JP2006237750A - Surface acoustic wave device and electronic apparatus - Google Patents

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司 舩坂
Satoru Fujii
知 藤井
Hideyasu Kono
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface acoustic wave device excellent in various characteristics (particularly, a temperature characteristic) and to provide an electronic apparatus with the surface acoustic wave device. <P>SOLUTION: The surface acoustic wave device 1 includes: a crystal substrate 2 wherein the Euler's angle is expressed as (0, θ, ψ); an IDT 3, reflectors 4, 5 provided on the substrate 2; and an insulation protection film selectively provided to upper faces of the reflectors 4, 5. The IDT 3 and the reflectors 4, 5 of the surface acoustic wave device 1 are laid out so that an angle ψ between a propagation direction of a surface acoustic wave and the X axis of the substrate 2 is 90±10° and a surface acoustic traversal wave is stimulated. Then it is characterized in that the cut angle θ is 126 to 150°and the normalized film thickness Hz/λ of the insulation protection film (wherein Hz is an average thickness of the insulation protection film, and λ is a wavelength of the surface acoustic traversal wave) is 0.02 to 0.4. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、弾性表面波素子および電子機器に関するものである。   The present invention relates to a surface acoustic wave element and an electronic apparatus.

伝搬媒体の表面付近に、エネルギーを集中させて伝搬する波は、弾性表面波(Surface Acoustic Wave:SAW)として知られている。
弾性表面波素子は、このような弾性表面波を利用する素子であり、携帯電話等の通信機器用のバンドパスフィルター、基準クロックとしての共振子、信号処理用遅延素子(特に、フーリエ変換機能素子)、圧力センサーや温度センサーのような各種センサー、光偏向器等へ応用されている。
A wave that propagates with energy concentrated near the surface of the propagation medium is known as a surface acoustic wave (SAW).
A surface acoustic wave element is an element that uses such a surface acoustic wave, such as a band-pass filter for a communication device such as a mobile phone, a resonator as a reference clock, a signal processing delay element (in particular, a Fourier transform functional element). ), Various sensors such as pressure sensors and temperature sensors, and optical deflectors.

例えば、フィルターや共振子として使用する弾性表面波素子は、弾性表面波の伝搬媒体としての圧電基体と、この圧電基体上に配置され、圧電基体に弾性表面波を励振させる電圧を印加する入力用と、圧電基体を伝搬する弾性表面波を検出し、電気信号に変換して出力する出力用との一対の櫛歯電極(Inter Digital Transducer:IDT)と、IDTの両側部に配置された一対の反射器とを備えている。   For example, a surface acoustic wave element used as a filter or resonator is a piezoelectric substrate as a surface acoustic wave propagation medium, and an input device that is arranged on the piezoelectric substrate and applies a voltage that excites the surface acoustic wave to the piezoelectric substrate. And a pair of interdigital electrodes (IDT) for detecting and outputting surface acoustic waves propagating through the piezoelectric substrate, converting them into electrical signals, and a pair of IDTs disposed on both sides of the IDT And a reflector.

このような弾性表面波素子では、入力用のIDTに交流電力(電気信号)が供給されると、この交流電力による電場によって圧電基体にひずみが生じる。このとき、この電場を生じる電極が櫛歯形状であることにより圧電基体に疎密が生じ、これにより弾性表面波が発生する。
この弾性表面波はIDTの両側に伝搬し、反射器によって反射され、反射器の間で共振が生じる。そして、この弾性表面波のエネルギーは出力用IDTによって電気的エネルギーに変換され、出力される。
In such a surface acoustic wave element, when AC power (electric signal) is supplied to the input IDT, the piezoelectric base is distorted by the electric field generated by the AC power. At this time, the electrodes that generate this electric field have a comb-like shape, so that the piezoelectric substrate becomes dense, thereby generating surface acoustic waves.
This surface acoustic wave propagates to both sides of the IDT, is reflected by the reflector, and resonance occurs between the reflectors. The surface acoustic wave energy is converted into electrical energy by the output IDT and output.

ところで、弾性表面波素子に要求される特性としては、温度変化に対する周波数変動が小さいこと(温度特性が良好であること)、電気機械結合係数kがある程度大きいこと、また反射器を使用する場合には弾性表面波の反射係数が大きいこと等がある。
このうち、温度特性は、特に、共振子や狭帯域フィルターとして用いられる弾性表面波素子において重要となる。
Incidentally, as for the characteristics required of the surface acoustic wave device, (the temperature characteristic is good) that the frequency variation is small with respect to temperature changes, it electromechanical coupling coefficient k 2 is large to some extent, also when using a reflector Has a large reflection coefficient of surface acoustic waves.
Among these, temperature characteristics are particularly important in a surface acoustic wave device used as a resonator or a narrow band filter.

温度特性に優れた弾性表面波素子としては、STカット0゜X軸伝搬の水晶基板上に、IDTや反射器を形成し、IDTの励振により生成するレイリー波を用いるようにしたものがある。
一般に、弾性表面波の周波数は、f(周波数)=V(音速)/λ(波長)にて定義される。櫛歯電極を同一波長とした場合により高周波化するためには、音速の速い基板を用いるのが望ましい。
As a surface acoustic wave element having excellent temperature characteristics, there is an element in which an IDT or a reflector is formed on a quartz substrate of ST cut 0 ° X-axis propagation and Rayleigh waves generated by the excitation of the IDT are used.
In general, the frequency of a surface acoustic wave is defined by f (frequency) = V (sound speed) / λ (wavelength). In order to increase the frequency when the comb electrodes have the same wavelength, it is desirable to use a substrate having a high sound speed.

レイリー波は、通常、音速が3000m/s近傍と遅く、数百MHzの素子としては望ましいが、1GHz以上については、櫛歯電極の電極対の波長を短くしなければならず、フォトリソグラフィーの精度、電極の成膜精度や、エッチング精度の確保が困難である。例えば、櫛歯電極の線幅およびスペース幅を1対1とした場合には、1.5GHzを実現するための線幅は0.5μm以下であり、量産を考えると精度の面で困難である。
また、横波(SH波;Share Horizontal wave)を使用する弾性表面波素子として、STカット90゜X軸伝搬の水晶基板上に、IDTや反射器を形成したものが提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3参照。)。
Rayleigh waves usually have a slow sound speed of around 3000 m / s, which is desirable as an element of several hundred MHz, but for 1 GHz or more, the wavelength of the electrode pair of the comb-teeth electrodes must be shortened, and the accuracy of photolithography In addition, it is difficult to ensure electrode deposition accuracy and etching accuracy. For example, when the line width and space width of the comb electrode are set to 1: 1, the line width for realizing 1.5 GHz is 0.5 μm or less, which is difficult in terms of accuracy in consideration of mass production. .
In addition, as a surface acoustic wave element using a shear horizontal wave (SH wave), an element in which an IDT or a reflector is formed on an ST-cut 90 ° X-axis propagation quartz substrate has been proposed (for example, a patent) (Refer to Literature 1, Patent Literature 2, and Patent Literature 3.)

水晶基板上においては、これら横波型弾性表面波を用いるSH波は一般的にSTW(Surface Transeversal Wave:表面横波)と呼ばれており(例えば、特許文献4参照。)、その音速が約5000m/sと、STカットの1.6倍もあり、同一パターンで1.6倍の高周波が得られることから、STWを利用した弾性表面波素子は、1GHz以上の弾性表面波素子に適用されている。   On the quartz substrate, the SH wave using the transverse wave type surface acoustic wave is generally called STW (Surface Transversal Wave) (for example, refer to Patent Document 4), and the sound velocity is about 5000 m / second. The surface acoustic wave element using STW is applied to a surface acoustic wave element of 1 GHz or more because it has 1.6 times the ST cut and 1.6 times the high frequency of the same pattern. .

また、水晶基板では、STWにおいて1次温度係数である周波数温度特性(TCF)が「0」となるカット角が存在することが広く知られている。
しかしながら、特許文献4に記載の弾性表面波素子では、カット角としてθが128.4°近傍の水晶基板を用いており、2次温度係数がSTカットのレイリー波よりも悪いという欠点がある。
Further, it is widely known that a quartz substrate has a cut angle at which the frequency temperature characteristic (TCF), which is a first-order temperature coefficient, is “0” in STW.
However, the surface acoustic wave element described in Patent Document 4 uses a quartz substrate having a cut angle near θ of 128.4 °, and has a drawback that the second-order temperature coefficient is worse than the ST-cut Rayleigh wave.

特公昭61−45892号公報Japanese Examined Patent Publication No. 61-45892 特開平10−233645号公報JP-A-10-233645 特開2000−323956号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2000-323958 US Pat.4965479US Pat. 4965479

本発明の目的は、各種特性(特に、温度特性)に優れる弾性表面波素子、および、かかる弾性表面波素子を備える電子機器を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a surface acoustic wave element that is excellent in various characteristics (particularly temperature characteristics), and an electronic apparatus including the surface acoustic wave element.

