ となる。
【０００９】一方、このＳＡＷ速度４０００ｍ／ｓの圧
電基板を用いて、中心周波数１００ＭＨｚの中間周波フ
ィルタを構成する場合、これに必要な電極指幅は、 ｄ＝４０００（ｍ／ｓ）／（４×１００（ＭＨｚ））＝
１０μｍ となり、高周波部のフィルタに比べて、必要な電極指幅
が１０倍も大きくなってしまう。電極指幅が大きくなる
ということは、弾性表面波装置そのものも大きくなって
しまうことを意味するので、弾性表面波中間周波フィル
タを小型化するためには、式（１）から明らかなよう
に、ＳＡＷ速度Ｖの小さな圧電基板を使用することが必
要である。
電基板を用いて、中心周波数１００ＭＨｚの中間周波フ
ィルタを構成する場合、これに必要な電極指幅は、 ｄ＝４０００（ｍ／ｓ）／（４×１００（ＭＨｚ））＝
１０μｍ となり、高周波部のフィルタに比べて、必要な電極指幅
が１０倍も大きくなってしまう。電極指幅が大きくなる
ということは、弾性表面波装置そのものも大きくなって
しまうことを意味するので、弾性表面波中間周波フィル
タを小型化するためには、式（１）から明らかなよう
に、ＳＡＷ速度Ｖの小さな圧電基板を使用することが必
要である。
【００１０】そこで、中間周波用弾性表面波フィルタの
圧電基板としては、ＳＡＷ速度の遅いＬＴ１１２、ＳＴ
水晶が使われる。特に、ＳＴ水晶は一次の周波数温度係
数が零であり好ましい。ＳＴ水晶の電気機械結合係数は
小さいため、通過帯域の狭いフィルタしか構成できない
が、中間周波フィルタの役割は、狭い一つのチャンネル
の信号のみを通過させることなので、この電気機械結合
係数が小さいということは、従来あまり問題とはならな
かった。
圧電基板としては、ＳＡＷ速度の遅いＬＴ１１２、ＳＴ
水晶が使われる。特に、ＳＴ水晶は一次の周波数温度係
数が零であり好ましい。ＳＴ水晶の電気機械結合係数は
小さいため、通過帯域の狭いフィルタしか構成できない
が、中間周波フィルタの役割は、狭い一つのチャンネル
の信号のみを通過させることなので、この電気機械結合
係数が小さいということは、従来あまり問題とはならな
かった。
【００１１】しかしながら、近年、周波数資源の有効利
用、デジタルデータ通信との適合性等の観点から、デジ
タル移動体通信システムが開発、実用化され急速に普及
してきている。このデジタルシステムの通過帯域幅は、
数１００ＫＨｚから数ＭＨｚと非常に広帯域となってい
る。このような広帯域の中間周波フィルタを弾性表面波
フィルタで構成する場合、ＳＴ水晶基板では実現が困難
となっている。また、移動体端末機をより一層小型なも
のとし、携帯の利便性を高める場合、中間周波用弾性表
面波フィルタの実装面積を小さくする必要があるが、従
来、中間周波用弾性表面波フィルタに適しているとされ
ているＳＴ水晶、ＬＴ１１２は、いずれもＳＡＷ速度が
３１００ｍ／ｓｅｃを越えており、小型化には限界があ
る。
用、デジタルデータ通信との適合性等の観点から、デジ
タル移動体通信システムが開発、実用化され急速に普及
してきている。このデジタルシステムの通過帯域幅は、
数１００ＫＨｚから数ＭＨｚと非常に広帯域となってい
る。このような広帯域の中間周波フィルタを弾性表面波
フィルタで構成する場合、ＳＴ水晶基板では実現が困難
となっている。また、移動体端末機をより一層小型なも
のとし、携帯の利便性を高める場合、中間周波用弾性表
面波フィルタの実装面積を小さくする必要があるが、従
来、中間周波用弾性表面波フィルタに適しているとされ
ているＳＴ水晶、ＬＴ１１２は、いずれもＳＡＷ速度が
３１００ｍ／ｓｅｃを越えており、小型化には限界があ
る。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来、
中間周波用の弾性表面波装置において、電気機械結合係
数が大きい１２８ＬＮ、６４ＬＮ、３６ＬＴ等の圧電基
板を用いた場合、通過帯域を広くできるが、基板のＳＡ
Ｗ速度が大きいために素子寸法が大きくなるという問題
があり、一方、素子の小型化をはかるために、ＳＡＷ速
度の小さいＳＴ水晶、ＬＴ１１２基板を用いた場合は、
電気機械結合係数が小さいため通過帯域を広くできない
という問題があり、いずれにしても、中間周波用の弾性
表面波フィルタとして十分な特性が得られなかった。
中間周波用の弾性表面波装置において、電気機械結合係
数が大きい１２８ＬＮ、６４ＬＮ、３６ＬＴ等の圧電基
板を用いた場合、通過帯域を広くできるが、基板のＳＡ
Ｗ速度が大きいために素子寸法が大きくなるという問題
があり、一方、素子の小型化をはかるために、ＳＡＷ速
度の小さいＳＴ水晶、ＬＴ１１２基板を用いた場合は、
電気機械結合係数が小さいため通過帯域を広くできない
という問題があり、いずれにしても、中間周波用の弾性
表面波フィルタとして十分な特性が得られなかった。
【００１３】したがって、本発明の目的は、小型で且つ
通過帯域が広い中間周波用の弾性表面波装置を提供する
ことである。
通過帯域が広い中間周波用の弾性表面波装置を提供する
ことである。
【００１４】また、本発明の他の目的は、高い結合係数
を有し、且つ、低いＳＡＷ速度を有する弾性表面波装置
用の圧電基板を提供することである。
を有し、且つ、低いＳＡＷ速度を有する弾性表面波装置
用の圧電基板を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明のかかる目的は、
圧電基板と、前記圧電基板上に形成された交差指状電極
とを備える弾性表面波装置であって、前記圧電基板が、
Ｃａ３Ｇａ２Ｇｅ４Ｏ １４型結晶構造を有し、化学式Ｓ
ｒ３ＮｂＧａ３Ｓｉ２Ｏ１４で表され、単結晶からの切
り出し角および弾性表面波伝搬方向をオイラー角表示で
（φ，θ，ψ）と表したとき、φ、θおよびψが、φが
−５°〜１５°であり、θが０°〜１８０°であり、か
つ、ψが−５０°〜５０°である第１の領域及びφが１
５°〜３０°であり、θが０°〜１８０°であり、か
つ、ψが−４０°〜４０°である第２の領域のいずれか
一方の領域内に存在することを特徴とする弾性表面波装
置によって達成される。
圧電基板と、前記圧電基板上に形成された交差指状電極
とを備える弾性表面波装置であって、前記圧電基板が、
