JP2003069380A - 弾性表面波素子、弾性表面波素子を用いた通信装置、弾性表面波素子の製造装置および弾性表面波素子の製造方法 - Google Patents
弾性表面波素子、弾性表面波素子を用いた通信装置、弾性表面波素子の製造装置および弾性表面波素子の製造方法Info
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- JP2003069380A JP2003069380A JP2001252028A JP2001252028A JP2003069380A JP 2003069380 A JP2003069380 A JP 2003069380A JP 2001252028 A JP2001252028 A JP 2001252028A JP 2001252028 A JP2001252028 A JP 2001252028A JP 2003069380 A JP2003069380 A JP 2003069380A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水晶リーキー波を用いた弾性表面波素子の周
波数温度特性を容易に改善する。 【解決手段】 水晶厚みｔの調整量をＩＤＴ波長λに対
して、０〜１λの間にすることで、周波数温度偏差範囲
を極小値に調整する。
波数温度特性を容易に改善する。 【解決手段】 水晶厚みｔの調整量をＩＤＴ波長λに対
して、０〜１λの間にすることで、周波数温度偏差範囲
を極小値に調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、弾性表面波素子、
弾性表面波素子を用いた通信装置、弾性表面波素子の製
造装置および弾性表面波素子の製造方法に関し、携帯電
話などにおける周波数選別フィルタ、キーレスエントリ
ーシステムなどにおける発振器、共振子などに適用して
好適なものである。
弾性表面波素子を用いた通信装置、弾性表面波素子の製
造装置および弾性表面波素子の製造方法に関し、携帯電
話などにおける周波数選別フィルタ、キーレスエントリ
ーシステムなどにおける発振器、共振子などに適用して
好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の水晶リーキー波を用いた弾性表面
波素子では、周波数温度特性を安定化するため、特開平
２‐１９４７１４号公報には、カット角を16度5分に設
定し、Ｈ／λ＝０．００５±０．００１とする方法が開
示されている。ここで、Ｈは、ＩＤＴ電極の厚み、λ
は、ＩＤＴ波長である。
波素子では、周波数温度特性を安定化するため、特開平
２‐１９４７１４号公報には、カット角を16度5分に設
定し、Ｈ／λ＝０．００５±０．００１とする方法が開
示されている。ここで、Ｈは、ＩＤＴ電極の厚み、λ
は、ＩＤＴ波長である。
【０００３】また、特公平８‐１７３０３号公報では、
ＩＤＴ電極を水晶内部に埋めこむことにより、ＩＤＴ電
極の厚みＨを大きくし、抵抗値を下げる方法が開示され
ている。また、特開平７‐１８３７６０号公報には、カ
ット角を１６°〜１８．５０°の範囲に設定すること
で、周波数温度特性を改善するとともに、Ｈ／λを０．
０１〜０．０３の範囲に設定することで、反射率を上げ
て弾性表面波素子を小型化する方法が開示されている。
そして記載はないが、これは抵抗値の増加を抑制する効
果もある。
ＩＤＴ電極を水晶内部に埋めこむことにより、ＩＤＴ電
極の厚みＨを大きくし、抵抗値を下げる方法が開示され
ている。また、特開平７‐１８３７６０号公報には、カ
ット角を１６°〜１８．５０°の範囲に設定すること
で、周波数温度特性を改善するとともに、Ｈ／λを０．
０１〜０．０３の範囲に設定することで、反射率を上げ
て弾性表面波素子を小型化する方法が開示されている。
そして記載はないが、これは抵抗値の増加を抑制する効
果もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
２‐１９４７１４号公報の方法では、この弾性表面波素
子を、数百ＭＨｚ帯のみではなく、１ＧＨｚ以上の周波
数にも適用すると、水晶リーキー波の速度が約３９５０
ｍ／ｓであるから、 周波数Ｆ［Ｈｚ］＝速度［ｍ／ｓ］／波長λ［ｍ］ という計算式により、例えば、周波数Ｆが１ＧＨｚで
は、λ＝３．９５μｍとなる。このため、Ｈ／λ＝０．
０５であるから、Ｈ＝１９７．５オングストロームと非
常に薄くなり、抵抗値が大きくなるという問題があっ
た。
２‐１９４７１４号公報の方法では、この弾性表面波素
子を、数百ＭＨｚ帯のみではなく、１ＧＨｚ以上の周波
数にも適用すると、水晶リーキー波の速度が約３９５０
ｍ／ｓであるから、 周波数Ｆ［Ｈｚ］＝速度［ｍ／ｓ］／波長λ［ｍ］ という計算式により、例えば、周波数Ｆが１ＧＨｚで
は、λ＝３．９５μｍとなる。このため、Ｈ／λ＝０．
０５であるから、Ｈ＝１９７．５オングストロームと非
常に薄くなり、抵抗値が大きくなるという問題があっ
た。
【０００５】また、ＩＤＴ電極の厚みＨが薄すぎると、
ボンディングが付着しないため、ボンディング位置の電
極のみを厚くする工程が必要となり、製造工程が複雑に
なるという問題があった。また、特公平８‐１７３０３
号公報では、ＩＤＴ電極を埋め込むためのグルーブを設
けた後に、ＩＤＴ電極を形成するため、ＩＤＴ電極形成
の工程が複雑になり、歩留まりが低下するという問題が
あった。
ボンディングが付着しないため、ボンディング位置の電
極のみを厚くする工程が必要となり、製造工程が複雑に
なるという問題があった。また、特公平８‐１７３０３
号公報では、ＩＤＴ電極を埋め込むためのグルーブを設
けた後に、ＩＤＴ電極を形成するため、ＩＤＴ電極形成
の工程が複雑になり、歩留まりが低下するという問題が
あった。
【０００６】また、特開平７‐１８３７６０号公報の方
法では、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３
５（１９９６）ｐｐ．３００２‐３００５に記載されて
いるように、ＬＳＴカットで利用しているリーキ−波
は、厚みモードと結合することが予測されている。この
結合により、温度特性が変化するため、良好な温度特性
が得られないことが予想される。
法では、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３
５（１９９６）ｐｐ．３００２‐３００５に記載されて
いるように、ＬＳＴカットで利用しているリーキ−波
は、厚みモードと結合することが予測されている。この
結合により、温度特性が変化するため、良好な温度特性
が得られないことが予想される。
【０００７】そこで、本発明の第１の目的は、水晶リー
キー波を用いた弾性表面波素子の周波数温度特性を容易
に改善することが可能な弾性表面波素子、弾性表面波素
子を用いた通信装置、弾性表面波素子の製造装置および
弾性表面波素子の製造方法を提供することである。ま
た、本発明の第２の目的は、伝搬損失及び抵抗値が小さ
くすることができ、温度特性も良好な水晶リーキー波を
用いた弾性表面波素子、弾性表面波素子を用いた通信装
置、弾性表面波素子の製造装置および弾性表面波素子の
製造方法を提供することである。
キー波を用いた弾性表面波素子の周波数温度特性を容易
に改善することが可能な弾性表面波素子、弾性表面波素
子を用いた通信装置、弾性表面波素子の製造装置および
弾性表面波素子の製造方法を提供することである。ま
た、本発明の第２の目的は、伝搬損失及び抵抗値が小さ
くすることができ、温度特性も良好な水晶リーキー波を
用いた弾性表面波素子、弾性表面波素子を用いた通信装
置、弾性表面波素子の製造装置および弾性表面波素子の
製造方法を提供することである。