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の弾性表面波素子は、オイラー角が(0、θ、ψ)で表される水晶基板と、
該水晶基板上に設けられ、電気信号を前記水晶基板の表面付近を伝搬する弾性表面波に変換する機能および/または前記水晶基板の表面付近を伝播する弾性表面波を電気信号に変換する機能を有し、複数の電極指を備える櫛歯電極と、
少なくとも前記各電極指の前記水晶基板と反対側の面に設けられた絶縁膜とを有し、
前記櫛歯電極を、前記弾性表面波の伝搬方向と前記水晶基板のX軸とのなす角度ψが90±10゜となるように配置し、横波型弾性表面波が励振されるよう構成された弾性表面波素子であって、
カット角θが、126〜150°であり、
前記絶縁膜の規格化膜厚Hz/λ(Hzは絶縁膜の平均厚さを示し、λは横波型弾性表面波の波長を示す。)が、0.02〜0.4であることを特徴とする。
これにより、2次温度係数β(すなわち、温度特性)に優れるとともに、耐絶縁性に優れる弾性表面波素子が得られる。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The surface acoustic wave device of the present invention includes a quartz substrate whose Euler angles are represented by (0, θ, ψ),
A function of converting an electrical signal into a surface acoustic wave propagating near the surface of the quartz substrate and / or a function of converting a surface acoustic wave propagating near the surface of the quartz substrate into an electrical signal provided on the quartz substrate; A comb electrode having a plurality of electrode fingers;
Having at least an insulating film provided on the surface of each electrode finger opposite to the quartz substrate;
The comb electrode is arranged so that an angle ψ formed by the propagation direction of the surface acoustic wave and the X axis of the quartz crystal substrate is 90 ± 10 °, and a transverse type surface acoustic wave is excited. A surface acoustic wave device,
The cut angle θ is 126 to 150 °,
The normalized film thickness Hz / λ (Hz indicates the average thickness of the insulating film, and λ indicates the wavelength of the transverse wave type surface acoustic wave) is 0.02 to 0.4. And
As a result, a surface acoustic wave element having excellent secondary temperature coefficient β (that is, temperature characteristics) and excellent insulation resistance can be obtained.

本発明の弾性表面波素子では、前記絶縁膜は、SiOを主材料として構成され、
当該絶縁膜の規格化膜厚Hz/λが、0.03〜0.38であることが好ましい。
これにより、2次温度特性βをより改善することができ、また、耐絶縁性を向上させることができる。
本発明の弾性表面波素子では、前記絶縁膜は、Alを主材料として構成され、
当該絶縁膜の規格化膜厚Hz/λが、0.04〜0.4であることが好ましい。
これにより、2次温度特性βをより改善することができ、また、耐絶縁性を向上させることができる。
In the surface acoustic wave device of the present invention, the insulating film is composed of SiO 2 as a main material,
The normalized film thickness Hz / λ of the insulating film is preferably 0.03 to 0.38.
Thereby, the secondary temperature characteristic β can be further improved, and the insulation resistance can be improved.
In the surface acoustic wave device of the present invention, the insulating film is composed of Al 2 O 3 as a main material,
The normalized film thickness Hz / λ of the insulating film is preferably 0.04 to 0.4.
Thereby, the secondary temperature characteristic β can be further improved, and the insulation resistance can be improved.

本発明の弾性表面波素子では、前記絶縁膜は、前記各電極指の上面または表面を覆うように設けられていることが好ましい。
これにより、絶縁膜の内部応力が、水晶基板を撓ませる方向に作用し、弾性表面波素子の温度特性を変化させることができる。
本発明の弾性表面波素子では、前記絶縁膜は、前記各電極指の表面および前記水晶基板の前記各電極指から露出する部分を覆うように設けられていることが好ましい。
これにより、絶縁膜の内部応力が、水晶基板を撓ませる方向により大きく作用し、弾性表面波素子の温度特性をより確実に変化させることができる。
In the surface acoustic wave element according to the present invention, it is preferable that the insulating film is provided so as to cover an upper surface or a surface of each electrode finger.
Thereby, the internal stress of the insulating film acts in the direction in which the quartz substrate is bent, and the temperature characteristics of the surface acoustic wave element can be changed.
In the surface acoustic wave device according to the aspect of the invention, it is preferable that the insulating film is provided so as to cover a surface of each electrode finger and a portion of the quartz substrate exposed from each electrode finger.
As a result, the internal stress of the insulating film acts more greatly in the direction in which the quartz substrate is bent, and the temperature characteristics of the surface acoustic wave element can be changed more reliably.

本発明の弾性表面波素子では、前記櫛歯電極は、Alを主材料として構成されていることが好ましい。
Alは、電気抵抗が小さいため、櫛歯電極をAlを主材料として構成することにより、エネルギー損失が小さくなる。
本発明の弾性表面波素子では、前記櫛歯電極の規格化膜厚H/λ(Hは櫛歯電極の平均厚さを示し、λは横波型弾性表面波の波長を示す。)は、0.03〜0.14であることが好ましい。
これにより、温度特性がより改善され、また、電気機械結合係数kが大きくなり、電気機械変換に際するエネルギー損失を小さく抑えることができる。
In the surface acoustic wave device of the present invention, it is preferable that the comb electrode is composed of Al as a main material.
Since Al has a low electric resistance, energy loss is reduced by configuring the comb electrode with Al as the main material.
In the surface acoustic wave device of the present invention, the normalized film thickness H / λ of the comb electrode (H represents the average thickness of the comb electrode, and λ represents the wavelength of the transverse surface acoustic wave) is 0. 0.03 to 0.14 is preferable.
Thus, a more improved temperature characteristics, the electromechanical coupling coefficient k 2 is large, it is possible to reduce the energy loss during the electromechanical transducer.

本発明の弾性表面波素子では、前記櫛歯電極の規格化膜厚H/λと、前記カット角θとが以下に示す関係Aを満足するように設定されていることが好ましい。
[関係A]
θmin≦θ≦θmax
θmax=3344.8(H/λ)−143.65(H/λ)+129.098
θmin=2560.4(H/λ)−147.18(H/λ)+122.8
これにより、温度特性における頂点温度(以下、単に「頂点温度」と言う。)を、弾性表面波素子の実使用温度範囲またはその付近に設定することができ、弾性表面波素子は、実使用温度範囲での温度特性がより良好なものとなる。
In the surface acoustic wave device of the present invention, it is preferable that the normalized film thickness H / λ of the comb electrode and the cut angle θ are set so as to satisfy the relationship A shown below.
[Relationship A]
θmin ≦ θ ≦ θmax
θmax = 3344.8 (H / λ) 2 −143.65 (H / λ) +129.098
θmin = 2560.4 (H / λ) 2 −147.18 (H / λ) +122.8
Thereby, the apex temperature in the temperature characteristics (hereinafter simply referred to as “apex temperature”) can be set at or near the actual use temperature range of the surface acoustic wave element. The temperature characteristics in the range become better.

本発明の弾性表面波素子では、前記櫛歯電極を介して一対で設けられ、複数の反射体を備える反射器を有し、
該各反射器は、前記弾性表面波の伝搬方向と前記水晶基板のX軸とのなす角度ψが90±10゜となるように配置されており、
前記絶縁膜は、さらに、少なくとも前記各反射体の前記水晶基板と反対側の面に設けられていることが好ましい。
これにより、弾性表面波素子の各種特性(特に、温度特性)をより向上させることができる。
In the surface acoustic wave device according to the present invention, a pair of reflectors provided via the comb electrodes and including a plurality of reflectors are provided.
The reflectors are arranged such that an angle ψ formed by the propagation direction of the surface acoustic wave and the X axis of the quartz crystal substrate is 90 ± 10 °.
It is preferable that the insulating film is further provided on at least a surface of each reflector opposite to the quartz substrate.
Thereby, various characteristics (especially temperature characteristics) of the surface acoustic wave element can be further improved.

本発明の弾性表面波素子では、前記各反射器は、いずれも、Alを主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、弾性表面波素子の各種特性(特に、温度特性)をより向上させることができる。
本発明の弾性表面波素子では、前記各反射器の規格化膜厚は、0.03〜0.14であることが好ましい。
これにより、弾性表面波素子の各種特性(特に、温度特性)をより向上させることができる。
本発明の弾性表面波素子では、前記各反射器の規格化膜厚と、前記カット角θとが前記関係Aを満足するように設定されていることが好ましい。
これにより、弾性表面波素子の各種特性(特に、温度特性)をより向上させることができる。
本発明の電子機器は、本発明の弾性表面波素子を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
In the surface acoustic wave device of the present invention, it is preferable that each of the reflectors is made of Al as a main material.
Thereby, various characteristics (especially temperature characteristics) of the surface acoustic wave element can be further improved.
In the surface acoustic wave device of the present invention, it is preferable that the normalized film thickness of each reflector is 0.03 to 0.14.
Thereby, various characteristics (especially temperature characteristics) of the surface acoustic wave element can be further improved.
In the surface acoustic wave device of the present invention, it is preferable that the normalized film thickness of each reflector and the cut angle θ are set so as to satisfy the relationship A.
Thereby, various characteristics (especially temperature characteristics) of the surface acoustic wave element can be further improved.
An electronic apparatus according to the present invention includes the surface acoustic wave element according to the present invention.
As a result, a highly reliable electronic device can be obtained.