Ｃａ３Ｇａ２Ｇｅ４Ｏ １４型結晶構造を有し、化学式Ｓ
ｒ３ＮｂＧａ３Ｓｉ２Ｏ１４で表され、単結晶からの切
り出し角および弾性表面波伝搬方向をオイラー角表示で
（φ，θ，ψ）と表したとき、φ、θおよびψが、φが
−５°〜１５°であり、θが０°〜１８０°であり、か
つ、ψが−５０°〜５０°である第１の領域及びφが１
５°〜３０°であり、θが０°〜１８０°であり、か
つ、ψが−４０°〜４０°である第２の領域のいずれか
一方の領域内に存在することを特徴とする弾性表面波装
置によって達成される。
【００１６】本発明の前記目的はまた、Ｃａ３Ｇａ２Ｇ
ｅ４Ｏ１４型結晶構造を有し、化学式Ｓｒ３ＮｂＧａ３
Ｓｉ２Ｏ１４で表され、単結晶からの切り出し角および
弾性表面波伝搬方向をオイラー角表示で（φ，θ，ψ）
と表したとき、φ、θおよびψが、φが−５°〜１５°
であり、θが０°〜１８０°であり、かつ、ψが−５０
°〜５０°である第１の領域及びφが１５°〜３０°で
あり、θが０°〜１８０°であり、かつ、ψが−４０°
〜４０°である第２の領域のいずれか一方の領域内に存
在する弾性表面波装置用圧電基板によって達成される。
ｅ４Ｏ１４型結晶構造を有し、化学式Ｓｒ３ＮｂＧａ３
Ｓｉ２Ｏ１４で表され、単結晶からの切り出し角および
弾性表面波伝搬方向をオイラー角表示で（φ，θ，ψ）
と表したとき、φ、θおよびψが、φが−５°〜１５°
であり、θが０°〜１８０°であり、かつ、ψが−５０
°〜５０°である第１の領域及びφが１５°〜３０°で
あり、θが０°〜１８０°であり、かつ、ψが−４０°
〜４０°である第２の領域のいずれか一方の領域内に存
在する弾性表面波装置用圧電基板によって達成される。
【００１７】本発明は、オイラー角表示（φ，θ，ψ）
において、第１の領域あるいは第２の領域内のφ、θお
よびψで表されるカット角および弾性表面波伝搬方向の
特定の組み合わせによれば、化学式Ｓｒ３ＮｂＧａ３Ｓ
ｉ２Ｏ１４で表わされる単結晶（以下、Ｓｒ、Ｎｂ、Ｇ
ａ及びＳｉを含む単結晶を「ＳＮＧＳ単結晶」とい
う。）においては、ＳＡＷ速度が３１００ｍ／ｓを下回
り、かつ、電気機械結合係数が０．２％を超える特性が
得られるという技術的知見に基づくものである。
において、第１の領域あるいは第２の領域内のφ、θお
よびψで表されるカット角および弾性表面波伝搬方向の
特定の組み合わせによれば、化学式Ｓｒ３ＮｂＧａ３Ｓ
ｉ２Ｏ１４で表わされる単結晶（以下、Ｓｒ、Ｎｂ、Ｇ
ａ及びＳｉを含む単結晶を「ＳＮＧＳ単結晶」とい
う。）においては、ＳＡＷ速度が３１００ｍ／ｓを下回
り、かつ、電気機械結合係数が０．２％を超える特性が
得られるという技術的知見に基づくものである。
【００１８】本発明は、ＳＮＧＳ単結晶を弾性表面波装
置の基板に適用するに際し、結晶のカット方向と弾性表
面波の伝搬方向とを特定の範囲から選択することによっ
て、高特性の弾性表面波装置を実現するものである。
置の基板に適用するに際し、結晶のカット方向と弾性表
面波の伝搬方向とを特定の範囲から選択することによっ
て、高特性の弾性表面波装置を実現するものである。
【００１９】本発明において、ＳＮＧＳ単結晶の組成
は、Ｓｒ３ＮｂＧａ３Ｓｉ２Ｏ１４であることが最も好
ましいが、本発明における作用効果を損なわない範囲
で、各元素の組成比が多少異なっていてもよい。また、
ＳＮＧＳ単結晶には、不可避的不純物、例えば、Ａｌ、
Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｔ、Ｃａ等が含まれていて
もよい。さらに、ＳＮＧＳ単結晶には、酸素欠陥が含ま
れていてもよい。また、ＳＮＧＳ単結晶の製造方法は特
に限定されず、通常の単結晶育成法、例えば、ＣＺ法な
どにより製造すればよい。
は、Ｓｒ３ＮｂＧａ３Ｓｉ２Ｏ１４であることが最も好
ましいが、本発明における作用効果を損なわない範囲
で、各元素の組成比が多少異なっていてもよい。また、
ＳＮＧＳ単結晶には、不可避的不純物、例えば、Ａｌ、
Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｔ、Ｃａ等が含まれていて
もよい。さらに、ＳＮＧＳ単結晶には、酸素欠陥が含ま
れていてもよい。また、ＳＮＧＳ単結晶の製造方法は特
に限定されず、通常の単結晶育成法、例えば、ＣＺ法な
どにより製造すればよい。
【００２０】ここに、ＳＮＧＳ単結晶は三方晶であるた
め、結晶の対称性から、互いに等価なオイラー角の組み
合わせが存在する。三方晶基板では、φ＝１２０〜２４
０°およびφ＝２４０〜３６０°（−１２０°〜０°）
はφ＝０〜１２０°と等価であり、また、θ＝３６０〜
１８０°（０〜−１８０°）はθ＝０〜１８０°と等価
であり、また、ψ＝２７０〜９０°はψ＝−９０〜９０
°と等価である。例えば、φ＝１３０°およびφ＝２５
０°はφ＝１０°と等価であり、θ＝３３０°はθ＝３
０°と等価であり、ψ＝２４０°はψ＝６０°と等価で
ある。
め、結晶の対称性から、互いに等価なオイラー角の組み
合わせが存在する。三方晶基板では、φ＝１２０〜２４
０°およびφ＝２４０〜３６０°（−１２０°〜０°）
はφ＝０〜１２０°と等価であり、また、θ＝３６０〜
１８０°（０〜−１８０°）はθ＝０〜１８０°と等価
であり、また、ψ＝２７０〜９０°はψ＝−９０〜９０
°と等価である。例えば、φ＝１３０°およびφ＝２５
０°はφ＝１０°と等価であり、θ＝３３０°はθ＝３
０°と等価であり、ψ＝２４０°はψ＝６０°と等価で
ある。
【００２１】また、三方晶基板では、φ＝０〜３０°の
範囲を調べることにより、すべてのカット角および伝搬
方向についての特性を知ることができる。
範囲を調べることにより、すべてのカット角および伝搬
方向についての特性を知ることができる。
【００２２】したがって、ＳＮＧＳ単結晶基板における
すべてのカット角および伝搬方向についての特性を知る
ためには、φ０＝０〜３０°、θ０＝０〜１８０°、ψ
０＝−９０〜９０°の範囲についてだけ調べればよい。
この（φ０,θ０,ψ０）の組み合わせから、φ＝３０〜
１２０°において同じ特性を示す等価な（φ,θ,ψ）の
組み合わせが分かる。具体的には、３０°≦φ≦６０°