【０００８】また、本発明の第３の目的は、電気機械結
合係数を大きくするとともに、抵抗値を小さくすること
ができ、温度特性も良好な水晶リーキー波を用いた弾性
表面波素子、弾性表面波素子を用いた通信装置、弾性表
面波素子の製造装置および弾性表面波素子の製造方法を
提供することである。
合係数を大きくするとともに、抵抗値を小さくすること
ができ、温度特性も良好な水晶リーキー波を用いた弾性
表面波素子、弾性表面波素子を用いた通信装置、弾性表
面波素子の製造装置および弾性表面波素子の製造方法を
提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１記載の弾性表面波素子によれば、オイ
ラー角が（０、１５〜２３度、０）にカットされ、厚み
が所定の周波数温度偏差範囲に収まるように調整された
水晶基板と、前記水晶基板上に形成され、前記水晶基板
にリーキー波を励振するＩＤＴ電極とを備えることを特
徴とする。
ために、請求項１記載の弾性表面波素子によれば、オイ
ラー角が（０、１５〜２３度、０）にカットされ、厚み
が所定の周波数温度偏差範囲に収まるように調整された
水晶基板と、前記水晶基板上に形成され、前記水晶基板
にリーキー波を励振するＩＤＴ電極とを備えることを特
徴とする。
【００１０】これにより、水晶基板の厚みを調整するだ
けで、周波数温度偏差範囲を調整することができ、製造
工程を複雑化することなく、弾性表面波素子の動作周波
数を容易に向上させることができる。また、請求項２記
載の弾性表面波素子によれば、オイラー角（０，θ，
０）が１５度２０分＜θ＜１６度にカットされた水晶基
板と、ＩＤＴ波長λとＩＤＴ電極の厚みＨとが、０．０
１＜Ｈ／λ＜０．００５５θ‐０．０７２５となるよう
に設定され、前記水晶基板にリーキー波を励振するＩＤ
Ｔ電極とを備えることを特徴とする。
けで、周波数温度偏差範囲を調整することができ、製造
工程を複雑化することなく、弾性表面波素子の動作周波
数を容易に向上させることができる。また、請求項２記
載の弾性表面波素子によれば、オイラー角（０，θ，
０）が１５度２０分＜θ＜１６度にカットされた水晶基
板と、ＩＤＴ波長λとＩＤＴ電極の厚みＨとが、０．０
１＜Ｈ／λ＜０．００５５θ‐０．０７２５となるよう
に設定され、前記水晶基板にリーキー波を励振するＩＤ
Ｔ電極とを備えることを特徴とする。
【００１１】これにより、良好な温度特性を確保しつ
つ、伝搬損失及び抵抗値を小さくすることができ、製造
工程を複雑化することなく、弾性表面波素子の動作周波
数を容易に向上させることができる。また、請求項３記
載の弾性表面波素子によれば、オイラー角（０，θ，
０）が１６度≦θ≦２３度にカットされた水晶基板と、
ＩＤＴ波長λとＩＤＴ電極の厚みＨとが、０．０１＜Ｈ
／λ、かつ、０．００５５θ‐０．０８２７５＜Ｈ／λ
＜０．００５５θ‐０．０７２５となるように設定さ
れ、前記水晶基板にリーキー波を励振するＩＤＴ電極と
を備えることを特徴とする。
つ、伝搬損失及び抵抗値を小さくすることができ、製造
工程を複雑化することなく、弾性表面波素子の動作周波
数を容易に向上させることができる。また、請求項３記
載の弾性表面波素子によれば、オイラー角（０，θ，
０）が１６度≦θ≦２３度にカットされた水晶基板と、
ＩＤＴ波長λとＩＤＴ電極の厚みＨとが、０．０１＜Ｈ
／λ、かつ、０．００５５θ‐０．０８２７５＜Ｈ／λ
＜０．００５５θ‐０．０７２５となるように設定さ
れ、前記水晶基板にリーキー波を励振するＩＤＴ電極と
を備えることを特徴とする。
【００１２】これにより、良好な温度特性を確保しつ
つ、電気機械結合係数を大きくするとともに、抵抗値を
小さくすることができ、製造工程を複雑化することな
く、弾性表面波素子の動作周波数を容易に向上させるこ
とができる。また、請求項４記載の弾性表面波素子によ
れば、所定の周波数温度偏差範囲に収まるように、前記
ＩＤＴ電極の形成面と対向する全ての面に対して、前記
水晶基板の厚みの調整が行われていることを特徴とす
る。
つ、電気機械結合係数を大きくするとともに、抵抗値を
小さくすることができ、製造工程を複雑化することな
く、弾性表面波素子の動作周波数を容易に向上させるこ
とができる。また、請求項４記載の弾性表面波素子によ
れば、所定の周波数温度偏差範囲に収まるように、前記
ＩＤＴ電極の形成面と対向する全ての面に対して、前記
水晶基板の厚みの調整が行われていることを特徴とす
る。
【００１３】これにより、ＩＤＴ電極を水晶基板に形成
した後、その水晶基板の裏面をエッチングするだけで、
弾性表面波素子の周波数温度偏差範囲を調整することが
できる。また、請求項５記載の弾性表面波素子によれ
ば、前記ＩＤＴ電極の形成領域よりも大きい面積を有す
る凹部が、前記ＩＤＴ電極の形成面と対向する面に設け
られ、所定の周波数温度偏差範囲に収まるように、前記
凹部に対して前記水晶基板の厚みの調整が行われている
ことを特徴とする。
した後、その水晶基板の裏面をエッチングするだけで、
弾性表面波素子の周波数温度偏差範囲を調整することが
できる。また、請求項５記載の弾性表面波素子によれ
ば、前記ＩＤＴ電極の形成領域よりも大きい面積を有す
る凹部が、前記ＩＤＴ電極の形成面と対向する面に設け
られ、所定の周波数温度偏差範囲に収まるように、前記
凹部に対して前記水晶基板の厚みの調整が行われている
ことを特徴とする。
【００１４】これにより、弾性表面波素子の周波数温度
偏差範囲を調整するために、水晶基板の裏面をエッチン
グする場合においても、ＩＤＴ電極が上を向くようにし
て弾性表面波素子をマウントすることができ、ワイヤー
ボンディングを用いて弾性表面波素子を接続することが
可能となる。また、請求項６記載の弾性表面波素子によ
れば、前記水晶基板の厚みの調整量が、０〜１λである
ことを特徴とする。
偏差範囲を調整するために、水晶基板の裏面をエッチン
グする場合においても、ＩＤＴ電極が上を向くようにし
て弾性表面波素子をマウントすることができ、ワイヤー
ボンディングを用いて弾性表面波素子を接続することが
可能となる。また、請求項６記載の弾性表面波素子によ
れば、前記水晶基板の厚みの調整量が、０〜１λである
ことを特徴とする。
【００１５】これにより、水晶基板の裏面を所定量エッ
チングするだけで、弾性表面波素子の周波数温度偏差範
囲を極小値に設定することが可能となる。また、請求項
７記載の弾性表面波素子を用いた通信装置によれば、弾
性表面波素子が周波数選択フィルタとして用いられ、前
記弾性表面波素子は、オイラー角が（０、１５〜２３
度、０）にカットされ、厚みが所定の周波数温度偏差範
囲に収まるように調整された水晶基板と、前記水晶基板
上に形成され、前記水晶基板にリーキー波を励振するＩ
ＤＴ電極とを備えることを特徴とする。
チングするだけで、弾性表面波素子の周波数温度偏差範
囲を極小値に設定することが可能となる。また、請求項
７記載の弾性表面波素子を用いた通信装置によれば、弾
性表面波素子が周波数選択フィルタとして用いられ、前
記弾性表面波素子は、オイラー角が（０、１５〜２３
度、０）にカットされ、厚みが所定の周波数温度偏差範
囲に収まるように調整された水晶基板と、前記水晶基板
上に形成され、前記水晶基板にリーキー波を励振するＩ
ＤＴ電極とを備えることを特徴とする。
【００１６】これにより、周波数選択特性を容易に向上
させることが可能となるとともに、通信装置の高周波化
に容易に対応することが可能となる。また、請求項８記
載の弾性表面波素子の製造装置によれば、エッチングガ
スを導入するチャンバと、前記チャンバ内に設けられた
電極と、前記電極にＲＦパワーを印加するＲＦ電源と、
水晶基板のエッチング量が所定の周波数温度偏差範囲に