以下、本発明の弾性表面波素子および電子機器の好適な実施形態について説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の弾性表面波素子の第1実施形態を模式的に示す斜視図、図2は、図1に示す弾性表面波素子の断面図である。なお、以下の説明では、図2中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
Hereinafter, preferred embodiments of the surface acoustic wave device and the electronic apparatus of the present invention will be described.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a first embodiment of a surface acoustic wave device according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the surface acoustic wave device shown in FIG. In the following description, the upper side in FIG. 2 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.

図1および図2に示す弾性表面波素子1は、基板2と、基板2上に設けられたIDT3と、IDT3の両側部に配置された一対の反射器4、5と、IDT3および反射器4、5の上面(基板2と反対側の面)に設けられた絶縁保護膜(絶縁膜)6とを有している。
この弾性表面波素子1は、いわゆる1ポート型と呼ばれるタイプの素子であり、基板2に電圧を印加して、基板2に弾性表面波を励振させる機能を有する電極3a、3bを有している。また、本実施形態では、各電極3a、3bは、それぞれ、弾性表面波を電気信号に変換する機能も有する。
また、各反射器4、5は、基板2に伝搬する弾性表面波を反射して、反射器4と反射器5との間に封じ込める機能を有する。
A surface acoustic wave device 1 shown in FIGS. 1 and 2 includes a substrate 2, an IDT 3 provided on the substrate 2, a pair of reflectors 4 and 5 disposed on both sides of the IDT 3, and the IDT 3 and the reflector 4 5 and an insulating protective film (insulating film) 6 provided on the upper surface (surface opposite to the substrate 2).
This surface acoustic wave element 1 is a so-called one-port type element, and includes electrodes 3a and 3b having a function of applying a voltage to the substrate 2 to excite the surface acoustic wave on the substrate 2. . In the present embodiment, each of the electrodes 3a and 3b also has a function of converting a surface acoustic wave into an electric signal.
Each reflector 4, 5 has a function of reflecting the surface acoustic wave propagating to the substrate 2 and confining it between the reflector 4 and the reflector 5.

IDT3(各電極3a、3b)に駆動電圧が入力されると、基板2の表面付近において弾性表面波が励振され、共振による特定周波数の電気信号がIDT3(各電極3a、3b)より出力される。
各電極3a、3bは、それぞれ、所定間隔で並設された複数の電極指31を有し、全体として櫛歯状をなしている。
また、各反射器4、5は、それぞれ、所定間隔で並設された複数の反射体41、51を有し、全体としてグレーティング状をなしている。これにより、各反射器4、5は、それぞれ、弾性表面波を効率よく反射し得るように構成されている。
When a driving voltage is input to the IDT 3 (each electrode 3a, 3b), a surface acoustic wave is excited near the surface of the substrate 2, and an electrical signal having a specific frequency due to resonance is output from the IDT 3 (each electrode 3a, 3b). .
Each of the electrodes 3a and 3b has a plurality of electrode fingers 31 arranged in parallel at predetermined intervals, and has a comb-like shape as a whole.
Each reflector 4 and 5 has a plurality of reflectors 41 and 51 arranged in parallel at a predetermined interval, and has a grating shape as a whole. Thereby, each reflector 4 and 5 is each comprised so that a surface acoustic wave can be reflected efficiently.

これらの電極指31および反射体41、51の幅、間隔、ピッチ、厚さ等を調整することにより、弾性表面波素子1において励振される弾性表面波の発振周波数等の特性を所望のものに設定することができる。
また、各反射器4、5の構成は、互いに同じであっても異なっていてもよいが、ほぼ同じ構成とするのが好ましい。これにより、反射器4と反射器5との間に、より確実に弾性表面波を封じ込めることができ、その結果、弾性表面波をより大きく共振させることができる。
By adjusting the width, interval, pitch, thickness, etc. of the electrode fingers 31 and the reflectors 41, 51, characteristics such as the oscillation frequency of the surface acoustic wave excited in the surface acoustic wave element 1 can be made desired. Can be set.
The configurations of the reflectors 4 and 5 may be the same or different from each other, but are preferably substantially the same. Thereby, a surface acoustic wave can be more reliably contained between the reflector 4 and the reflector 5, and as a result, a surface acoustic wave can be resonated more greatly.

IDT3と各反射器4、5との離間距離f、すなわち、最も反射器4(5)側の電極指31の中心点と、最もIDT3側の反射体41(51)との中心点との離間距離fは、基板2において励振される弾性表面波の波長λの0.1〜0.8倍程度あるいはその値に波長の2分の1の整数倍を足したものであるのが好ましく、0.4〜0.6倍程度あるいはその値に波長の2分の1の整数倍を足したものであるのがより好ましい。
また、IDT3と各反射器4,5の端面間隔gは、基板2において励振される弾性表面波の波長λの0.05〜0.4倍程度あるいはその値に波長の整数倍を足した値であるのが好ましく、0.2〜0.3倍程度あるいはその値に波長の整数倍を足した値であるのがより好ましい。
以上のように設定することにより、IDT3での弾性表面波の位相と、各反射器4、5での弾性表面波の位相とのズレを小さくすることができ、その結果、反射器4、5による弾性表面波の共振がより効率よく行われるようになる。
The separation distance f between the IDT 3 and each reflector 4, 5, that is, the separation between the center point of the electrode finger 31 closest to the reflector 4 (5) and the center point of the reflector 41 (51) closest to the IDT 3. The distance f is preferably about 0.1 to 0.8 times the wavelength λ of the surface acoustic wave excited on the substrate 2 or a value obtained by adding an integral multiple of one half of the wavelength to 0. More preferably, it is about 4 to 0.6 times or its value plus an integral multiple of half the wavelength.
Further, the end face distance g between the IDT 3 and each of the reflectors 4 and 5 is about 0.05 to 0.4 times the wavelength λ of the surface acoustic wave excited on the substrate 2 or a value obtained by adding an integral multiple of the wavelength to that value. It is preferably about 0.2 to 0.3 times or a value obtained by adding an integral multiple of the wavelength to the value.
By setting as described above, the deviation between the phase of the surface acoustic wave at the IDT 3 and the phase of the surface acoustic wave at the reflectors 4 and 5 can be reduced. As a result, the reflectors 4 and 5 Resonance of the surface acoustic wave due to is more efficiently performed.

本発明では、基板2としてオイラー角(0、θ、ψ)で表される水晶基板を用いる。
基板2として水晶基板を用いることにより、弾性表面波素子1において、電気機械結合係数kの大きい弾性表面波が励振される。
ここで、オイラー角(φ,θ,ψ)の一般的な定義は次のようになっている。すなわち、デバイス座標系(X,Y,Z)をZ軸の周りにφだけ回転し、次にφ回転後の新しいY’軸の周りにデバイスをθだけ回転し、最後にθ回転後の新しいZ’’軸の周りにψだけ回転するときの各角度のことを言う。
そして、本発明では、角度ψが90±10゜に設定される。すなわち、弾性表面波素子1において、IDT3および反射器4、5が、このIDT3により基板2の表面付近に励振される弾性表面波の伝播方向(電極指31の長手方向に対してほぼ直交する方向)が、基板2のX軸に対して90±10゜となるように配置される。
In the present invention, a quartz crystal substrate represented by Euler angles (0, θ, ψ) is used as the substrate 2.
By using a quartz substrate as the substrate 2, a surface acoustic wave having a large electromechanical coupling coefficient k 2 is excited in the surface acoustic wave element 1.
Here, the general definition of Euler angles (φ, θ, ψ) is as follows. That is, the device coordinate system (X, Y, Z) is rotated by φ around the Z axis, then the device is rotated by θ around the new Y ′ axis after φ rotation, and finally the new after rotation by θ Each angle when rotating around the Z ″ axis by ψ.
In the present invention, the angle ψ is set to 90 ± 10 °. That is, in the surface acoustic wave element 1, the IDT 3 and the reflectors 4 and 5 are propagated in the vicinity of the surface of the substrate 2 by the IDT 3 (the direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the electrode fingers 31). ) Is arranged to be 90 ± 10 ° with respect to the X axis of the substrate 2.

また、カット角θは、126〜150゜に設定される。
まず、角度ψを90±10゜に設定する理由について説明する。
図3は、角度ψと各種弾性表面波の電気機械結合係数kとの関係を示すグラフである。
図3に示すように、レイリー波は、角度ψが大きくなるのにしたがって減少し、90゜でほぼ0になる。一方、横波(SH波)の弾性表面波(Surface Transversal Wave:STW)は、角度ψが80゜〜100゜の範囲に大きなピークを有している。
このため、角度ψを90±10゜とすることにより、IDT3によりSTWを主成分とする弾性表面波が効率よく励振される。本発明では、この横波型弾性表面波(STW)を利用する。このSTWは、音速が速いため、弾性表面波としてSTWを主成分とするものを利用することにより、弾性表面波素子1の高周波化を図ることができる。
Further, the cut angle θ is set to 126 to 150 °.
First, the reason why the angle ψ is set to 90 ± 10 ° will be described.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the angle ψ and the electromechanical coupling coefficient k 2 of various surface acoustic waves.
As shown in FIG. 3, the Rayleigh wave decreases as the angle ψ increases and becomes almost zero at 90 °. On the other hand, the surface wave of shear wave (SH wave) (Surface Transversal Wave: STW) has a large peak when the angle ψ is in the range of 80 ° to 100 °.
Therefore, by setting the angle ψ to 90 ± 10 °, the surface acoustic wave mainly composed of STW is efficiently excited by the IDT 3. In the present invention, this shear wave type surface acoustic wave (STW) is used. Since this STW has a high sound speed, the surface acoustic wave element 1 can be made to have a higher frequency by using a surface acoustic wave having STW as a main component.