の範囲では、 φ＝６０°−φ０、 θ＝１８０°−θ０、 ψ＝ψ０ によって、また、６０°≦φ≦９０°の範囲では、 φ＝６０°＋φ０、 θ＝１８０°−θ０、 ψ＝−ψ０ によって、９０°≦φ≦１２０°の範囲では φ＝１２０°−φ０、 θ＝θ０、 ψ＝−ψ０ によって、（φ０,θ０,ψ０）と等価な（φ,θ,ψ）を
求めることができる。そして、上述した対称性に基づい
て、すべての（φ,θ,ψ）における特性を知ることがで
きる。
すべてのカット角および伝搬方向についての特性を知る
ためには、φ０＝０〜３０°、θ０＝０〜１８０°、ψ
０＝−９０〜９０°の範囲についてだけ調べればよい。
この（φ０,θ０,ψ０）の組み合わせから、φ＝３０〜
１２０°において同じ特性を示す等価な（φ,θ,ψ）の
組み合わせが分かる。具体的には、３０°≦φ≦６０°
の範囲では、 φ＝６０°−φ０、 θ＝１８０°−θ０、 ψ＝ψ０ によって、また、６０°≦φ≦９０°の範囲では、 φ＝６０°＋φ０、 θ＝１８０°−θ０、 ψ＝−ψ０ によって、９０°≦φ≦１２０°の範囲では φ＝１２０°−φ０、 θ＝θ０、 ψ＝−ψ０ によって、（φ０,θ０,ψ０）と等価な（φ,θ,ψ）を
求めることができる。そして、上述した対称性に基づい
て、すべての（φ,θ,ψ）における特性を知ることがで
きる。
【００２３】等価な組み合わせの具体例としては、たと
えば、以下のものが挙げられる。
えば、以下のものが挙げられる。
【００２４】（０°,１４０°，２５°）と等価なもの
は、（６０°,４０°，２５°）、（６０°,４０°，−
２５°）、（１２０°,１４０°，−２５°）であり、
φ＝１２０°とφ＝０°とは等価であるから、（０°,
１４０°，−２５°）も等価である。
は、（６０°,４０°，２５°）、（６０°,４０°，−
２５°）、（１２０°,１４０°，−２５°）であり、
φ＝１２０°とφ＝０°とは等価であるから、（０°,
１４０°，−２５°）も等価である。
【００２５】本発明において、第１の領域および第２の
領域は、このようにして求められる等価な（φ,θ,ψ）
の組み合わせを包含するものとする。
領域は、このようにして求められる等価な（φ,θ,ψ）
の組み合わせを包含するものとする。
【００２６】本発明にかかる弾性表面波装置は、一般
に、周波数１０〜５００ＭＨｚ、特に、周波数１０〜３
００ＭＨｚの帯域におけるフィルタとして好適である。
に、周波数１０〜５００ＭＨｚ、特に、周波数１０〜３
００ＭＨｚの帯域におけるフィルタとして好適である。
【００２７】また、本発明にかかる弾性表面波装置は、
ＳＡＷ速度が遅いことから、弾性表面波遅延素子の小型
化にも有用である。
ＳＡＷ速度が遅いことから、弾性表面波遅延素子の小型
化にも有用である。
【００２８】本発明の好ましい実施態様においては、前
記第１の領域のθが２０°〜１２０°であり、かつ、ψ
が−４０°〜４０°である。
記第１の領域のθが２０°〜１２０°であり、かつ、ψ
が−４０°〜４０°である。
【００２９】本発明の好ましい別の実施態様において
は、前記第１の領域のφが−５°〜５°であり、θが１
２０°〜１６０°であり、かつ、ψが２０°〜４０°若
しくは−２０°〜−４０°である。
は、前記第１の領域のφが−５°〜５°であり、θが１
２０°〜１６０°であり、かつ、ψが２０°〜４０°若
しくは−２０°〜−４０°である。
【００３０】本発明の好ましいさらに別の実施態様にお
いては、前記第１の領域のφが５°〜１５°であり、θ
が１２０°〜１８０°であり、かつ、ψが０°〜−４０
°である。
いては、前記第１の領域のφが５°〜１５°であり、θ
が１２０°〜１８０°であり、かつ、ψが０°〜−４０
°である。
【００３１】本発明の好ましいさらに別の実施態様にお
いては、前記第２の領域のθが２０°〜１６０°であ
り、かつ、ψが−２０°〜２０°である。
いては、前記第２の領域のθが２０°〜１６０°であ
り、かつ、ψが−２０°〜２０°である。
【００３２】これら本発明の好ましい各実施態様によれ
ば、当該圧電基板が、ＳＡＷ速度が３１００ｍ／ｓを下
回り、かつ、電気機械結合係数が０．４％を超える特性
を有するため、通過帯域をより広くすることができる。
ば、当該圧電基板が、ＳＡＷ速度が３１００ｍ／ｓを下
回り、かつ、電気機械結合係数が０．４％を超える特性
を有するため、通過帯域をより広くすることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好ましい実施態様につき詳細に説明する。
の好ましい実施態様につき詳細に説明する。
【００３４】図１は、本発明の好ましい実施態様にかか
る弾性表面波装置を示す略斜視図である。
る弾性表面波装置を示す略斜視図である。
【００３５】図１に示されるように、本発明の好ましい
実施態様にかかる弾性表面波装置は、圧電基板１の表面
に一組の交差指状電極２、２を有している。圧電基板１
としては、ＳＮＧＳ単結晶が用いられ、ＳＮＧＳ単結晶
は点群３２に属する結晶型を有している。図１に示され
るように、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸は互いに直交し、ｘ軸
およびｙ軸は基板１の面を含む平面内にあり、ｘ軸は弾
性表面波の伝搬方向を規定している。
実施態様にかかる弾性表面波装置は、圧電基板１の表面
に一組の交差指状電極２、２を有している。圧電基板１
としては、ＳＮＧＳ単結晶が用いられ、ＳＮＧＳ単結晶
は点群３２に属する結晶型を有している。図１に示され
るように、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸は互いに直交し、ｘ軸
およびｙ軸は基板１の面を含む平面内にあり、ｘ軸は弾
性表面波の伝搬方向を規定している。
【００３６】圧電基板１の寸法は特に限定されるもので
はないが、一般に、表面波伝搬方向は４〜１０ｍｍ程
度、これと直交する方向は２〜４ｍｍ程度、厚さは０．
２〜０．４ｍｍ程度である。
はないが、一般に、表面波伝搬方向は４〜１０ｍｍ程
度、これと直交する方向は２〜４ｍｍ程度、厚さは０．
２〜０．４ｍｍ程度である。
【００３７】圧電基板１上に形成される交差指状電極