収まるように、前記ＲＦ電源のパワーおよび印加時間を
制御するＲＦ電源制御部とを備えることを特徴とする。
させることが可能となるとともに、通信装置の高周波化
に容易に対応することが可能となる。また、請求項８記
載の弾性表面波素子の製造装置によれば、エッチングガ
スを導入するチャンバと、前記チャンバ内に設けられた
電極と、前記電極にＲＦパワーを印加するＲＦ電源と、
水晶基板のエッチング量が所定の周波数温度偏差範囲に
収まるように、前記ＲＦ電源のパワーおよび印加時間を
制御するＲＦ電源制御部とを備えることを特徴とする。
【００１７】これにより、水晶基板の厚みの調整工程を
自動化することが可能となり、スループットを向上させ
ることが可能となる。また、請求項９記載の弾性表面波
素子の製造方法によれば、オイラー角が（０、１５〜２
３度、０）の水晶単結晶の主表面上の表面波の伝搬方向
に沿って、基板内部にエネルギを放射しながら伝搬する
リーキ一波を励振するための少なくとも１対のＩＤＴ電
極が配置された弾性表面波素子の製造方法において、所
定の周波数温度特性に収まるように、前記ＩＤＴ電極の
形成面と対向する面の水晶厚みを調整することを特徴と
する。
自動化することが可能となり、スループットを向上させ
ることが可能となる。また、請求項９記載の弾性表面波
素子の製造方法によれば、オイラー角が（０、１５〜２
３度、０）の水晶単結晶の主表面上の表面波の伝搬方向
に沿って、基板内部にエネルギを放射しながら伝搬する
リーキ一波を励振するための少なくとも１対のＩＤＴ電
極が配置された弾性表面波素子の製造方法において、所
定の周波数温度特性に収まるように、前記ＩＤＴ電極の
形成面と対向する面の水晶厚みを調整することを特徴と
する。
【００１８】これにより、水晶基板の厚みを調整するだ
けで、周波数温度偏差範囲を調整することができ、製造
工程を複雑化することなく、弾性表面波素子の動作周波
数を容易に向上させることができる。また、請求項１０
記載の弾性表面波素子の製造方法によれば、オイラー角
が（０、１５〜２３度、０）にカットされ、ＩＤＴ電極
が形成された水晶基板を、前記ＩＤＴ電極が下を向くよ
うに、パッケージに固着する工程と、所定の周波数温度
特性に収まるように、前記水晶基板の裏面をエッチング
する工程とを備えることを特徴とする。
けで、周波数温度偏差範囲を調整することができ、製造
工程を複雑化することなく、弾性表面波素子の動作周波
数を容易に向上させることができる。また、請求項１０
記載の弾性表面波素子の製造方法によれば、オイラー角
が（０、１５〜２３度、０）にカットされ、ＩＤＴ電極
が形成された水晶基板を、前記ＩＤＴ電極が下を向くよ
うに、パッケージに固着する工程と、所定の周波数温度
特性に収まるように、前記水晶基板の裏面をエッチング
する工程とを備えることを特徴とする。
【００１９】これにより、ＩＤＴ電極の形成された水晶
基板をパッケージにマウントした後、その水晶基板の裏
面をエッチングするだけで、弾性表面波素子の周波数温
度偏差範囲を調整することができる。また、請求項１１
記載の弾性表面波素子の製造方法によれば、オイラー角
が（０、１５〜２３度、０）にカットされ、ＩＤＴ電極
が形成された水晶基板を、前記ＩＤＴ電極が上を向くよ
うに、開口部が形成されたパッケージに固着する工程
と、所定の周波数温度特性に収まるように、前記開口部
を介して前記水晶基板の裏面をエッチングする工程とを
備えることを特徴とする。
基板をパッケージにマウントした後、その水晶基板の裏
面をエッチングするだけで、弾性表面波素子の周波数温
度偏差範囲を調整することができる。また、請求項１１
記載の弾性表面波素子の製造方法によれば、オイラー角
が（０、１５〜２３度、０）にカットされ、ＩＤＴ電極
が形成された水晶基板を、前記ＩＤＴ電極が上を向くよ
うに、開口部が形成されたパッケージに固着する工程
と、所定の周波数温度特性に収まるように、前記開口部
を介して前記水晶基板の裏面をエッチングする工程とを
備えることを特徴とする。
【００２０】これにより、ＩＤＴ電極が上を向くように
して弾性表面波素子をパッケージにマウントした場合に
おいても、水晶基板の裏面の厚みを調整することがで
き、ワイヤーボンディングを可能としつつ、弾性表面波
素子の周波数温度偏差範囲を調整することができる。ま
た、請求項１２記載の弾性表面波素子の製造方法によれ
ば、前記水晶基板の厚みの調整量が、０〜１λであるこ
とを特徴とする。
して弾性表面波素子をパッケージにマウントした場合に
おいても、水晶基板の裏面の厚みを調整することがで
き、ワイヤーボンディングを可能としつつ、弾性表面波
素子の周波数温度偏差範囲を調整することができる。ま
た、請求項１２記載の弾性表面波素子の製造方法によれ
ば、前記水晶基板の厚みの調整量が、０〜１λであるこ
とを特徴とする。
【００２１】これにより、水晶基板の裏面を所定量エッ
チングするだけで、弾性表面波素子の周波数温度偏差範
囲を極小値に設定することが可能となる。
チングするだけで、弾性表面波素子の周波数温度偏差範
囲を極小値に設定することが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係る弾
性表面波素子について図面を参照しながら説明する。図
１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る弾性表面波素
子の概略構成を示す斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）の
Ａ−Ａ線で切断した断面図である。図１において、水晶
基板１の主表面上には、ＩＤＴ電極２および反射器電極
３ａ、３ｂが形成されている。なお、ｔは水晶基板１の
厚み、ＰはＩＤＴ電極２のピッチ、λはＩＤＴ波長、Ｈ
はＩＤＴ電極２の厚みである。ここで、ＩＤＴ波長λ
は、ＩＤＴ電極２のピッチＰの２倍となる。
性表面波素子について図面を参照しながら説明する。図
１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る弾性表面波素
子の概略構成を示す斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）の
Ａ−Ａ線で切断した断面図である。図１において、水晶
基板１の主表面上には、ＩＤＴ電極２および反射器電極
３ａ、３ｂが形成されている。なお、ｔは水晶基板１の
厚み、ＰはＩＤＴ電極２のピッチ、λはＩＤＴ波長、Ｈ
はＩＤＴ電極２の厚みである。ここで、ＩＤＴ波長λ
は、ＩＤＴ電極２のピッチＰの２倍となる。
【００２３】また、この水晶基板１は、オイラー角が
（０、θ＝１５〜２３度、０）となるように切り出され
ている。ここで、水晶基板１の厚みｔは、周波数温度特
性が安定するように調整されている。すなわち、ＩＤＴ
電極２面と対向する面ＢＳは、通常、パッケージへの接
着面として利用されるが、この対向面ＢＳを必要に応じ
てエッチングし、周波数温度特性が安定するように、水
晶基板１の厚みをチップごとに調整する。
（０、θ＝１５〜２３度、０）となるように切り出され
ている。ここで、水晶基板１の厚みｔは、周波数温度特
性が安定するように調整されている。すなわち、ＩＤＴ
電極２面と対向する面ＢＳは、通常、パッケージへの接
着面として利用されるが、この対向面ＢＳを必要に応じ
てエッチングし、周波数温度特性が安定するように、水
晶基板１の厚みをチップごとに調整する。
【００２４】ここで、水晶基板１の厚みの調整は、水晶
基板１全体に対して行ってもよく、リーキー波の温度特
性を左右するＩＤＴ電極２の範囲に限定して行うように
してもよい。図２は、本発明の第１実施形態に係る弾性
表面波素子の水晶厚みｔと周波数温度偏差との関係を示