特に、角度ψは、90±2゜に設定するのが好ましい。これにより、弾性表面波としてSTWを効率よく利用することができるようになる。また、弾性表面波として、電気機械結合係数kの特に大きい波が励振するようになり、電気信号と弾性表面波との変換に際するエネルギー損失(挿入損失)が小さく抑えられる。
また、STWは、各反射器4、5での反射係数が大きいことから、反射体41、51の本数が少なく抑えられ、弾性表面波素子1の小型化を図ることができるという利点がある。
In particular, the angle ψ is preferably set to 90 ± 2 °. Thereby, STW can be efficiently used as a surface acoustic wave. Further, as the surface acoustic wave, it becomes particularly large waves electromechanical coupling coefficient k 2 is excited, the energy loss during the conversion of the electrical signal and a surface acoustic wave (insertion loss) is suppressed.
In addition, since STW has a large reflection coefficient at each of the reflectors 4 and 5, the number of reflectors 41 and 51 can be suppressed to be small, and the surface acoustic wave element 1 can be downsized.

次に、カット角θを126〜150゜に設定する理由について説明する。
図4は、水晶基板のカット角θと2次温度係数βと絶縁保護膜の規格化膜厚Hz/λとの関係を示すグラフである。
なお、Hzは、絶縁保護膜6の平均厚さを示し、λは、STW(横波型弾性表面波)の波長を示す。
Next, the reason why the cut angle θ is set to 126 to 150 ° will be described.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the cut angle θ of the quartz substrate, the secondary temperature coefficient β, and the normalized film thickness Hz / λ of the insulating protective film.
Here, Hz indicates the average thickness of the insulating protective film 6, and λ indicates the wavelength of STW (transverse wave type surface acoustic wave).

2次温度係数βとは、温度変化に対する周波数の2次の変動量を示す特性値であり、IDT3(櫛歯電極)の平均厚さ(膜厚)を最適値に設定し、1次温度係数が「0」近傍になった際に現れる温度特性である。
ここで、1次温度係数は、一般的に温度係数(TCFあるいはα)と標記され、TCF=「0」とは、1次温度係数αが「0」であることを示す。
なお、2次温度係数βの値が「0」に近い程、より良好な温度特性が得られることを意味する。
The secondary temperature coefficient β is a characteristic value indicating a secondary fluctuation amount of the frequency with respect to a temperature change. The average thickness (film thickness) of the IDT 3 (comb electrode) is set to an optimum value, and the primary temperature coefficient is set. This is a temperature characteristic that appears when the value nears “0”.
Here, the primary temperature coefficient is generally labeled as a temperature coefficient (TCF or α), and TCF = “0” indicates that the primary temperature coefficient α is “0”.
Note that the closer the value of the secondary temperature coefficient β is to “0”, the better the temperature characteristics can be obtained.

図4に示すように、2次温度係数βには、水晶基板のカット角θとの間に相関関係が存在し、カット角θが大きくなるのに従って小さくなる。
したがって、より大きいカット角θの水晶基板を選択すれば、より温度特性が良好な弾性表面波素子1を作成可能であるが、実際には、カット角θとIDT3の規格化膜厚との間にも、後述するような関係が存在するため、良好な温度特性を維持するためには、水晶基板のカット角θを大きく設定すると、IDT3の膜厚を増大させなければない。
このため、IDT3を形成する工程(成膜時や、エッチング時)に、IDT3に厚みのバラツキが生じ易いという問題や、成膜時間に長時間を要するという問題が生じ、カット角θを単純に増加するのには限界がある。
As shown in FIG. 4, the secondary temperature coefficient β has a correlation with the cut angle θ of the quartz substrate, and becomes smaller as the cut angle θ increases.
Therefore, if a quartz substrate having a larger cut angle θ is selected, the surface acoustic wave device 1 with better temperature characteristics can be produced. In practice, however, the surface thickness between the cut angle θ and the standardized film thickness of the IDT 3 can be reduced. In addition, since there is a relationship as will be described later, in order to maintain good temperature characteristics, if the cut angle θ of the quartz substrate is set large, the film thickness of the IDT 3 must be increased.
For this reason, in the process of forming IDT 3 (during film formation or etching), there is a problem that the thickness of IDT 3 is likely to vary and a problem that a long time is required for film formation, and the cut angle θ is simply set. There is a limit to the increase.

このようなことを考慮して、水晶基板のカット角θを126〜150゜の範囲に設定した。これにより、2次温度係数βを「0」に近づけることができ、その結果、弾性表面波素子1の温度特性を良好なものとすることができる。
また、図4に示すように、2次温度係数βは、絶縁保護膜6の膜厚(規格化膜厚)にも影響を受けて変動する。本発明では、さらに、この絶縁保護膜6の規格化膜厚Hz/λを設定することにより、弾性表面波素子1の温度特性の最適化を図った。この点については、後に説明する。
このような基板2の厚さ(平均)は、特に限定されないが、0.05〜1mm程度であるのが好ましく、0.1〜0.8mm程度であるのがより好ましい。
Considering this, the cut angle θ of the quartz substrate is set in the range of 126 to 150 °. Thereby, the secondary temperature coefficient β can be brought close to “0”, and as a result, the temperature characteristics of the surface acoustic wave element 1 can be improved.
As shown in FIG. 4, the secondary temperature coefficient β varies depending on the film thickness (standardized film thickness) of the insulating protective film 6. In the present invention, the temperature characteristics of the surface acoustic wave element 1 are further optimized by setting the normalized film thickness Hz / λ of the insulating protective film 6. This point will be described later.
Although the thickness (average) of such a board | substrate 2 is not specifically limited, It is preferable that it is about 0.05-1 mm, and it is more preferable that it is about 0.1-0.8 mm.

絶縁保護膜6は、IDT3および反射器4、5の表面に異物が付着するのを防止して、異物を介した電極指31間のショートを防ぐ機能を有するものである。
本実施形態では、絶縁保護膜6は、図2に示すようにIDT3(電極指31)および反射器4、5(反射体41、51)の上面に選択的に設けられており、IDT3および反射器4、5の側面は露出している。
The insulating protective film 6 has a function of preventing foreign matter from adhering to the surfaces of the IDT 3 and the reflectors 4 and 5 and preventing a short circuit between the electrode fingers 31 via the foreign matter.
In the present embodiment, the insulating protective film 6 is selectively provided on the upper surfaces of the IDT 3 (electrode finger 31) and the reflectors 4 and 5 (reflectors 41 and 51) as shown in FIG. The sides of the vessels 4 and 5 are exposed.

さて、本発明では、この絶縁保護膜6の規格化膜厚Hz/λを0.02〜0.4に設定したことに特徴を有する。これにより、2次温度係数βを確実に改善(向上)すること、すなわち、温度特性(温度変化に伴う周波数変動)を確実に改善(向上)することができる。なお、Hz/λが0.4を上回ると、電気機械結合係数kが小さくなるため、弾性表面波素子の特性が低下する。
この絶縁保護膜6の構成材料としては、例えば、SiO(酸化ケイ素)あるいはSiO、Al、CuO、Ta、TiOのような酸化物、Si、AlNのような窒化物、TiC、SiCのような炭化物等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
The present invention is characterized in that the normalized film thickness Hz / λ of the insulating protective film 6 is set to 0.02 to 0.4. As a result, the secondary temperature coefficient β can be reliably improved (improved), that is, the temperature characteristic (frequency fluctuation accompanying temperature change) can be reliably improved (improved). Incidentally, when the Hz / lambda is greater than 0.4, since the electromechanical coupling coefficient k 2 becomes small, the characteristics of the surface acoustic wave device decreases.
Examples of the constituent material of the insulating protective film 6 include SiO 2 (silicon oxide) or oxides such as SiO x , Al 2 O 3 , Cu 2 O, Ta 2 O 5 , and TiO 2 , Si x N y , Examples thereof include nitrides such as AlN, carbides such as TiC and SiC, and one or more of these can be used in combination.