２、２は、弾性表面波を励振、受信、反射、伝搬するた
めの薄膜電極であり、周期的なストライプ状に形成され
ている。交差指状電極２、２は、弾性表面波伝搬方向が
上記した所定の方向となるようにパターニングがなされ
る。交差指状電極２、２は、たとえば、Ａｌや、Ａｌ−
Ｃｕ等のＡｌ合金などを用いて、蒸着やスパッタリング
などにより形成される。交差指状電極２、２の電極指幅
は、弾性表面波装置が適用される周波数に応じて、適宜
決定すればよく、本発明が適用される好ましい周波数帯
域では、一般に２〜１０μｍ程度である。
２、２は、弾性表面波を励振、受信、反射、伝搬するた
めの薄膜電極であり、周期的なストライプ状に形成され
ている。交差指状電極２、２は、弾性表面波伝搬方向が
上記した所定の方向となるようにパターニングがなされ
る。交差指状電極２、２は、たとえば、Ａｌや、Ａｌ−
Ｃｕ等のＡｌ合金などを用いて、蒸着やスパッタリング
などにより形成される。交差指状電極２、２の電極指幅
は、弾性表面波装置が適用される周波数に応じて、適宜
決定すればよく、本発明が適用される好ましい周波数帯
域では、一般に２〜１０μｍ程度である。
【００３８】また、圧電基板１の面に垂直なｚ軸は、単
結晶基板の切り出し角（カット面）を規定している。こ
れらｘ軸、ｙ軸およびｚ軸と、ＳＮＧＳ単結晶のＸ軸、
Ｙ軸およびＺ軸との関係は、オイラー角表示（φ,θ,
ψ）で表わすことができる。
結晶基板の切り出し角（カット面）を規定している。こ
れらｘ軸、ｙ軸およびｚ軸と、ＳＮＧＳ単結晶のＸ軸、
Ｙ軸およびＺ軸との関係は、オイラー角表示（φ,θ,
ψ）で表わすことができる。
【００３９】本発明の弾性表面波装置における圧電基板
１の切り出し角および伝搬方向を（φ,θ,ψ）で表わし
た時、φ、θおよびψは、次の第１の領域乃至第４の領
域内に存在する。
１の切り出し角および伝搬方向を（φ,θ,ψ）で表わし
た時、φ、θおよびψは、次の第１の領域乃至第４の領
域内に存在する。
【００４０】第１の領域は、 φ＝−５〜５°、 θ＝０〜１８０°、 ψ＝−５０〜５０° で表され、第１の領域内における好ましい範囲は、 φ＝−５〜５°、 θ＝２０〜１２０°、 ψ＝−４０〜４０° で表される。また、第１の領域内における別の好ましい
範囲は、 φ＝−５〜５°、 θ＝１２０〜１６０°、 ψ＝２０〜４０° で表される。また、第１の領域内におけるさらに別の好
ましい範囲は、 φ＝−５〜５°、 θ＝１２０〜１６０°、 ψ＝−２０〜−４０° で表される。
範囲は、 φ＝−５〜５°、 θ＝１２０〜１６０°、 ψ＝２０〜４０° で表される。また、第１の領域内におけるさらに別の好
ましい範囲は、 φ＝−５〜５°、 θ＝１２０〜１６０°、 ψ＝−２０〜−４０° で表される。
【００４１】第１の領域には、圧電基板１のＳＡＷ速度
が３１００ｍ／ｓ以下とＳＴ水晶に比べて低くなり、且
つ、電気機械結合係数が０．２％以上と十分大きくなる
φ、θ、ψの組み合わせが存在し、特に、第１の領域内
における上記好ましい領域には、電気機械結合係数が
０．４％以上とＳＴ水晶に比べて十分大きくなるφ、
θ、ψの組み合わせが存在する。
が３１００ｍ／ｓ以下とＳＴ水晶に比べて低くなり、且
つ、電気機械結合係数が０．２％以上と十分大きくなる
φ、θ、ψの組み合わせが存在し、特に、第１の領域内
における上記好ましい領域には、電気機械結合係数が
０．４％以上とＳＴ水晶に比べて十分大きくなるφ、
θ、ψの組み合わせが存在する。
【００４２】第２の領域は、 φ＝５〜１５°（５°を含まず）、 θ＝０〜１８０°、 ψ＝−５０〜５０° で表され、第２の領域内における好ましい範囲は、 φ＝５〜１５°（５°を含まず）、 θ＝２０〜１２０°、 ψ＝−４０〜４０° で表される。また、第２の領域内における別の好ましい
範囲は、 φ＝５〜１５°（５°を含まず）、 θ＝１２０〜１８０°、 ψ＝０〜―４０° で表される。
範囲は、 φ＝５〜１５°（５°を含まず）、 θ＝１２０〜１８０°、 ψ＝０〜―４０° で表される。
【００４３】第２の領域には、圧電基板１のＳＡＷ速度
が３１００ｍ／ｓ以下とＳＴ水晶に比べて低くなり、且
つ、電気機械結合係数が０．２％以上と十分大きくなる
φ、θ、ψの組み合わせが存在し、特に、第２の領域内
における上記好ましい領域には、電気機械結合係数が
０．４％以上とＳＴ水晶に比べて十分大きくなるφ、
θ、ψの組み合わせが存在する。
が３１００ｍ／ｓ以下とＳＴ水晶に比べて低くなり、且
つ、電気機械結合係数が０．２％以上と十分大きくなる
φ、θ、ψの組み合わせが存在し、特に、第２の領域内
における上記好ましい領域には、電気機械結合係数が
０．４％以上とＳＴ水晶に比べて十分大きくなるφ、
θ、ψの組み合わせが存在する。
【００４４】第３の領域は、 φ＝１５〜２５°（１５°を含まず）、 θ＝０〜１８０°、 ψ＝−４０〜４０° で表され、第３の領域内における好ましい範囲は、 φ＝１５〜２５°（１５°を含まず）、 θ＝２０〜１６０°、 ψ＝−２０〜２０° で表される。
【００４５】第３の領域には、圧電基板１のＳＡＷ速度
が３１００ｍ／ｓ以下とＳＴ水晶に比べて低くなり、且
つ、電気機械結合係数が０．２％以上と十分大きくなる
φ、θ、ψの組み合わせが存在し、特に、第３の領域内
における上記好ましい領域には、電気機械結合係数が
０．４％以上とＳＴ水晶に比べて十分大きくなるφ、
θ、ψの組み合わせが存在する。
が３１００ｍ／ｓ以下とＳＴ水晶に比べて低くなり、且
つ、電気機械結合係数が０．２％以上と十分大きくなる
φ、θ、ψの組み合わせが存在し、特に、第３の領域内
における上記好ましい領域には、電気機械結合係数が
０．４％以上とＳＴ水晶に比べて十分大きくなるφ、
θ、ψの組み合わせが存在する。
【００４６】第４の領域は、 φ＝２５〜３５°（２５°を含まず）、 θ＝０〜１８０°、 ψ＝−４０〜４０° で表され、第４の領域内における好ましい範囲は、 φ＝２５〜３５°（２５°を含まず）、 θ＝２０〜１６０°、 ψ＝−２０〜２０° で表される。
【００４７】第４の領域には、圧電基板１のＳＡＷ速度
が３１００ｍ／ｓ以下とＳＴ水晶に比べて低くなり、且
つ、電気機械結合係数が０．２％以上と十分大きくなる