す図である。なお、この実施例では、オイラー角（０，
１６，０）、Ｈ／λ＝０．０１０１とし、水晶厚みｔ＝
３９７μｍ、３９８μｍ、３９９μｍ、４００μｍの場
合について示した。また、図２における周波数温度偏差
と、２５℃における周波数Ｆ０を基準にして、各温度に
おける周波数Ｆを、 周波数温度偏差［ｐｐｍ］＝（Ｆ−Ｆ０）／Ｆ０×１０
6 として規格化した値である。
基板１全体に対して行ってもよく、リーキー波の温度特
性を左右するＩＤＴ電極２の範囲に限定して行うように
してもよい。図２は、本発明の第１実施形態に係る弾性
表面波素子の水晶厚みｔと周波数温度偏差との関係を示
す図である。なお、この実施例では、オイラー角（０，
１６，０）、Ｈ／λ＝０．０１０１とし、水晶厚みｔ＝
３９７μｍ、３９８μｍ、３９９μｍ、４００μｍの場
合について示した。また、図２における周波数温度偏差
と、２５℃における周波数Ｆ０を基準にして、各温度に
おける周波数Ｆを、 周波数温度偏差［ｐｐｍ］＝（Ｆ−Ｆ０）／Ｆ０×１０
6 として規格化した値である。
【００２５】図２において、水晶厚みｔ＝３９７μｍ、
３９８μｍ、３９９μｍの場合は、温度が−４０〜９０
℃の範囲で、周波数温度偏差が８０〜−４０ｐｐｍの範
囲に収まっているのに対し、水晶厚みｔ＝４００μｍの
場合は、温度が−４０〜９０℃の範囲で、周波数温度偏
差が−２５０〜−２０ｐｐｍの範囲を変動する。このた
め、この実施例では、水晶厚みｔを３９７〜３９９μｍ
とすることにより、周波数温度特性を安定化させること
ができる。
３９８μｍ、３９９μｍの場合は、温度が−４０〜９０
℃の範囲で、周波数温度偏差が８０〜−４０ｐｐｍの範
囲に収まっているのに対し、水晶厚みｔ＝４００μｍの
場合は、温度が−４０〜９０℃の範囲で、周波数温度偏
差が−２５０〜−２０ｐｐｍの範囲を変動する。このた
め、この実施例では、水晶厚みｔを３９７〜３９９μｍ
とすることにより、周波数温度特性を安定化させること
ができる。
【００２６】図３、４は、本発明の一実施形態に係る弾
性表面波素子の水晶厚みｔと周波数温度偏差範囲との関
係を示す図である。なお、周波数温度偏差範囲は、図２
の周波数温度偏差の最大値と最小値の差である。また、
図３は、図１のＩＤＴ波長λが１０μｍの場合、図４
は、図１のＩＤＴ波長λが１２．５μｍの場合を示す。
また、オイラー角は、いずれのＩＤＴ波長λについて
も、（０，１６，０）である。
性表面波素子の水晶厚みｔと周波数温度偏差範囲との関
係を示す図である。なお、周波数温度偏差範囲は、図２
の周波数温度偏差の最大値と最小値の差である。また、
図３は、図１のＩＤＴ波長λが１０μｍの場合、図４
は、図１のＩＤＴ波長λが１２．５μｍの場合を示す。
また、オイラー角は、いずれのＩＤＴ波長λについて
も、（０，１６，０）である。
【００２７】図３、４において、水晶厚みｔを変化させ
ると、ＩＤＴ波長λごとに、周波数温度偏差範囲の極小
値が現れる。すなわち、図３では、ＩＤＴ波長λ＝１０
μｍごとに極小値が現れ、図４では、ＩＤＴ波長λ＝１
２．５μｍごとに極小値が現れている。これにより、水
晶厚みｔの調整量をＩＤＴ波長λに対して、０〜１λの
間に設定することで、周波数温度偏差範囲を極小値に調
整することができる。なお、周波数温度偏差範囲の極小
値は、ＩＤＴ波長λごとに現れるため、水晶厚みｔの調
整量を（ｎ−１）×λ〜ｎ×λ（ｎ：整数）の間で行っ
てもよい。
ると、ＩＤＴ波長λごとに、周波数温度偏差範囲の極小
値が現れる。すなわち、図３では、ＩＤＴ波長λ＝１０
μｍごとに極小値が現れ、図４では、ＩＤＴ波長λ＝１
２．５μｍごとに極小値が現れている。これにより、水
晶厚みｔの調整量をＩＤＴ波長λに対して、０〜１λの
間に設定することで、周波数温度偏差範囲を極小値に調
整することができる。なお、周波数温度偏差範囲の極小
値は、ＩＤＴ波長λごとに現れるため、水晶厚みｔの調
整量を（ｎ−１）×λ〜ｎ×λ（ｎ：整数）の間で行っ
てもよい。
【００２８】ここで、水晶厚みｔを調整することで得ら
れる周波数温度特性変化量の極小値は、Ｈ／λとθの関
係を満たす範囲において最少値とすることができる。す
なわち、水晶厚みｔとＨ／λとθとを調整することによ
り、ＩＤＴ電極２の厚みＨを極端に薄くすることなく、
１ＧＨｚ以上の動作を可能とし、高精度な周波数温度特
性を容易に得ることができる。
れる周波数温度特性変化量の極小値は、Ｈ／λとθの関
係を満たす範囲において最少値とすることができる。す
なわち、水晶厚みｔとＨ／λとθとを調整することによ
り、ＩＤＴ電極２の厚みＨを極端に薄くすることなく、
１ＧＨｚ以上の動作を可能とし、高精度な周波数温度特
性を容易に得ることができる。
【００２９】このように、上述した第１実施形態によれ
ば、ＩＤＴ電極２の抵抗値の増大を抑制しつつ、高い歩
留まりで製造でき、周波数温度特性の良好な水晶リーキ
ー波を利用した弾性表面波を提供することができる。図
５（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る弾性表面波素
子の概略構成を示す断面図である。図５（ａ）におい
て、ＩＤＴ電極１２が形成された水晶基板１１が、ＩＤ
Ｔ電極１２が下を向くようにして、接着剤１３を介して
セラミックパッケージ１４に接着されている。ここで、
例えば、フッ素ガスを利用したプラズマエッチングを行
うことにより、ＩＤＴ電極１２の形成面と対向する面Ｂ
Ｓがエッチングされ、所定の周波数温度特性になるよう
に、水晶基板１１の厚みｔが調整されている。
ば、ＩＤＴ電極２の抵抗値の増大を抑制しつつ、高い歩
留まりで製造でき、周波数温度特性の良好な水晶リーキ
ー波を利用した弾性表面波を提供することができる。図
５（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る弾性表面波素
子の概略構成を示す断面図である。図５（ａ）におい
て、ＩＤＴ電極１２が形成された水晶基板１１が、ＩＤ
Ｔ電極１２が下を向くようにして、接着剤１３を介して
セラミックパッケージ１４に接着されている。ここで、
例えば、フッ素ガスを利用したプラズマエッチングを行
うことにより、ＩＤＴ電極１２の形成面と対向する面Ｂ
Ｓがエッチングされ、所定の周波数温度特性になるよう
に、水晶基板１１の厚みｔが調整されている。
【００３０】例えば、所定の周波数温度特性を図２の水
晶厚みｔ＝３９７μｍの周波数温度特性に設定する場
合、３９７μｍに水晶厚みのバラツキを考慮した厚みを
加えた水晶厚さｔの弾性表面波素子を作成する。そし
て、この弾性表面波素子をセラミックパッケージ１４に
接着した後、水晶厚みｔが３９７μｍになるように、プ
ラズマエッチングを行う。
晶厚みｔ＝３９７μｍの周波数温度特性に設定する場
合、３９７μｍに水晶厚みのバラツキを考慮した厚みを
加えた水晶厚さｔの弾性表面波素子を作成する。そし
て、この弾性表面波素子をセラミックパッケージ１４に
接着した後、水晶厚みｔが３９７μｍになるように、プ
ラズマエッチングを行う。
【００３１】なお、水晶基板１１をセラミックパッケー
ジ１４に接着する前に、水晶基板１１の水晶厚みｔを調
整してもよい。また、この場合には、ＩＤＴ電極１２の
形成面を上にし、接着剤１３がＩＤＴ電極１２の下部に
存在しないように、セラミックパッケージ１４に接着す
ることができる。図５（ｂ）は、本発明の第３実施形態
に係る弾性表面波素子の概略構成を示す断面図である。
図５（ｂ）において、ＩＤＴ電極２２が形成された水晶
基板２１が、ＩＤＴ電極２２が上を向くようにして、接
着剤２４を介してセラミックパッケージ２６に接着され
ている。また、水晶基板２１の電極は、ボンディングワ
イヤ２５を介してセラミックパッケージ２６の電極と接