これらの中でも、絶縁保護膜6の構成材料としては、SiO、Al、Siのうちの少なくとも1種を主成分とするものが好ましい。これらの材料を主材料とする絶縁保護膜6は、スパッタ法やCVD法により比較的容易に形成可能であるとともに、特に高い絶縁性を有するものとなることから好ましい。
特に、酸化シリコンを主材料とする絶縁保護膜6は、温度が高くなるほど、周波数が高くなる性質があるため、頂点温度を高めに設定する効果がある。また、その他の材料を主材料とする絶縁保護膜6は、頂点温度を低めに設定する効果がある。
Among these, as a constituent material of the insulating protective film 6, a material containing at least one of SiO 2 , Al 2 O 3 , and Si x N y as a main component is preferable. The insulating protective film 6 containing these materials as a main material is preferable because it can be formed relatively easily by a sputtering method or a CVD method and has a particularly high insulating property.
In particular, the insulating protective film 6 containing silicon oxide as a main material has a property that the frequency increases as the temperature increases. Therefore, there is an effect of setting the apex temperature higher. In addition, the insulating protective film 6 mainly composed of other materials has an effect of setting the apex temperature to be lower.

なお、絶縁保護膜6をSiOを主材料として構成する場合、当該絶縁保護膜6の規格化膜厚Hz/λは、0.03〜0.38に設定するのが好ましい。
また、絶縁保護膜6をAlを主材料として構成する場合、当該絶縁保護膜6の規格化膜厚Hz/λは、0.04〜0.4に設定するのが好ましい。
このような範囲に、絶縁保護膜6の規格化膜厚Hz/λを設定することにより、質量の増大に伴うSTWの発振周波数の低下を防止または抑制しつつ、温度特性(周波数温度特性)をより改善(向上)することができる。また、十分な絶縁性も発揮される。
When the insulating protective film 6 is made of SiO 2 as a main material, the normalized film thickness Hz / λ of the insulating protective film 6 is preferably set to 0.03 to 0.38.
When the insulating protective film 6 is made of Al 2 O 3 as the main material, the normalized film thickness Hz / λ of the insulating protective film 6 is preferably set to 0.04 to 0.4.
By setting the normalized film thickness Hz / λ of the insulating protective film 6 within such a range, temperature characteristics (frequency temperature characteristics) can be reduced while preventing or suppressing a decrease in the oscillation frequency of the STW accompanying an increase in mass. It can be improved (improved). Moreover, sufficient insulation is exhibited.

次に、IDT3の構成について説明する。
IDT3の構成材料としては、例えば、Al、Ta、W、Au、Ptまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、IDT3の構成材料としては、Alを主成分とするものが好ましい。Alは、電気抵抗が小さいため、IDT3をAlを主材料として構成することにより、エネルギー損失が小さくなる。このため、弾性表面波素子1では、弾性表面波の共振がより鋭くなる。
Next, the configuration of IDT 3 will be described.
As a constituent material of IDT3, for example, Al, Ta, W, Au, Pt or an alloy containing these can be used, and one or more of these can be used in combination.
Among these, as a constituent material of IDT3, a material mainly composed of Al is preferable. Since Al has a small electric resistance, energy loss is reduced by configuring IDT 3 with Al as a main material. For this reason, in the surface acoustic wave element 1, the resonance of the surface acoustic wave becomes sharper.

また、Alは比重が小さいので、IDT3の膜厚に依存した音速変化が小さく抑えられる。したがって、中心周波数のばらつきを抑えることができる。
また、IDT3の膜厚の制御が容易となるので、精度の高い弾性表面波素子1を得ることができる。
さらに、Alに、Cu、Si、Ti、Mo、Sc等を添加することにより、IDT3のマイグレーション耐性を改善することもできる。
Moreover, since Al has a small specific gravity, a change in sound speed depending on the film thickness of IDT 3 can be suppressed to a small level. Therefore, variations in the center frequency can be suppressed.
In addition, since the film thickness of the IDT 3 can be easily controlled, the highly accurate surface acoustic wave element 1 can be obtained.
Furthermore, the migration resistance of IDT 3 can be improved by adding Cu, Si, Ti, Mo, Sc or the like to Al.

このようなIDT3は、骨格となる電極層の上面または下面の少なくとも一方の面側に、バリアメタルとなる電極層が設けられた多層構成とされていてもよい。
また、IDT3は、I:その規格化膜厚H/λ(HはIDT3の平均厚さを示し、λはSTWの波長を示す。)、および、II:その規格化膜厚H/λと水晶基板のカット角θとの関係のいずれか一方が以下に示す条件を満足するのが好ましく、双方が以下に示す条件を満足するのがより好ましい。
Such an IDT 3 may have a multilayer structure in which an electrode layer serving as a barrier metal is provided on at least one of the upper surface and the lower surface of the electrode layer serving as a skeleton.
IDT3 is I: the normalized film thickness H / λ (H is the average thickness of IDT3, λ is the STW wavelength), and II is the normalized film thickness H / λ and quartz. It is preferable that any one of the relations with the cut angle θ of the substrate satisfies the following conditions, and it is more preferable that both satisfy the following conditions.

I:IDT3の規格化膜厚H/λは、0.03〜0.14程度であるのが好ましく、0.055〜0.125程度であるのがより好ましい。IDT3の規格化膜厚H/λを前記範囲とすることにより、温度特性がより改善され、また、電気機械結合係数kが大きくなり、電気機械変換に際するエネルギー損失を小さく抑えることができる。
また、IDT3の規格化膜厚H/λを前記範囲とすることにより、IDT3のマスローディング効果が好適に発揮され、STWを水晶基板の表面付近に閉じ込めることが可能となる。その結果、弾性表面波素子1では、STWが良好に励振されるようになる。
I: The normalized film thickness H / λ of IDT3 is preferably about 0.03 to 0.14, and more preferably about 0.055 to 0.125. With the the normalized thickness H / lambda range of IDT 3, a more improved temperature characteristics, the electromechanical coupling coefficient k 2 is large, it is possible to reduce the energy loss during the electromechanical transducer .
In addition, by setting the normalized film thickness H / λ of the IDT 3 within the above range, the mass loading effect of the IDT 3 is preferably exhibited, and the STW can be confined near the surface of the quartz substrate. As a result, in the surface acoustic wave element 1, the STW is favorably excited.

II:IDT3の規格化膜厚H/λと基板2のカット角θとは、次の関係Aを満足するのが好ましい。
[関係A]
θmin≦θ≦θmax
θmax=3344.8(H/λ)−143.65(H/λ)+129.098
θmin=2560.4(H/λ)−147.18(H/λ)+122.8
[関係A’]
θmin’≦θ≦θmax’
θmax’=2747.8(H/λ)−72.4(H/λ)+121.5
θmin’=2560.4(H/λ)−147.18(H/λ)+122.8
図5は、IDTの規格化膜厚H/λと水晶基板のカット角θとの関係を示すグラフである。
II: It is preferable that the normalized film thickness H / λ of IDT 3 and the cut angle θ of the substrate 2 satisfy the following relationship A.
[Relationship A]
θmin ≦ θ ≦ θmax
θmax = 3344.8 (H / λ) 2 −143.65 (H / λ) +129.098
θmin = 2560.4 (H / λ) 2 −147.18 (H / λ) +122.8
[Relationship A ']
θmin '≦ θ ≦ θmax'
θmax ′ = 2747.8 (H / λ) 2 −72.4 (H / λ) +121.5
θmin ′ = 2560.4 (H / λ) 2 −147.18 (H / λ) +122.8
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the normalized film thickness H / λ of IDT and the cut angle θ of the quartz substrate.

前記関係Aを満足する範囲は、図5中の領域Xで示される範囲であり、前記関係A’を満足する範囲は、図5中の領域Yで示される範囲である。
カット角θとIDT3の規格化膜厚H/λとを、領域X内の関係を満足する値に設定することにより、頂点温度を、弾性表面波素子1の実使用温度範囲またはその付近に設定することができ、弾性表面波素子1は、実使用温度範囲での温度特性がより良好なものとなる。また、領域Y内の関係を満足する値に設定することにより、前記効果がより顕著なものとなる。
The range satisfying the relationship A is a range indicated by a region X in FIG. 5, and the range satisfying the relationship A ′ is a range indicated by a region Y in FIG.
By setting the cut angle θ and the normalized film thickness H / λ of the IDT 3 to values that satisfy the relationship in the region X, the apex temperature is set at or near the actual operating temperature range of the surface acoustic wave device 1. Therefore, the surface acoustic wave device 1 has better temperature characteristics in the actual use temperature range. Further, by setting the value to satisfy the relationship in the region Y, the effect becomes more remarkable.

なお、各反射器4、5についても、それぞれ、IDT3と同様の構成とするのが好ましい。すなわち、各反射器4、5は、いずれも、IDT3と同様の構成材料で構成すること、その規格化膜厚を0.03〜0.14の範囲に設定すること、および、その規格化膜厚とカット角θとが前記関係A(特に、関係A’)を満足することが好ましい。
これにより、弾性表面波素子1の各種特性をより向上させることができる。また、各反射器4、5をIDT3と同時に形成することができるので、弾性表面波素子1の製造プロセスの簡易化を図ることもできる。
Each reflector 4 and 5 preferably has the same configuration as IDT 3. That is, each of the reflectors 4 and 5 is made of the same material as that of the IDT 3, the normalized film thickness is set in the range of 0.03 to 0.14, and the normalized film It is preferable that the thickness and the cut angle θ satisfy the relationship A (particularly, the relationship A ′).
Thereby, various characteristics of the surface acoustic wave element 1 can be further improved. Moreover, since each reflector 4 and 5 can be formed simultaneously with IDT3, the manufacturing process of the surface acoustic wave element 1 can also be simplified.