φ、θ、ψの組み合わせが存在し、特に、第４の領域内
における上記好ましい領域には、電気機械結合係数が
０．４％以上とＳＴ水晶に比べて十分大きくなるφ、
θ、ψの組み合わせが存在する。
が３１００ｍ／ｓ以下とＳＴ水晶に比べて低くなり、且
つ、電気機械結合係数が０．２％以上と十分大きくなる
φ、θ、ψの組み合わせが存在し、特に、第４の領域内
における上記好ましい領域には、電気機械結合係数が
０．４％以上とＳＴ水晶に比べて十分大きくなるφ、
θ、ψの組み合わせが存在する。
【００４８】したがって、φ、θ、ψの組み合わせが上
記第１乃至第４の領域のいずれかの含まれる圧電基板１
を用いて弾性表面波装置を作製すれば、圧電基板１の電
気機械結合係数が大きいことから、通過帯域が広い弾性
表面波装置の実現が可能となり、且つ、圧電基板１のＳ
ＡＷ速度が遅いことから、小型化された弾性表面波装置
の実現が可能となる。
記第１乃至第４の領域のいずれかの含まれる圧電基板１
を用いて弾性表面波装置を作製すれば、圧電基板１の電
気機械結合係数が大きいことから、通過帯域が広い弾性
表面波装置の実現が可能となり、且つ、圧電基板１のＳ
ＡＷ速度が遅いことから、小型化された弾性表面波装置
の実現が可能となる。
【００４９】
【実施例】まず、点群３２に属し、化学式Ｓｒ３ＮｂＧ
ａ３Ｓｉ２Ｏ１４で表わされる単結晶（ＳＮＧＳ単結
晶）を作製した。ＳＮＧＳ単結晶の作製は、高周波加熱
によるＣＺ法、すなわち回転引き上げ法により行った。
得られたＳＮＧＳ単結晶から、基板を切り出し、弾性表
面波装置用圧電基板とした。
ａ３Ｓｉ２Ｏ１４で表わされる単結晶（ＳＮＧＳ単結
晶）を作製した。ＳＮＧＳ単結晶の作製は、高周波加熱
によるＣＺ法、すなわち回転引き上げ法により行った。
得られたＳＮＧＳ単結晶から、基板を切り出し、弾性表
面波装置用圧電基板とした。
【００５０】次に、ＳＮＧＳ単結晶から切り出した圧電
基板の表面に、入出力用交差指状電極２を形成し、弾性
表面波装置を完成させた。交差指状電極は、蒸着Ａｌ膜
をフォトエッチング法で形状加工することにより形成
し、弾性表面波波長λに相当する電極指の周期は６０μ
ｍ、対数は２０対、交差幅は６０λ（３６００μｍ）、
膜厚は０．３μｍとした。
基板の表面に、入出力用交差指状電極２を形成し、弾性
表面波装置を完成させた。交差指状電極は、蒸着Ａｌ膜
をフォトエッチング法で形状加工することにより形成
し、弾性表面波波長λに相当する電極指の周期は６０μ
ｍ、対数は２０対、交差幅は６０λ（３６００μｍ）、
膜厚は０．３μｍとした。
【００５１】このような弾性表面波装置を、圧電基板の
切り出し角および弾性表面波の伝搬方向を変えて複数作
製し、おのおのについてＳＡＷ速度及び電気機械結合係
数を測定した。ＳＡＷ速度は、前述した交差指状電極構
成においてフィルタ特性の中心周波数の測定値に、弾性
表面波波長を掛けることにより求めた。電気機械結合係
数は、前述した入出力用交差指状電極のうちの一方、例
えば入力用の、二端子アドミッタンスを測定し、このア
ドミッタンスの実部（コンダクタンス）と虚部（サセプ
タンス）とから、スミスの等価回路による方法により求
めた。この方法については、例えば、刊行物「表面波デ
バイスとその応用」（電子材料工業会編、日刊工業新聞
社刊、昭和５３年）の、Ｉ．基礎編、４．１．２表面波
の実効的電気機械結合係数、の章に詳述されている。以
上の特性については、装置の周囲温度を２５℃に保って
測定した。測定の結果を図２乃至図１３に示す。
切り出し角および弾性表面波の伝搬方向を変えて複数作
製し、おのおのについてＳＡＷ速度及び電気機械結合係
数を測定した。ＳＡＷ速度は、前述した交差指状電極構
成においてフィルタ特性の中心周波数の測定値に、弾性
表面波波長を掛けることにより求めた。電気機械結合係
数は、前述した入出力用交差指状電極のうちの一方、例
えば入力用の、二端子アドミッタンスを測定し、このア
ドミッタンスの実部（コンダクタンス）と虚部（サセプ
タンス）とから、スミスの等価回路による方法により求
めた。この方法については、例えば、刊行物「表面波デ
バイスとその応用」（電子材料工業会編、日刊工業新聞
社刊、昭和５３年）の、Ｉ．基礎編、４．１．２表面波
の実効的電気機械結合係数、の章に詳述されている。以
上の特性については、装置の周囲温度を２５℃に保って
測定した。測定の結果を図２乃至図１３に示す。
【００５２】図２は、圧電基板のφが０°である場合
に、θを０°〜１８０°まで変化させるとともにψを０
°〜６０°まで変化させた場合におけるＳＡＷ速度を示
しており、図３は、圧電基板のφが０°である場合に、
θを０°〜１８０°まで変化させるとともにψを０°〜
６０°まで変化させた場合における電気機械結合係数を
示している。また、図４（ａ）は、図２に示したＳＡＷ
速度を２次元的に表した図であり、図４（ｂ）は、図３
に示した電気機械結合係数を２次元的に表した図であ
る。尚、圧電基板のφが０°である場合、結晶の対象性
より、ψは０を中心として対称となるため、ψ＝０°〜
−６０°である場合のＳＡＷ速度及び電気機械結合係数
は、それぞれ図２及び図３に示したψ＝０°〜６０°で
ある場合のデータと等しくなる。
に、θを０°〜１８０°まで変化させるとともにψを０
°〜６０°まで変化させた場合におけるＳＡＷ速度を示
しており、図３は、圧電基板のφが０°である場合に、
θを０°〜１８０°まで変化させるとともにψを０°〜
６０°まで変化させた場合における電気機械結合係数を
示している。また、図４（ａ）は、図２に示したＳＡＷ
速度を２次元的に表した図であり、図４（ｂ）は、図３
に示した電気機械結合係数を２次元的に表した図であ
る。尚、圧電基板のφが０°である場合、結晶の対象性
より、ψは０を中心として対称となるため、ψ＝０°〜
−６０°である場合のＳＡＷ速度及び電気機械結合係数
は、それぞれ図２及び図３に示したψ＝０°〜６０°で
ある場合のデータと等しくなる。
【００５３】図２乃至図４に示されるように、角φが０
°である場合、角θが０°〜１８０°の範囲にあり、且
つ、角ψが０°〜５０°（０°〜−５０°）の範囲にあ
ると、電気機械結合係数が０．２％以上になり、ＳＡＷ