続されている。
ジ１４に接着する前に、水晶基板１１の水晶厚みｔを調
整してもよい。また、この場合には、ＩＤＴ電極１２の
形成面を上にし、接着剤１３がＩＤＴ電極１２の下部に
存在しないように、セラミックパッケージ１４に接着す
ることができる。図５（ｂ）は、本発明の第３実施形態
に係る弾性表面波素子の概略構成を示す断面図である。
図５（ｂ）において、ＩＤＴ電極２２が形成された水晶
基板２１が、ＩＤＴ電極２２が上を向くようにして、接
着剤２４を介してセラミックパッケージ２６に接着され
ている。また、水晶基板２１の電極は、ボンディングワ
イヤ２５を介してセラミックパッケージ２６の電極と接
続されている。
【００３２】ここで、水晶基板２１の裏面には、少なく
ともＩＤＴ電極２２の形成範囲に対応するように、凹部
２３が形成され、この凹部２３における水晶基板２１の
厚みｔは、所定の周波数温度特性になるように設定され
ている。また、セラミックパッケージ２６には、水晶基
板２１の凹部２３に対応するように、開口部２７が設け
られている。そして、水晶基板２１をセラミックパッケ
ージ２６に接着後、この開口部２７を介して水晶基板２
１の裏面のエッチングを行うことにより、凹部２３の水
晶基板２１の厚みｔを調整することができる。
ともＩＤＴ電極２２の形成範囲に対応するように、凹部
２３が形成され、この凹部２３における水晶基板２１の
厚みｔは、所定の周波数温度特性になるように設定され
ている。また、セラミックパッケージ２６には、水晶基
板２１の凹部２３に対応するように、開口部２７が設け
られている。そして、水晶基板２１をセラミックパッケ
ージ２６に接着後、この開口部２７を介して水晶基板２
１の裏面のエッチングを行うことにより、凹部２３の水
晶基板２１の厚みｔを調整することができる。
【００３３】これにより、ＩＤＴ電極２２の形成面にワ
イヤボンディングを行うことが可能となるとともに、接
着剤２４とＩＤＴ電極２２に対向する面とを確実に分離
することができる。なお、水晶基板２１をセラミックパ
ッケージ２６に接着材２４にて接着する前に、水晶基板
２１の裏面から厚みｔの調整を行ってもよい。この場
合、セラミックパッケージ２６の開口部２７はなくても
よい。
イヤボンディングを行うことが可能となるとともに、接
着剤２４とＩＤＴ電極２２に対向する面とを確実に分離
することができる。なお、水晶基板２１をセラミックパ
ッケージ２６に接着材２４にて接着する前に、水晶基板
２１の裏面から厚みｔの調整を行ってもよい。この場
合、セラミックパッケージ２６の開口部２７はなくても
よい。
【００３４】図６は、本発明の第２実施形態に係る弾性
表面波素子の製造工程を示す斜視図および断面図であ
る。図６（ａ）において、水晶ウェハＷに対して、弾性
表面波素子が形成されると、この水晶ウェハＷのダイシ
ングを行うことにより、弾性表面波素子をチップＣＰと
して切り出す。
表面波素子の製造工程を示す斜視図および断面図であ
る。図６（ａ）において、水晶ウェハＷに対して、弾性
表面波素子が形成されると、この水晶ウェハＷのダイシ
ングを行うことにより、弾性表面波素子をチップＣＰと
して切り出す。
【００３５】この結果、図６（ｂ）の弾性表面波素子が
形成されたチップＣＰが得られる。ここで、図６（ｂ）
の弾性表面波素子には、ＩＤＴ電極３２、反射器電極３
３ａ、３３ｂおよび引き出し電極３４ａ、３４ｂが、水
晶基板３１上に形成されている。次に、図６（ｃ）に示
すように、ＩＤＴ電極３２が下を向くようにして、図６
（ｂ）の水晶基板３１を接着剤３４を介してセラミック
パッケージ３６に接着する。
形成されたチップＣＰが得られる。ここで、図６（ｂ）
の弾性表面波素子には、ＩＤＴ電極３２、反射器電極３
３ａ、３３ｂおよび引き出し電極３４ａ、３４ｂが、水
晶基板３１上に形成されている。次に、図６（ｃ）に示
すように、ＩＤＴ電極３２が下を向くようにして、図６
（ｂ）の水晶基板３１を接着剤３４を介してセラミック
パッケージ３６に接着する。
【００３６】次に、図６（ｄ）に示すように、図６
（ｂ）の水晶基板３１がセラミックパッケージ３６に接
着された状態で、水晶基板３１の裏面にプラズマエッチ
ングＺＭを行うことにより、所定の周波数温度特性が得
られるように、水晶基板３１の厚みｔを調整する。次
に、図６（ｅ）に示すように、セラミックパッケージ３
６に蓋３７をすることにより、図６（ｂ）の弾性表面波
素子を封止する。
（ｂ）の水晶基板３１がセラミックパッケージ３６に接
着された状態で、水晶基板３１の裏面にプラズマエッチ
ングＺＭを行うことにより、所定の周波数温度特性が得
られるように、水晶基板３１の厚みｔを調整する。次
に、図６（ｅ）に示すように、セラミックパッケージ３
６に蓋３７をすることにより、図６（ｂ）の弾性表面波
素子を封止する。
【００３７】図７は、本発明の第４実施形態に係る弾性
表面波素子の製造装置の概略構成を示すブロック図であ
る。図７において、チャンバ４１内には、上部電極４２
ａおよび下部電極４２ｂが設けられ、上部電極４２ａは
接地されるとともに、下部電極４２ｂはコンデンサ４３
を介してＲＦ電源４４に接続されている。ここで、下部
電極４２ｂには、処理対象となる試料４８が載置され
る。
表面波素子の製造装置の概略構成を示すブロック図であ
る。図７において、チャンバ４１内には、上部電極４２
ａおよび下部電極４２ｂが設けられ、上部電極４２ａは
接地されるとともに、下部電極４２ｂはコンデンサ４３
を介してＲＦ電源４４に接続されている。ここで、下部
電極４２ｂには、処理対象となる試料４８が載置され
る。
【００３８】チャンバ４１には、試料４８の水晶基板の
厚みｔを計測する厚み計測部４５が設けられるととも
に、ＲＦ電源４４はＲＦ電源制御部４６に接続されてい
る。ここで、ＲＦ電源制御部４６には、厚み調整データ
４７が設けられ、ＲＦ電源制御部４６は、厚み調整デー
タ４７を参照し、厚み計測部４５の計測結果が所定の厚
みとなるように、ＲＦ電源４４のパワーや印加時間を制
御する。ここで、厚み調整データ４７として、例えば、
図３、４に示すようなデータを登録することができる。
厚みｔを計測する厚み計測部４５が設けられるととも
に、ＲＦ電源４４はＲＦ電源制御部４６に接続されてい
る。ここで、ＲＦ電源制御部４６には、厚み調整データ
４７が設けられ、ＲＦ電源制御部４６は、厚み調整デー
タ４７を参照し、厚み計測部４５の計測結果が所定の厚
みとなるように、ＲＦ電源４４のパワーや印加時間を制
御する。ここで、厚み調整データ４７として、例えば、
図３、４に示すようなデータを登録することができる。
【００３９】弾性表面波素子の周波数温度特性を調整す
る場合、例えば、図６（ｃ）の工程の弾性表面波素子を
試料４８として下部電極４２ｂ上に載置し、ＲＦ電源制
御部４６に弾性表面波素子のＩＤＴ電極のピッチＰを入
力する。そして、チャンバ４１内の排気を行いつつ、フ
ッ素ガスなどのエッチングガスをチャンバ４１内に導入
し、下部電極４２ｂのＲＦパワーを印加する。
る場合、例えば、図６（ｃ）の工程の弾性表面波素子を
試料４８として下部電極４２ｂ上に載置し、ＲＦ電源制
御部４６に弾性表面波素子のＩＤＴ電極のピッチＰを入
力する。そして、チャンバ４１内の排気を行いつつ、フ
ッ素ガスなどのエッチングガスをチャンバ４１内に導入
し、下部電極４２ｂのＲＦパワーを印加する。
【００４０】ＲＦ電源制御部４６は、下部電極４２ｂに
ＲＦパワーを印加すると、厚み計測部４５からの計測結
果を厚み調整データ４７と比較する。そして、水晶基板
の厚みｔが、周波数温度偏差範囲の極小値に達すると、
ＲＦパワーの印加を停止する。図８は、本発明の第５実
施形態に係る弾性表面波素子のオイラー角と伝搬損失と
の関係を示す図である。なお、この第５実施形態は、オ