また、各反射器4、5の規格化膜厚をIDT3と同様にすることにより、STWの反射率を十分に大きくすることができる。このため、反射体41、51の数を少なくすることができ、弾性表面波素子1の小型化を図ることができるという利点もある。
なお、各反射器4、5の規格化膜厚は、必要に応じて、IDT3と異なるように設定するようにしてもよい。
Moreover, the reflectance of STW can be made sufficiently large by making the normalized film thickness of each reflector 4 and 5 the same as that of IDT3. For this reason, the number of the reflectors 41 and 51 can be reduced, and there exists an advantage that size reduction of the surface acoustic wave element 1 can be achieved.
In addition, you may make it set the normalized film thickness of each reflector 4 and 5 so that it may differ from IDT3 as needed.

以上説明したような弾性表面波素子1は、基板2として水晶基板を用い、そのオイラー角(0、θ、ψ)の角度ψ、カット角θ、および、絶縁保護膜6の規格化膜厚Hz/λを、それぞれ設定(規定)したことによる相乗効果により、各種特性(特に、温度特性)が良好なものとなる。
また、IDT3の構成材料、IDT3の規格化膜厚H/λ、および、IDT3の規格化膜厚H/λとカット角θとの関係を、それぞれ設定(規定)することにより、前記効果をより向上させることができる。
なお、本実施形態では、絶縁保護膜6を、IDT3および反射器4、5の上面に選択的に設ける場合について説明したが、絶縁保護膜6の構成(形状)は、図6および図7に示すようにしてもよい。
The surface acoustic wave element 1 as described above uses a quartz substrate as the substrate 2, the Euler angles (0, θ, ψ), the angle ψ, the cut angle θ, and the normalized film thickness Hz of the insulating protective film 6. Various characteristics (especially temperature characteristics) are improved by a synergistic effect by setting (defining) / λ.
Further, by setting (specifying) the IDT3 constituent material, the IDT3 normalized film thickness H / λ, and the relationship between the IDT3 normalized film thickness H / λ and the cut angle θ, the above effects can be further improved. Can be improved.
In the present embodiment, the case where the insulating protective film 6 is selectively provided on the upper surfaces of the IDT 3 and the reflectors 4 and 5 has been described. However, the configuration (shape) of the insulating protective film 6 is shown in FIGS. You may make it show.

図6および図7は、それぞれ、絶縁保護膜の他の構成例を示す図である。なお、以下の説明では、図6および図7中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
図6に示す絶縁保護膜6’は、IDT3(各電極指31)および反射器4、5(各反射体41、51)の表面を覆うように設けられている。これにより、絶縁保護膜6’の内部応力が、基板2を撓ませる方向に作用し、図2に示す絶縁保護膜6を設ける場合に対して、温度特性を変化させることができる。
FIG. 6 and FIG. 7 are diagrams showing other configuration examples of the insulating protective film, respectively. In the following description, the upper side in FIGS. 6 and 7 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.
6 is provided so as to cover the surfaces of the IDT 3 (each electrode finger 31) and the reflectors 4, 5 (each reflector 41, 51). Thereby, the internal stress of the insulating protective film 6 ′ acts in the direction in which the substrate 2 is bent, and the temperature characteristics can be changed as compared with the case where the insulating protective film 6 shown in FIG. 2 is provided.

図7に示す絶縁保護膜6’’は、IDT3(各電極指31)および反射器4、5(各反射体41、51)の表面、さらに、基板2のIDT3(各電極指31)および反射器4、5(各反射体41、51)から露出する部分(弾性表面波伝播部分)を覆うように設けられている。このような絶縁保護膜6’’を設けることにより、基板2を撓ませる方向により大きく作用し、図2に示す絶縁保護膜6を設ける場合に対して、温度特性をより確実に変化させることができる。
また、かかる構成の絶縁保護膜6’’は、膜厚の比較的大きいものを形成するのが容易であるという利点もある。
絶縁保護膜の規格化膜厚を変更するのに加え、絶縁保護膜の構成を変更することにより、弾性表面波素子1の温度特性をさらに微細に調整することができる。
7 includes the IDT 3 (each electrode finger 31) and the surfaces of the reflectors 4 and 5 (each reflector 41, 51), the IDT 3 (each electrode finger 31) and the reflection of the substrate 2. It is provided so as to cover the portions (surface acoustic wave propagation portions) exposed from the containers 4 and 5 (respective reflectors 41 and 51). By providing such an insulating protective film 6 ″, it acts more greatly in the direction in which the substrate 2 is bent, and the temperature characteristics can be changed more reliably than when the insulating protective film 6 shown in FIG. 2 is provided. it can.
In addition, the insulating protective film 6 ″ having such a configuration also has an advantage that it is easy to form a film having a relatively large thickness.
In addition to changing the normalized film thickness of the insulating protective film, the temperature characteristics of the surface acoustic wave element 1 can be further finely adjusted by changing the configuration of the insulating protective film.

<第2実施形態>
次に、本発明の弾性表面波素子の第2実施形態について説明する。
図8は、本発明の弾性表面波素子の第2実施形態を示す斜視図、図9は、図8に示す弾性表面波素子の断面図である。なお、以下の説明では、図9中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the surface acoustic wave device of the present invention will be described.
FIG. 8 is a perspective view showing a second embodiment of the surface acoustic wave element of the present invention, and FIG. 9 is a cross-sectional view of the surface acoustic wave element shown in FIG. In the following description, the upper side in FIG. 9 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.

以下、第2実施形態の弾性表面波素子について、前記第1実施形態の弾性表面波素子1との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第2実施形態の弾性表面波素子7は、弾性表面波を励振させる機能と弾性表面波を電気信号に変換する機能を兼ねるIDT3の代わりに、入力用のIDT8および出力用のIDT9がそれぞれ設けられている以外は、前記第1実施形態の弾性表面波素子1と同様である。
Hereinafter, the surface acoustic wave element according to the second embodiment will be described with a focus on differences from the surface acoustic wave element 1 according to the first embodiment, and description of similar matters will be omitted.
The surface acoustic wave element 7 according to the second embodiment is provided with an input IDT 8 and an output IDT 9 in place of the IDT 3 that functions to excite the surface acoustic wave and convert the surface acoustic wave into an electric signal. Except for this, it is the same as the surface acoustic wave element 1 of the first embodiment.

IDT(入力側電極)8は、基板2に電圧を印加して、基板2の表面付近に弾性表面波を励振させる機能を有するものであり、一方、IDT(出力側電極)9は、基板2の表面付近を伝搬する弾性表面波を検出し、弾性表面波を電気信号に変換して外部に出力する機能を有するものである。
したがって、IDT8に駆動電圧が入力されると、基板2において弾性表面波が励振され、共振による特定周波数の電気信号がIDT9より出力される。
各IDT8、9は、それぞれ、所定間隔で並設された複数の電極指81、91を有する櫛歯形状をなしており、各IDT8、9の電極指81、91の幅、間隔、ピッチ、厚さ等を調整することにより、弾性表面波の発振周波数等の特性を所望のものに設定することができる。
The IDT (input side electrode) 8 has a function of applying a voltage to the substrate 2 to excite a surface acoustic wave near the surface of the substrate 2, while the IDT (output side electrode) 9 is a substrate 2. The surface acoustic wave propagating in the vicinity of the surface is detected, and the surface acoustic wave is converted into an electrical signal and output to the outside.
Therefore, when a driving voltage is input to the IDT 8, a surface acoustic wave is excited in the substrate 2, and an electrical signal having a specific frequency due to resonance is output from the IDT 9.
Each IDT 8 and 9 has a comb-like shape having a plurality of electrode fingers 81 and 91 arranged in parallel at a predetermined interval, and the width, interval, pitch and thickness of the electrode fingers 81 and 91 of each IDT 8 and 9. By adjusting the thickness and the like, it is possible to set characteristics such as the oscillation frequency of the surface acoustic wave to a desired one.

この第2実施形態の弾性表面波素子7においても、基板2として水晶基板を用い、そのオイラー角(0、θ、ψ)の角度ψ、カット角θ、および、絶縁保護膜6の規格化膜厚Hz/λを、それぞれ設定(規定)したことによる相乗効果により、例えば狭帯域フィルターとしての優れた性能が得られるとともに、エネルギー損失が小さく抑えられる。
また、IDT8、9の構成材料、IDT8、9の規格化膜厚H/λ、および、IDT8、9の規格化膜厚H/λとカット角θとの関係を、それぞれ設定(規定)することにより、前記効果をより向上させることができる。
また、本実施形態においても、絶縁保護膜6に代えて、絶縁保護膜6’、6’’を設けることもできる。
上述したような弾性表面波素子1、7は、各種の電子機器に適用することができ、得られる電子機器は、信頼性の高いものとなる。
Also in the surface acoustic wave element 7 of the second embodiment, a quartz substrate is used as the substrate 2, its Euler angles (0, θ, ψ), the angle ψ, the cut angle θ, and the normalized film of the insulating protective film 6. For example, excellent performance as a narrow band filter can be obtained and energy loss can be reduced by the synergistic effect by setting (specifying) the thickness Hz / λ.
Further, the constituent materials of IDTs 8 and 9, the normalized film thickness H / λ of IDTs 8 and 9, and the relationship between the normalized film thickness H / λ of IDTs 8 and 9 and the cut angle θ are set (specified), respectively. Thus, the effect can be further improved.
Also in this embodiment, instead of the insulating protective film 6, insulating protective films 6 ′ and 6 ″ can be provided.
The surface acoustic wave elements 1 and 7 as described above can be applied to various electronic devices, and the obtained electronic devices have high reliability.