速度が３１００ｍ／ｓｅｃ以下になる。特に、θが２０
°〜１２０°の範囲にあり、且つ、上記ψが０°〜４０
°（０°〜−４０°）の範囲にあると、電気機械結合係
数が０．４％以上となり、ＳＡＷ速度もより遅くなる。
また、θが１２０°〜１６０°の範囲にあり、且つ、ψ
が２０°〜４０°（−２０°〜−４０°）の範囲にある
場合も、電気機械結合係数が０．４％以上となる。ま
た、φが０±５°の場合にも同様の効果を得ることが出
来る。
°である場合、角θが０°〜１８０°の範囲にあり、且
つ、角ψが０°〜５０°（０°〜−５０°）の範囲にあ
ると、電気機械結合係数が０．２％以上になり、ＳＡＷ
速度が３１００ｍ／ｓｅｃ以下になる。特に、θが２０
°〜１２０°の範囲にあり、且つ、上記ψが０°〜４０
°（０°〜−４０°）の範囲にあると、電気機械結合係
数が０．４％以上となり、ＳＡＷ速度もより遅くなる。
また、θが１２０°〜１６０°の範囲にあり、且つ、ψ
が２０°〜４０°（−２０°〜−４０°）の範囲にある
場合も、電気機械結合係数が０．４％以上となる。ま
た、φが０±５°の場合にも同様の効果を得ることが出
来る。
【００５４】図５は、圧電基板のφが１０°である場合
に、θを０°〜１８０°まで変化させるとともにψを−
６０°〜６０°まで変化させた場合におけるＳＡＷ速度
を示しており、図６は、圧電基板のφが１０°である場
合に、θを０°〜１８０°まで変化させるとともにψを
−６０°〜６０°まで変化させた場合における電気機械
結合係数を示している。また、図７（ａ）は、図５に示
したＳＡＷ速度を２次元的に表した図であり、図７
（ｂ）は、図６に示した電気機械結合係数を２次元的に
表した図である。
に、θを０°〜１８０°まで変化させるとともにψを−
６０°〜６０°まで変化させた場合におけるＳＡＷ速度
を示しており、図６は、圧電基板のφが１０°である場
合に、θを０°〜１８０°まで変化させるとともにψを
−６０°〜６０°まで変化させた場合における電気機械
結合係数を示している。また、図７（ａ）は、図５に示
したＳＡＷ速度を２次元的に表した図であり、図７
（ｂ）は、図６に示した電気機械結合係数を２次元的に
表した図である。
【００５５】図５乃至図７に示されるように、角φが１
０°である場合、角θが０°〜１８０°の範囲にあり、
且つ、角ψが−５０°〜５０°の範囲にあると、電気機
械結合係数が０．２％以上になり、ＳＡＷ速度が３１０
０ｍ／ｓｅｃ以下になる。特に、θが２０°〜１２０°
の範囲にあり、且つ、上記ψが−４０°〜４０°の範囲
にあると、電気機械結合係数が０．４％以上となり、Ｓ
ＡＷ速度もより遅くなる。また、θが１２０°〜１８０
°の範囲にあり、且つ、ψが０°〜−４０°の範囲にあ
る場合も、電気機械結合係数が０．４％以上となる。ま
た、φが１０±５°の場合にも同様の効果を得ることが
出来る。
０°である場合、角θが０°〜１８０°の範囲にあり、
且つ、角ψが−５０°〜５０°の範囲にあると、電気機
械結合係数が０．２％以上になり、ＳＡＷ速度が３１０
０ｍ／ｓｅｃ以下になる。特に、θが２０°〜１２０°
の範囲にあり、且つ、上記ψが−４０°〜４０°の範囲
にあると、電気機械結合係数が０．４％以上となり、Ｓ
ＡＷ速度もより遅くなる。また、θが１２０°〜１８０
°の範囲にあり、且つ、ψが０°〜−４０°の範囲にあ
る場合も、電気機械結合係数が０．４％以上となる。ま
た、φが１０±５°の場合にも同様の効果を得ることが
出来る。
【００５６】図８は、圧電基板のφが２０°である場合
に、θを０°〜１８０°まで変化させるとともにψを−
６０°〜６０°まで変化させた場合におけるＳＡＷ速度
を示しており、図９は、圧電基板のφが２０°である場
合に、θを０°〜１８０°まで変化させるとともにψを
−６０°〜６０°まで変化させた場合における電気機械
結合係数を示している。また、図１０（ａ）は、図８に
示したＳＡＷ速度を２次元的に表した図であり、図１０
（ｂ）は、図９に示した電気機械結合係数を２次元的に
表した図である。
に、θを０°〜１８０°まで変化させるとともにψを−
６０°〜６０°まで変化させた場合におけるＳＡＷ速度
を示しており、図９は、圧電基板のφが２０°である場
合に、θを０°〜１８０°まで変化させるとともにψを
−６０°〜６０°まで変化させた場合における電気機械
結合係数を示している。また、図１０（ａ）は、図８に
示したＳＡＷ速度を２次元的に表した図であり、図１０
（ｂ）は、図９に示した電気機械結合係数を２次元的に
表した図である。
【００５７】図８乃至図１０に示されるように、角φが
２０°である場合、角θが０°〜１８０°の範囲にあ
り、且つ、角ψが−４０°〜４０°の範囲にあると、電
気機械結合係数が０．２％以上になり、ＳＡＷ速度が３
１００ｍ／ｓｅｃ以下になる。特に、θが２０°〜１６
０°の範囲にあり、且つ、上記ψが−２０°〜２０°の
範囲にあると、電気機械結合係数が０．４％以上とな
り、ＳＡＷ速度もより遅くなる。また、φが２０±５°
の場合にも同様の効果を得ることが出来る。
２０°である場合、角θが０°〜１８０°の範囲にあ
り、且つ、角ψが−４０°〜４０°の範囲にあると、電
気機械結合係数が０．２％以上になり、ＳＡＷ速度が３
１００ｍ／ｓｅｃ以下になる。特に、θが２０°〜１６
０°の範囲にあり、且つ、上記ψが−２０°〜２０°の
範囲にあると、電気機械結合係数が０．４％以上とな
り、ＳＡＷ速度もより遅くなる。また、φが２０±５°
の場合にも同様の効果を得ることが出来る。
【００５８】図１１は、圧電基板のφが３０°である場
合に、θを０°〜１８０°まで変化させるとともにψを
−６０°〜６０°まで変化させた場合におけるＳＡＷ速
度を示しており、図１２は、圧電基板のφが３０°であ
る場合に、θを０°〜１８０°まで変化させるとともに
ψを−６０°〜６０°まで変化させた場合における電気
機械結合係数を示している。また、図１３（ａ）は、図
１１に示したＳＡＷ速度を２次元的に表した図であり、
図１３（ｂ）は、図１２に示した電気機械結合係数を２
次元的に表した図である。
合に、θを０°〜１８０°まで変化させるとともにψを
−６０°〜６０°まで変化させた場合におけるＳＡＷ速