イラー角θを１５度２０分＜θ＜１６度の範囲に設定す
ることにより、水晶リーキー波の伝搬損失を低減すると
ともに、Ｈ／λを０．０１＜Ｈ／λ＜０．００５５θ−
０．０７２５の範囲に設定することにより、温度特性を
損なうことなく、ＩＤＴ電極の厚みを大きくできるよう
にしたものである。
ＲＦパワーを印加すると、厚み計測部４５からの計測結
果を厚み調整データ４７と比較する。そして、水晶基板
の厚みｔが、周波数温度偏差範囲の極小値に達すると、
ＲＦパワーの印加を停止する。図８は、本発明の第５実
施形態に係る弾性表面波素子のオイラー角と伝搬損失と
の関係を示す図である。なお、この第５実施形態は、オ
イラー角θを１５度２０分＜θ＜１６度の範囲に設定す
ることにより、水晶リーキー波の伝搬損失を低減すると
ともに、Ｈ／λを０．０１＜Ｈ／λ＜０．００５５θ−
０．０７２５の範囲に設定することにより、温度特性を
損なうことなく、ＩＤＴ電極の厚みを大きくできるよう
にしたものである。
【００４１】図８において、伝搬損失が最少になるオイ
ラー角θが約１５度４０分となり、カット時のオイラー
角θのバラツキとして２０分を考慮すると、１５度２０
分＜θ＜１６度の範囲が最も伝搬損失が小さい範囲とな
る。このように、伝搬損失が小さい場合には、バルク放
射が小さくなり、水晶厚みを調整することなく、良好な
温度特性を得ることができる。
ラー角θが約１５度４０分となり、カット時のオイラー
角θのバラツキとして２０分を考慮すると、１５度２０
分＜θ＜１６度の範囲が最も伝搬損失が小さい範囲とな
る。このように、伝搬損失が小さい場合には、バルク放
射が小さくなり、水晶厚みを調整することなく、良好な
温度特性を得ることができる。
【００４２】一方、伝搬損失が大きくなると、バルク放
射が大きくなるため、良好な温度特性を得るために、水
晶厚みの調整を行うようにしてもよい。図９は、本発明
の第５実施形態に係る弾性表面波素子の温度と周波数温
度偏差との関係の一例を示す図である。ここで、Ｈ／λ
＝０．０１１とした。図９において、θ＝１５度３０分
およびθ＝１５度４２分のいずれにおいても、周波数温
度偏差は、‐４０〜９０℃の範囲において、‐１０〜６
０ｐｐｍの範囲に収まっている。
射が大きくなるため、良好な温度特性を得るために、水
晶厚みの調整を行うようにしてもよい。図９は、本発明
の第５実施形態に係る弾性表面波素子の温度と周波数温
度偏差との関係の一例を示す図である。ここで、Ｈ／λ
＝０．０１１とした。図９において、θ＝１５度３０分
およびθ＝１５度４２分のいずれにおいても、周波数温
度偏差は、‐４０〜９０℃の範囲において、‐１０〜６
０ｐｐｍの範囲に収まっている。
【００４３】一方、ＳＴカットの周波数温度偏差範囲
は、‐４０〜９０℃では、約１４０ｐｐｍであり、図９
の結果は、ＳＴカットより良好な温度特性を示す。さら
に検討した結果、１５度２０分＜θ＜１６度では、０．
０１＜Ｈ／λ＜０．００５５θ‐０．０７２５の範囲で
あれば、ＳＴカットの周波数温度特性よりも優れている
ことが確認された。
は、‐４０〜９０℃では、約１４０ｐｐｍであり、図９
の結果は、ＳＴカットより良好な温度特性を示す。さら
に検討した結果、１５度２０分＜θ＜１６度では、０．
０１＜Ｈ／λ＜０．００５５θ‐０．０７２５の範囲で
あれば、ＳＴカットの周波数温度特性よりも優れている
ことが確認された。
【００４４】また、１５度２０分＜θ＜１６度であって
も、伝搬損失はゼロではないため、厚みモードとの結合
は僅かではあるが存在する。従って、この場合であって
も、水晶厚みを調整することにより、周波数温度偏差範
囲をさらに改善することができる。このように、上述し
た第５実施形態によれば、高周波に対応可能で、伝搬損
失が小さく、Ｈ／λが大きく、周波数温度特性が良好な
水晶リーキ−波を利用した弾性表面波を提供することが
できる。
も、伝搬損失はゼロではないため、厚みモードとの結合
は僅かではあるが存在する。従って、この場合であって
も、水晶厚みを調整することにより、周波数温度偏差範
囲をさらに改善することができる。このように、上述し
た第５実施形態によれば、高周波に対応可能で、伝搬損
失が小さく、Ｈ／λが大きく、周波数温度特性が良好な
水晶リーキ−波を利用した弾性表面波を提供することが
できる。
【００４５】図１０は、本発明の第６実施形態に係る弾
性表面波素子のオイラー角と伝搬損失との関係を示す図
である。なお、この第６実施形態は、オイラー角θを１
６度≦θ≦２３度の範囲に設定することにより、電気機
械結合係数を増大させるとともに、Ｈ／λを０．００５
５θ−０．０８２７５＜Ｈ／λ＜０．００５５θ−０．
０７２５、かつ、０．０１＜Ｈ／λの範囲に設定するこ
とにより、温度特性を損なうことなく、ＩＤＴ電極の厚
みを大きくできるようにしたものである。
性表面波素子のオイラー角と伝搬損失との関係を示す図
である。なお、この第６実施形態は、オイラー角θを１
６度≦θ≦２３度の範囲に設定することにより、電気機
械結合係数を増大させるとともに、Ｈ／λを０．００５
５θ−０．０８２７５＜Ｈ／λ＜０．００５５θ−０．
０７２５、かつ、０．０１＜Ｈ／λの範囲に設定するこ
とにより、温度特性を損なうことなく、ＩＤＴ電極の厚
みを大きくできるようにしたものである。
【００４６】図１０において、オイラー角（０，θ，
０）とした場合、θが１６度以上では伝搬損失は単調に
増加し、電気機械結合係数は、θ＝２３度まで増加す
る。一方、θ＞２３度では、電気機械結合係数が減少
し、伝搬損失はさらに増加する。このため、θ＞２３度
では、弾性表面波素子としての利点は少なく、伝搬損失
の増加を許容しつつ、電気機械結合係数を大きくするた
めには、θ≦２３度であることが望ましい。
０）とした場合、θが１６度以上では伝搬損失は単調に
増加し、電気機械結合係数は、θ＝２３度まで増加す
る。一方、θ＞２３度では、電気機械結合係数が減少
し、伝搬損失はさらに増加する。このため、θ＞２３度
では、弾性表面波素子としての利点は少なく、伝搬損失
の増加を許容しつつ、電気機械結合係数を大きくするた
めには、θ≦２３度であることが望ましい。
【００４７】ここで、電気機械結合係数が大きいと、弾
性表面波素子を用いた発振回路では、周波数可変幅が大
きくすることができ、フィルタとして用いた場合には、
帯域幅を大きくすることができる。一方、Ｈ／λが小さ
いと、電極における反射係数が小さくなり、十分な反射
量を確保するには、多くの電極本数が必要となる。θ≧
１６度では、伝搬損失が増加するため、伝搬路を可能な
限り小さくすることが重要となる。
性表面波素子を用いた発振回路では、周波数可変幅が大
きくすることができ、フィルタとして用いた場合には、
帯域幅を大きくすることができる。一方、Ｈ／λが小さ
いと、電極における反射係数が小さくなり、十分な反射
量を確保するには、多くの電極本数が必要となる。θ≧
１６度では、伝搬損失が増加するため、伝搬路を可能な
限り小さくすることが重要となる。
【００４８】そのためには、電極における反射係数を大
きくして、少ない電極本数で十分な反射量を確保するこ
とが必要となり、Ｈ／λを大きくする必要がある。すな
わち、１６度≦θ≦２３度では、電気機械結合係数を大
きくできるという利点があり、Ｈ／λを大きくすること
で伝搬路を小さくし、伝搬損失の増加の影響を小さくで
きる。
きくして、少ない電極本数で十分な反射量を確保するこ
とが必要となり、Ｈ／λを大きくする必要がある。すな
わち、１６度≦θ≦２３度では、電気機械結合係数を大
きくできるという利点があり、Ｈ／λを大きくすること
で伝搬路を小さくし、伝搬損失の増加の影響を小さくで
きる。
【００４９】しかし、伝搬損失の増加は、リーキ−波の
伝搬に伴いバルク放射が大きくなることも意味する。バ