次に、本発明の弾性表面波素子を備える電子機器について、図10〜図12に示す実施形態に基づき、詳細に説明する。
図10は、本発明の弾性表面波素子を備える電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピュータ1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このようなパーソナルコンピュータ1100には、フィルター、共振器、基準クロック等として機能する弾性表面波素子1(または7)やアンテナ1101が内蔵されている。
Next, an electronic apparatus including the surface acoustic wave element according to the present invention will be described in detail based on the embodiment shown in FIGS.
FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which an electronic device including the surface acoustic wave element of the present invention is applied.
In this figure, a personal computer 1100 includes a main body 1104 having a keyboard 1102 and a display unit 1106. The display unit 1106 is supported by the main body 1104 via a hinge structure so as to be rotatable. Yes.
Such a personal computer 1100 includes a surface acoustic wave element 1 (or 7) and an antenna 1101 that function as a filter, a resonator, a reference clock, and the like.

図11は、本発明の弾性表面波素子を備える電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機1200は、アンテナ1201、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206を備え、操作ボタン1202と受話口1204との間には、表示部が配置されている。
このような携帯電話機1200には、フィルター、共振器等として機能する弾性表面波素子1(または7)が内蔵されている。
FIG. 11 is a perspective view showing a configuration of a mobile phone (including PHS) to which an electronic apparatus including the surface acoustic wave element of the present invention is applied.
In this figure, a cellular phone 1200 includes an antenna 1201, a plurality of operation buttons 1202, an earpiece 1204, and a mouthpiece 1206, and a display unit is disposed between the operation buttons 1202 and the earpiece 1204.
Such a cellular phone 1200 incorporates a surface acoustic wave element 1 (or 7) that functions as a filter, a resonator, or the like.

図12は、本発明の弾性表面波素子を備える電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
FIG. 12 is a perspective view illustrating a configuration of a digital still camera to which an electronic apparatus including the surface acoustic wave element according to the invention is applied. In this figure, connection with an external device is also simply shown.
Here, an ordinary camera sensitizes a silver halide photographic film with a light image of a subject, whereas a digital still camera 1300 photoelectrically converts a light image of a subject with an imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device). An imaging signal (image signal) is generated.

ディジタルスチルカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、表示部が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
また、ケース1302の正面側(図中裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、メモリ1308に転送・格納される。
A display unit is provided on the back of a case (body) 1302 in the digital still camera 1300, and is configured to display based on an imaging signal from the CCD. The display unit is a finder that displays an object as an electronic image. Function.
A light receiving unit 1304 including an optical lens (imaging optical system), a CCD, and the like is provided on the front side (the back side in the drawing) of the case 1302.
When the photographer confirms the subject image displayed on the display unit and presses the shutter button 1306, the CCD image pickup signal at that time is transferred and stored in the memory 1308.

また、このディジタルスチルカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニタ1430が、デ−タ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピュータ1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリ1308に格納された撮像信号が、テレビモニタ1430や、パーソナルコンピュータ1440に出力される構成になっている。
このようなディジタルスチルカメラ1300には、フィルター、共振器等として機能する弾性表面波素子1(または7)が内蔵されている。
In the digital still camera 1300, a video signal output terminal 1312 and an input / output terminal 1314 for data communication are provided on the side surface of the case 1302. As shown in the figure, a television monitor 1430 is connected to the video signal output terminal 1312 and a personal computer 1440 is connected to the input / output terminal 1314 for data communication as necessary. Further, the imaging signal stored in the memory 1308 is output to the television monitor 1430 or the personal computer 1440 by a predetermined operation.
Such a digital still camera 1300 incorporates a surface acoustic wave element 1 (or 7) that functions as a filter, a resonator, or the like.

なお、本発明の弾性表面波素子を備える電子機器は、図10のパーソナルコンピュータ(モバイル型パーソナルコンピュータ)、図11の携帯電話機、図12のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置(例えばインクジェットプリンタ)、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、POS端末、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシュミレータ等に適用することができる。   In addition to the personal computer (mobile personal computer) shown in FIG. 10, the mobile phone shown in FIG. 11, and the digital still camera shown in FIG. (For example, inkjet printers), laptop personal computers, televisions, video cameras, video tape recorders, car navigation devices, pagers, electronic notebooks (including those with communication functions), electronic dictionaries, calculators, electronic game devices, word processors, workstations , Video phone, crime prevention TV monitor, electronic binoculars, POS terminal, medical equipment (eg electronic thermometer, blood pressure monitor, blood glucose meter, electrocardiogram measuring device, ultrasonic diagnostic device, electronic endoscope), fish detector, various measuring devices , Instrumentation (e.g., vehicle, aircraft, ship Vessels acids), it can be applied to a flight simulator or the like.

以上、本発明の弾性表面波素子および電子機器について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、本発明の弾性表面波素子は、用途に応じて反射器、櫛歯電極の数を変更してもよく、また反射器を省略することもできる。
また、例えば、櫛歯電極および反射器は、それぞれ、電極指および反射体以外の部分が絶縁膜から露出するような構成であってもよい。
また、本発明の弾性表面波素子には、各種機能を有する半導体素子が複合化されていてもよい。
As described above, the surface acoustic wave element and the electronic apparatus of the present invention have been described based on the illustrated embodiments, but the present invention is not limited to these.
For example, in the surface acoustic wave device of the present invention, the number of reflectors and comb electrodes may be changed according to the application, and the reflectors may be omitted.
For example, the comb electrode and the reflector may be configured such that portions other than the electrode fingers and the reflector are exposed from the insulating film, respectively.
In addition, the surface acoustic wave device of the present invention may be compounded with semiconductor devices having various functions.

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
1.弾性表面波素子の作製
(実施例1)
まず、基板として、平均厚さ:0.4mmの水晶基板を用意した。この水晶基板のオイラー角は(0、133、90)である。
Next, specific examples of the present invention will be described.
1. Fabrication of surface acoustic wave device (Example 1)
First, a quartz substrate having an average thickness of 0.4 mm was prepared as a substrate. The Euler angles of this quartz substrate are (0, 133, 90).

次に、水晶基板上に、真空蒸着法によりアルミニウムを被着させ、アルミニウム膜(導電性材料膜)を形成した。
次に、フォトリソグラフィー法により、IDT(櫛歯電極)および反射器に対応する形状のレジスト層を形成した。
次に、このレジスト層をマスクとして用いて、アルミニウム膜の不要部分を除去することにより、IDTおよび反射器を形成した後、レジスト層を除去した。
次に、IDTおよび反射器を覆うように、水晶基板の全面に、CVD法により酸化シリコン(SiO)を被着させ、酸化シリコン膜(絶縁保護膜)を形成した。
Next, aluminum was deposited on the quartz substrate by a vacuum deposition method to form an aluminum film (conductive material film).
Next, a resist layer having a shape corresponding to the IDT (comb electrode) and the reflector was formed by photolithography.
Next, by using this resist layer as a mask, unnecessary portions of the aluminum film were removed to form IDTs and reflectors, and then the resist layer was removed.
Next, silicon oxide (SiO 2 ) was deposited by CVD on the entire surface of the quartz substrate so as to cover the IDT and the reflector, thereby forming a silicon oxide film (insulating protective film).

これにより、図8および図7に示す弾性表面波素子を得た。
なお、IDTおよび反射器の規格化膜厚は、それぞれ0.08とした。
また、絶縁保護膜の規格化膜厚は、0.2とした。
また、IDTと各反射器との離間距離gをそれぞれ弾性表面波の波長の0.25倍とし、距離fをそれぞれ弾性表面波の波長の0.5倍とした。
As a result, the surface acoustic wave device shown in FIGS. 8 and 7 was obtained.
Note that the normalized film thicknesses of the IDT and the reflector were each 0.08.
The normalized film thickness of the insulating protective film was 0.2.
In addition, the separation distance g between the IDT and each reflector is 0.25 times the wavelength of the surface acoustic wave, and the distance f is 0.5 times the wavelength of the surface acoustic wave.