度を示しており、図１２は、圧電基板のφが３０°であ
る場合に、θを０°〜１８０°まで変化させるとともに
ψを−６０°〜６０°まで変化させた場合における電気
機械結合係数を示している。また、図１３（ａ）は、図
１１に示したＳＡＷ速度を２次元的に表した図であり、
図１３（ｂ）は、図１２に示した電気機械結合係数を２
次元的に表した図である。
【００５９】図１１乃至図１３に示されるように、角φ
が３０°である場合、角θが０°〜１８０°の範囲にあ
り、且つ、角ψが−４０°〜４０°の範囲にあると、電
気機械結合係数が０．２％以上になり、ＳＡＷ速度が３
１００ｍ／ｓｅｃ以下になる。特に、θが２０°〜１６
０°の範囲にあり、且つ、上記ψが−２０°〜２０°の
範囲にあると、電気機械結合係数が０．４％以上とな
り、ＳＡＷ速度もより遅くなる。また、φが３０±５°
の場合にも同様の効果を得ることが出来る。
が３０°である場合、角θが０°〜１８０°の範囲にあ
り、且つ、角ψが−４０°〜４０°の範囲にあると、電
気機械結合係数が０．２％以上になり、ＳＡＷ速度が３
１００ｍ／ｓｅｃ以下になる。特に、θが２０°〜１６
０°の範囲にあり、且つ、上記ψが−２０°〜２０°の
範囲にあると、電気機械結合係数が０．４％以上とな
り、ＳＡＷ速度もより遅くなる。また、φが３０±５°
の場合にも同様の効果を得ることが出来る。
【００６０】本発明は、以上の実施態様及び実施例に限
定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の
範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範
囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の
範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範
囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
小型で且つ通過帯域が広い中間周波用の弾性表面波装置
を提供することができるとともに、高い結合係数を有
し、且つ、低いＳＡＷ速度を有する弾性表面波装置用の
圧電基板を提供することができる。
小型で且つ通過帯域が広い中間周波用の弾性表面波装置
を提供することができるとともに、高い結合係数を有
し、且つ、低いＳＡＷ速度を有する弾性表面波装置用の
圧電基板を提供することができる。
【図１】図１は、本発明の好ましい実施態様にかかる弾
性表面波装置を示す略斜視図である。
性表面波装置を示す略斜視図である。
【図２】図２は、圧電基板のφが０°である場合に、θ
を０°〜１８０°まで変化させるとともにψを０°〜６
０°まで変化させた場合におけるＳＡＷ速度を示す表で
ある。
を０°〜１８０°まで変化させるとともにψを０°〜６
０°まで変化させた場合におけるＳＡＷ速度を示す表で
ある。
【図３】図３は、圧電基板のφが０°である場合に、θ
を０°〜１８０°まで変化させるとともにψを０°〜６
０°まで変化させた場合における電気機械結合係数を示
す表である。
を０°〜１８０°まで変化させるとともにψを０°〜６
０°まで変化させた場合における電気機械結合係数を示
す表である。
【図４】図４（ａ）は、図２に示したＳＡＷ速度を２次
元的に表した図であり、図４（ｂ）は、図３に示した電
気機械結合係数を２次元的に表した図である。
元的に表した図であり、図４（ｂ）は、図３に示した電
気機械結合係数を２次元的に表した図である。
【図５】図５は、圧電基板のφが１０°である場合に、
θを０°〜１８０°まで変化させるとともにψを−６０
°〜６０°まで変化させた場合におけるＳＡＷ速度を示
す表である。
θを０°〜１８０°まで変化させるとともにψを−６０
°〜６０°まで変化させた場合におけるＳＡＷ速度を示
す表である。
【図６】図６は、圧電基板のφが１０°である場合に、
θを０°〜１８０°まで変化させるとともにψを−６０
°〜６０°まで変化させた場合における電気機械結合係
数を示す表である。
θを０°〜１８０°まで変化させるとともにψを−６０
°〜６０°まで変化させた場合における電気機械結合係
数を示す表である。
【図７】図７（ａ）は、図５に示したＳＡＷ速度を２次
元的に表した図であり、図７（ｂ）は、図６に示した電
気機械結合係数を２次元的に表した図である。
元的に表した図であり、図７（ｂ）は、図６に示した電
気機械結合係数を２次元的に表した図である。
【図８】図８は、圧電基板のφが２０°である場合に、
θを０°〜１８０°まで変化させるとともにψを−６０
°〜６０°まで変化させた場合におけるＳＡＷ速度を示
す表である。
θを０°〜１８０°まで変化させるとともにψを−６０
°〜６０°まで変化させた場合におけるＳＡＷ速度を示
す表である。
【図９】図９は、圧電基板のφが２０°である場合に、
θを０°〜１８０°まで変化させるとともにψを−６０
°〜６０°まで変化させた場合における電気機械結合係
数を示す表である。
θを０°〜１８０°まで変化させるとともにψを−６０
°〜６０°まで変化させた場合における電気機械結合係
数を示す表である。
【図１０】図１０（ａ）は、図８に示したＳＡＷ速度を
２次元的に表した図であり、図１０（ｂ）は、図９に示
した電気機械結合係数を２次元的に表した図である。
２次元的に表した図であり、図１０（ｂ）は、図９に示
した電気機械結合係数を２次元的に表した図である。
【図１１】図１１は、圧電基板のφが３０°である場合
に、θを０°〜１８０°まで変化させるとともにψを−
６０°〜６０°まで変化させた場合におけるＳＡＷ速度
を示す表である。
に、θを０°〜１８０°まで変化させるとともにψを−
６０°〜６０°まで変化させた場合におけるＳＡＷ速度
を示す表である。
【図１２】図１２は、圧電基板のφが３０°である場合
に、θを０°〜１８０°まで変化させるとともにψを−
６０°〜６０°まで変化させた場合における電気機械結
合係数を示す表である。
に、θを０°〜１８０°まで変化させるとともにψを−
６０°〜６０°まで変化させた場合における電気機械結
合係数を示す表である。
【図１３】図１３（ａ）は、図１１に示したＳＡＷ速度