ルク放射が大きくなると、厚みモードとの結合が無視で
きなくなることが予測され、良好な温度特性を得るに
は、水晶厚みの調整を行うことが好ましい。図１１は、
本発明の第６実施形態に係る弾性表面波素子の温度と周
波数温度偏差との関係の一例を示す図である。図１１に
おいて、良好な温度特性が得られるように、水晶厚みを
調整すると、Ｈ／λ＝０．０１５かつθ＝１７度３６
分、Ｈ／λ＝０．０２５かつθ＝１８度４８分、Ｈ／λ
＝０．０３０かつθ＝２０度のいずれにおいても、周波
数温度偏差範囲を１４０ｐｐｍ以下とすることができ、
ＳＴカットより良好な温度特性が得ることができる。
伝搬に伴いバルク放射が大きくなることも意味する。バ
ルク放射が大きくなると、厚みモードとの結合が無視で
きなくなることが予測され、良好な温度特性を得るに
は、水晶厚みの調整を行うことが好ましい。図１１は、
本発明の第６実施形態に係る弾性表面波素子の温度と周
波数温度偏差との関係の一例を示す図である。図１１に
おいて、良好な温度特性が得られるように、水晶厚みを
調整すると、Ｈ／λ＝０．０１５かつθ＝１７度３６
分、Ｈ／λ＝０．０２５かつθ＝１８度４８分、Ｈ／λ
＝０．０３０かつθ＝２０度のいずれにおいても、周波
数温度偏差範囲を１４０ｐｐｍ以下とすることができ、
ＳＴカットより良好な温度特性が得ることができる。
【００５０】さらに検討した結果、１６度≦θ≦２３度
の範囲では、図１２に示すように、Ｈ／λが、０．００
５５θ−０．０８２７５＜Ｈ／λ＜０．００５５θ−
０．０７２５、かつ、０．０１＜Ｈ／λの範囲であれ
ば、ＳＴカットの周波数温度特性よりも優れていること
が確認された。このように、上述した第６実施形態によ
れば、電気機械結合係数を大きくすることが可能となる
とともに、Ｈ／λを大きくして反射係数を大きくし、伝
搬路を小さくすることにより、伝搬損失の増加の影響を
小さくすることができ、帯域幅が大きく、良好な周波数
温度特性を有する水晶リーキー波を利用した弾性表面波
を提供することができる。
の範囲では、図１２に示すように、Ｈ／λが、０．００
５５θ−０．０８２７５＜Ｈ／λ＜０．００５５θ−
０．０７２５、かつ、０．０１＜Ｈ／λの範囲であれ
ば、ＳＴカットの周波数温度特性よりも優れていること
が確認された。このように、上述した第６実施形態によ
れば、電気機械結合係数を大きくすることが可能となる
とともに、Ｈ／λを大きくして反射係数を大きくし、伝
搬路を小さくすることにより、伝搬損失の増加の影響を
小さくすることができ、帯域幅が大きく、良好な周波数
温度特性を有する水晶リーキー波を利用した弾性表面波
を提供することができる。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
水晶基板の厚みを調整するだけで、周波数温度偏差範囲
を調整することができ、製造工程を複雑化することな
く、弾性表面波素子の動作周波数を容易に向上させるこ
とができる。
水晶基板の厚みを調整するだけで、周波数温度偏差範囲
を調整することができ、製造工程を複雑化することな
く、弾性表面波素子の動作周波数を容易に向上させるこ
とができる。
【図１】図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る弾
性表面波素子の概略構成を示す斜視図、図１（ｂ）は図
１（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図である。
性表面波素子の概略構成を示す斜視図、図１（ｂ）は図
１（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る弾性表面波素子の
水晶厚みｔと周波数温度偏差との関係を示す図である。
水晶厚みｔと周波数温度偏差との関係を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る弾性表面波素子の水
晶厚みｔと周波数温度偏差範囲との関係を示す図であ
る。
晶厚みｔと周波数温度偏差範囲との関係を示す図であ
る。
【図４】本発明の一実施形態に係る弾性表面波素子の水
晶厚みｔと周波数温度偏差範囲との関係を示す図であ
る。
晶厚みｔと周波数温度偏差範囲との関係を示す図であ
る。
【図５】図５（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る弾
性表面波素子の概略構成を示す断面図、図５（ｂ）は、
本発明の第３実施形態に係る弾性表面波素子の概略構成
を示す断面図である。
性表面波素子の概略構成を示す断面図、図５（ｂ）は、
本発明の第３実施形態に係る弾性表面波素子の概略構成
を示す断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る弾性表面波素子の
製造工程を示す斜視図および断面図である。
製造工程を示す斜視図および断面図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る弾性表面波素子の
製造装置の概略構成を示すブロック図である。
製造装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第５実施形態に係る弾性表面波素子の
オイラー角と伝搬損失との関係を示す図である。
オイラー角と伝搬損失との関係を示す図である。
【図９】本発明の第５実施形態に係る弾性表面波素子の
温度と周波数温度偏差との関係の一例を示す図である。
温度と周波数温度偏差との関係の一例を示す図である。
【図１０】本発明の第６実施形態に係る弾性表面波素子
のオイラー角と伝搬損失との関係を示す図である。
のオイラー角と伝搬損失との関係を示す図である。
【図１１】本発明の第６実施形態に係る弾性表面波素子
の温度と周波数温度偏差との関係の一例を示す図であ
る。
の温度と周波数温度偏差との関係の一例を示す図であ
る。
【図１２】本発明の第６実施形態に係る弾性表面波素子
のオイラー角とＨ／λとの関係を示す図である。
のオイラー角とＨ／λとの関係を示す図である。
１、１１、２１、３１ 水晶基板
２、１２、２２、３２ ＩＤＴ電極
３ａ、３ｂ、３３ａ、３３ｂ 反射器電極
１３、２４、３５ 接着層
１４、２６、３６ セラミックパッケージ
２３ 凹部
２５ ボンディングワイヤ
２７ 開口部
Ｗ 水晶ウェハ
ＣＰ チップ
３４ａ、３４ｂ 引き出し電極
３７ 蓋
４１ チャンバ
４２ａ 上部電極
４２ｂ 下部電極
４３ コンデンサ
４４ ＲＦ電源
４５ 厚み計測部
４６ ＲＦ電源制御部
４７ 厚み調整データ
Claims (12)
- 【請求項１】 オイラー角が（０、１５〜２３度、０）
にカットされ、厚みが所定の周波数温度偏差範囲に収ま
るように調整された水晶基板と、 前記水晶基板上に形成され、前記水晶基板にリーキー波
を励振するＩＤＴ電極とを備えることを特徴とする弾性
表面波素子。 - 【請求項２】 オイラー角（０，θ，０）が１５度２０
分＜θ＜１６度にカットされた水晶基板と、 ＩＤＴ波長λとＩＤＴ電極の厚みＨとが、０．０１＜Ｈ
／λ＜０．００５５θ‐０．０７２５となるように設定
され、前記水晶基板にリーキー波を励振するＩＤＴ電極
とを備えることを特徴とする弾性表面波素子。 - 【請求項３】 オイラー角（０，θ，０）が１６度≦θ
≦２３度にカットされた水晶基板と、 ＩＤＴ波長λとＩＤＴ電極の厚みＨとが、０．０１＜Ｈ
／λ、かつ、０．００５５θ‐０．０８２７５＜Ｈ／λ
＜０．００５５θ‐０．０７２５となるように設定さ
れ、前記水晶基板にリーキー波を励振するＩＤＴ電極と
を備えることを特徴とする弾性表面波素子。 - 【請求項４】 所定の周波数温度偏差範囲に収まるよう
に、前記ＩＤＴ電極の形成面と対向する全ての面に対し