を２次元的に表した図であり、図１３（ｂ）は、図１２
に示した電気機械結合係数を２次元的に表した図であ
る。
を２次元的に表した図であり、図１３（ｂ）は、図１２
に示した電気機械結合係数を２次元的に表した図であ
る。
１ 圧電基板 ２ 交差指状電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 守越 広樹 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 川嵜 克己 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 Ｆターム(参考） 5J097 AA06 AA29 BB11 FF01 GG01
Claims (10)
- 【請求項１】 圧電基板と、前記圧電基板上に形成され
た交差指状電極とを備える弾性表面波装置であって、前
記圧電基板が、Ｃａ３Ｇａ２Ｇｅ４Ｏ１４型結晶構造を
有し、化学式Ｓｒ３ＮｂＧａ３Ｓｉ２Ｏ１４で表され、
単結晶からの切り出し角および弾性表面波伝搬方向をオ
イラー角表示で（φ，θ，ψ）と表したとき、φ、θお
よびψが、φが−５°〜１５°であり、θが０°〜１８
０°であり、かつ、ψが−５０°〜５０°である第１の
領域及びφが１５°〜３０°であり、θが０°〜１８０
°であり、かつ、ψが−４０°〜４０°である第２の領
域のいずれか一方の領域内に存在することを特徴とする
弾性表面波装置。 - 【請求項２】 前記第１の領域のθが２０°〜１２０°
であり、かつ、ψが−４０°〜４０°であることを特徴
とする請求項１に記載の弾性表面波装置。 - 【請求項３】 前記第１の領域のφが−５°〜５°であ
り、θが１２０°〜１６０°であり、かつ、ψが２０°
〜４０°若しくは−２０°〜−４０°であることを特徴
とする請求項１に記載の弾性表面波装置。 - 【請求項４】 前記第１の領域のφが５°〜１５°であ
り、θが１２０°〜１８０°であり、かつ、ψが０°〜
−４０°であることを特徴とする請求項１に記載の弾性
表面波装置。 - 【請求項５】 前記第２の領域のθが２０°〜１６０°
であり、かつ、ψが−２０°〜２０°であることを特徴
とする請求項１に記載の弾性表面波装置。 - 【請求項６】 Ｃａ３Ｇａ２Ｇｅ４Ｏ１４型結晶構造を
有し、化学式Ｓｒ３ＮｂＧａ３Ｓｉ２Ｏ１４で表され、
単結晶からの切り出し角および弾性表面波伝搬方向をオ
イラー角表示で（φ，θ，ψ）と表したとき、φ、θお
よびψが、φが−５°〜１５°であり、θが０°〜１８
０°であり、かつ、ψが−５０°〜５０°である第１の
領域及びφが１５°〜３０°であり、θが０°〜１８０
°であり、かつ、ψが−４０°〜４０°である第２の領
域のいずれか一方の領域内に存在する弾性表面波装置用
圧電基板。 - 【請求項７】 前記第１の領域のθが２０°〜１２０°
であり、かつ、ψが−４０°〜４０°であることを特徴
とする請求項６に記載の圧電基板。 - 【請求項８】 前記第１の領域のφが−５°〜５°であ
り、θが１２０°〜１６０°であり、かつ、ψが２０°
〜４０°若しくは−２０°〜−４０°であることを特徴
とする請求項６に記載の圧電基板。 - 【請求項９】 前記第１の領域のφが５°〜１５°であ
り、θが１２０°〜１８０°であり、かつ、ψが０°〜
−４０°であることを特徴とする請求項６に記載の圧電
基板。 - 【請求項１０】 前記第２の領域のθが２０°〜１６０
°であり、かつ、ψが−２０°〜２０°であることを特
徴とする請求項６に記載の圧電基板。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000285568A JP2002100957A (ja) | 2000-09-20 | 2000-09-20 | 弾性表面波装置及びこれに用いる圧電基板 |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000285568A JP2002100957A (ja) | 2000-09-20 | 2000-09-20 | 弾性表面波装置及びこれに用いる圧電基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=18769616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000285568A Pending JP2002100957A (ja) | 2000-09-20 | 2000-09-20 | 弾性表面波装置及びこれに用いる圧電基板 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP2002100957A (ja) |
| CN (1) | CN1348253A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100450905B1 (ko) * | 2002-08-09 | 2004-10-01 | 엘지이노텍 주식회사 | 최적 컷팅된 ｓａｗ 장치 및 방법 |
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-
2000
- 2000-09-20 JP JP2000285568A patent/JP2002100957A/ja active Pending
-
2001
- 2001-09-14 US US09/952,927 patent/US6452306B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-09-20 CN CN01140659.3A patent/CN1348253A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100450905B1 (ko) * | 2002-08-09 | 2004-10-01 | 엘지이노텍 주식회사 | 최적 컷팅된 ｓａｗ 장치 및 방법 |
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