て、前記水晶基板の厚みの調整が行われていることを特
徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の弾性表面波
素子。 - 【請求項５】 前記ＩＤＴ電極の形成領域よりも大きい
面積を有する凹部が、前記ＩＤＴ電極の形成面と対向す
る面に設けられ、所定の周波数温度偏差範囲に収まるよ
うに、前記凹部に対して前記水晶基板の厚みの調整が行
われていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１
項記載の弾性表面波素子。 - 【請求項６】 前記水晶基板の厚みの調整量が、０〜１
λであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項
記載の弾性表面波素子。 - 【請求項７】 弾性表面波素子が周波数選択フィルタと
して用いられ、 前記弾性表面波素子は、 オイラー角が（０、１５〜２３度、０）にカットされ、
厚みが所定の周波数温度偏差範囲に収まるように調整さ
れた水晶基板と、 前記水晶基板上に形成され、前記水晶基板にリーキー波
を励振するＩＤＴ電極とを備えることを特徴とする弾性
表面波素子を用いた通信装置。 - 【請求項８】 エッチングガスを導入するチャンバと、 前記チャンバ内に設けられた電極と、 前記電極にＲＦパワーを印加するＲＦ電源と、 水晶基板のエッチング量が所定の周波数温度偏差範囲に
収まるように、前記ＲＦ電源のパワーおよび印加時間を
制御するＲＦ電源制御部とを備えることを特徴とする弾
性表面波素子の製造装置。 - 【請求項９】 オイラー角が（０、１５〜２３度、０）
の水晶単結晶の主表面上の表面波の伝搬方向に沿って、
基板内部にエネルギを放射しながら伝搬するリーキ一波
を励振するための少なくとも１対のＩＤＴ電極が配置さ
れた弾性表面波素子の製造方法において、 所定の周波数温度特性に収まるように、前記ＩＤＴ電極
の形成面と対向する面の水晶厚みを調整することを特徴
とする弾性表面波素子の製造方法。 - 【請求項１０】 オイラー角が（０、１５〜２３度、
０）にカットされ、ＩＤＴ電極が形成された水晶基板
を、前記ＩＤＴ電極が下を向くように、パッケージに固
着する工程と、 所定の周波数温度特性に収まるように、前記水晶基板の
裏面をエッチングする工程とを備えることを特徴とする
弾性表面波素子の製造方法。 - 【請求項１１】 オイラー角が（０、１５〜２３度、
０）にカットされ、ＩＤＴ電極が形成された水晶基板
を、前記ＩＤＴ電極が上を向くように、開口部が形成さ
れたパッケージに固着する工程と、 所定の周波数温度特性に収まるように、前記開口部を介
して前記水晶基板の裏面をエッチングする工程とを備え
ることを特徴とする弾性表面波素子の製造方法。 - 【請求項１２】 前記水晶基板の厚みの調整量が、０〜
１λであることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか
１項記載の弾性表面波素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001252028A JP2003069380A (ja) | 2001-08-22 | 2001-08-22 | 弾性表面波素子、弾性表面波素子を用いた通信装置、弾性表面波素子の製造装置および弾性表面波素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001252028A JP2003069380A (ja) | 2001-08-22 | 2001-08-22 | 弾性表面波素子、弾性表面波素子を用いた通信装置、弾性表面波素子の製造装置および弾性表面波素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003069380A true JP2003069380A (ja) | 2003-03-07 |
Family
ID=19080572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001252028A Withdrawn JP2003069380A (ja) | 2001-08-22 | 2001-08-22 | 弾性表面波素子、弾性表面波素子を用いた通信装置、弾性表面波素子の製造装置および弾性表面波素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003069380A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6972642B2 (en) | 2002-12-17 | 2005-12-06 | Seiko Epson Corporation | Method of controlling frequency of surface acoustic wave device and electronic apparatus |
| US7474033B2 (en) | 2004-06-09 | 2009-01-06 | Seiko Epson Corporation | Surface acoustic wave device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus |
| JP2015032889A (ja) * | 2013-07-31 | 2015-02-16 | 日本電波工業株式会社 | 弾性表面波素子、発振器及び電子部品 |
| US9369109B2 (en) | 2013-11-20 | 2016-06-14 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Surface acoustic wave device and oscillator circuit |
-
2001
- 2001-08-22 JP JP2001252028A patent/JP2003069380A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6972642B2 (en) | 2002-12-17 | 2005-12-06 | Seiko Epson Corporation | Method of controlling frequency of surface acoustic wave device and electronic apparatus |
| US7474033B2 (en) | 2004-06-09 | 2009-01-06 | Seiko Epson Corporation | Surface acoustic wave device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus |
| JP2015032889A (ja) * | 2013-07-31 | 2015-02-16 | 日本電波工業株式会社 | 弾性表面波素子、発振器及び電子部品 |
| US9369109B2 (en) | 2013-11-20 | 2016-06-14 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Surface acoustic wave device and oscillator circuit |
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|---|---|---|---|
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