(実施例2〜6、比較例1〜4)
水晶基板として、表1に示すオイラー角のものを用い、絶縁保護膜の構成材料、絶縁保護膜の形状、絶縁保護膜の規格化膜厚、IDTおよび反射器の規格化膜厚H/λを、それぞれ、表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして、図1に示す弾性表面波素子を得た。
なお、絶縁保護膜の形状を、図2および図6に示すような形状とする場合には、IDTおよび反射器を覆うように、絶縁保護膜を形成した後、この上に所定のレジスト層を形成し、このレジスト層をマスクとして用いて、絶縁保護膜の不要部分を除去した。
(Examples 2-6, Comparative Examples 1-4)
A quartz substrate having the Euler angle shown in Table 1 is used, and the constituent material of the insulating protective film, the shape of the insulating protective film, the normalized film thickness of the insulating protective film, the IDT and the normalized film thickness H / λ of the reflector are set. The surface acoustic wave device shown in FIG. 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the changes were made as shown in Table 1.
In the case where the shape of the insulating protective film is as shown in FIGS. 2 and 6, after forming the insulating protective film so as to cover the IDT and the reflector, a predetermined resist layer is formed thereon. Then, unnecessary portions of the insulating protective film were removed using this resist layer as a mask.

Figure 2006237750
Figure 2006237750

2.評価
各実施例および各比較例の弾性表面波素子について、それぞれ、温度変化に対する周波数変動を調べた。
その結果を、図13に示す。
図13から明らかなように、各実施例の弾性表面波素子(本発明の弾性表面波素子)は、いずれも、温度変化に対する周波数変動が小さいものであった。
これに対して、各比較例の弾性表面波素子は、いずれも、温度変化に対する周波数変動が大きいものであった。
また、各実施例の弾性表面波素子では、いずれも鋭い共振が得られた。代表的に、図14には、実施例1の弾性表面波素子の特性を示す。
2. Evaluation For each surface acoustic wave element of each example and each comparative example, the frequency variation with respect to the temperature change was examined.
The result is shown in FIG.
As is apparent from FIG. 13, the surface acoustic wave elements of the respective examples (surface acoustic wave elements of the present invention) all had small frequency fluctuations with respect to temperature changes.
On the other hand, each of the surface acoustic wave elements of the comparative examples had a large frequency variation with respect to a temperature change.
In each surface acoustic wave element of each example, sharp resonance was obtained. Typically, FIG. 14 shows the characteristics of the surface acoustic wave device of Example 1.

なお、前記実施例1〜6および比較例1〜4と同様にして図1および図9に示す弾性表面波素子を作製し、これらについて、それぞれ、温度を変化に対する周波数変動を調べた結果、前記とほぼ同様の結果が得られた。また、各実施例(本発明)の弾性表面波素子は、いずれも、低いインピーダンスが得られ十分な共振が確認された。
また、絶縁保護膜の構成を、図2および図6に代えた以外は、前記実施例1〜6および比較例1〜4と同様にして弾性表面波素子を作成し、これらについて、それぞれ、温度を変化に対する周波数変動を調べた結果、これを変化させ得ることが確認された。
The surface acoustic wave elements shown in FIGS. 1 and 9 were produced in the same manner as in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4, and for these, as a result of examining the frequency variation with respect to the temperature change, And almost the same result was obtained. Further, in each of the surface acoustic wave devices of the respective examples (the present invention), a low impedance was obtained and sufficient resonance was confirmed.
Further, except that the configuration of the insulating protective film is changed to that shown in FIGS. 2 and 6, surface acoustic wave elements are prepared in the same manner as in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4, and these are respectively As a result of examining the frequency fluctuation with respect to the change, it was confirmed that this can be changed.

本発明の弾性表面波素子の第1実施形態を模式的に示す斜視図である。1 is a perspective view schematically showing a first embodiment of a surface acoustic wave element of the present invention. 図1に示す弾性表面波素子の断面図である。It is sectional drawing of the surface acoustic wave element shown in FIG. 角度ψと各種弾性表面波の電気機械結合係数kとの関係を示すグラフである。It is a graph showing the relationship between the electromechanical coefficient k 2 of the angle ψ and various surface acoustic wave. 水晶基板のカット角θと2次温度係数βと絶縁保護膜の規格化膜厚Hz/λとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the cut angle (theta) of a quartz substrate, secondary temperature coefficient (beta), and the normalization film thickness Hz / (lambda) of an insulating protective film. IDTの規格化膜厚H/λと水晶基板のカット角θとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the normalized film thickness H / λ of IDT and the cut angle θ of the quartz substrate. 絶縁保護膜の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of an insulating protective film. 絶縁保護膜の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of an insulating protective film. 本発明の弾性表面波素子の第2実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows 2nd Embodiment of the surface acoustic wave element of this invention. 図8に示す弾性表面波素子の断面図である。It is sectional drawing of the surface acoustic wave element shown in FIG. 本発明の弾性表面波素子を備える電子機器(ノート型パーソナルコンピュータ)である。It is an electronic device (notebook type personal computer) provided with the surface acoustic wave element of the present invention. 本発明の弾性表面波素子を備える電子機器(携帯電話機)である。It is an electronic device (cellular phone) provided with the surface acoustic wave element of the present invention. 本発明の弾性表面波素子を備える電子機器(ディジタルスチルカメラ)である。It is an electronic apparatus (digital still camera) provided with the surface acoustic wave element of the present invention. 各実施例および各比較例の弾性表面波素子における温度変化に対する周波数変動を示すグラフである。It is a graph which shows the frequency fluctuation with respect to the temperature change in the surface acoustic wave element of each Example and each comparative example. 実施例1の弾性表面波素子の特性を示すグラフである。3 is a graph showing characteristics of the surface acoustic wave element of Example 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1、7‥‥弾性表面波素子 2‥‥基板 3‥‥IDT 3a、3b‥‥電極(櫛歯電極) 31‥‥電極指 4、5‥‥反射器 41、51‥‥反射体 6、6’、6’’‥‥絶縁保護膜 8‥‥IDT(入力側電極) 81‥‥電極指 9‥‥IDT(出力側電極) 91‥‥電極指 1100‥‥パーソナルコンピュータ 1101‥‥アンテナ 1102‥‥キーボード 1104‥‥本体部 1106‥‥表示ユニット 1200‥‥携帯電話機 1201‥‥アンテナ 1202‥‥操作ボタン 1204‥‥受話口 1206‥‥送話口 1300‥‥ディジタルスチルカメラ 1302‥‥ケース(ボディー) 1304‥‥受光ユニット 1306‥‥シャッタボタン 1308‥‥メモリ 1312‥‥ビデオ信号出力端子 1314‥‥データ通信用の入出力端子 1430‥‥テレビモニタ 1440‥‥パーソナルコンピュータ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 7 ... Surface acoustic wave element 2 ... Substrate 3 ... IDT 3a, 3b ... Electrode (comb electrode) 31 ... Electrode finger 4, 5 ... Reflector 41, 51 ... Reflector 6, 6 ', 6 "... Insulating protective film 8 ... IDT (input side electrode) 81 ... Electrode finger 9 ... IDT (output side electrode) 91 ... Electrode finger 1100 ... Personal computer 1101 ... Antenna 1102 ... Keyboard 1104 ... Main body 1106 ... Display unit 1200 ... Mobile phone 1201 ... Antenna 1202 ... Operation buttons 1204 ... Earpiece 1206 ... Mouthpiece 1300 ... Digital still camera 1302 ... Case (body) 1304 Light receiving unit 1306 Shutter button 1308 Memory 1312 Video signal output terminal 1314 Input and output terminal 1430 ‥‥ television monitor 1440 ‥‥ personal computer over data communication

Claims (13)

オイラー角が(0、θ、ψ)で表される水晶基板と、
該水晶基板上に設けられ、電気信号を前記水晶基板の表面付近を伝搬する弾性表面波に変換する機能および/または前記水晶基板の表面付近を伝播する弾性表面波を電気信号に変換する機能を有し、複数の電極指を備える櫛歯電極と、
少なくとも前記各電極指の前記水晶基板と反対側の面に設けられた絶縁膜とを有し、
前記櫛歯電極を、前記弾性表面波の伝搬方向と前記水晶基板のX軸とのなす角度ψが90±10゜となるように配置し、横波型弾性表面波が励振されるよう構成された弾性表面波素子であって、
カット角θが、126〜150°であり、
前記絶縁膜の規格化膜厚Hz/λ(Hzは絶縁膜の平均厚さを示し、λは横波型弾性表面波の波長を示す。)が、0.02〜0.4であることを特徴とする弾性表面波素子。
A quartz substrate whose Euler angle is represented by (0, θ, ψ);
A function of converting an electrical signal into a surface acoustic wave propagating near the surface of the quartz substrate and / or a function of converting a surface acoustic wave propagating near the surface of the quartz substrate into an electrical signal provided on the quartz substrate; A comb electrode having a plurality of electrode fingers;
Having at least an insulating film provided on the surface of each electrode finger opposite to the quartz substrate;
The comb electrode is arranged so that an angle ψ formed by the propagation direction of the surface acoustic wave and the X axis of the quartz crystal substrate is 90 ± 10 °, and a transverse type surface acoustic wave is excited. A surface acoustic wave device,
The cut angle θ is 126 to 150 °,
The normalized film thickness Hz / λ (Hz indicates the average thickness of the insulating film, and λ indicates the wavelength of the transverse wave type surface acoustic wave) is 0.02 to 0.4. A surface acoustic wave device.
前記絶縁膜は、SiOを主材料として構成され、
当該絶縁膜の規格化膜厚Hz/λが、0.03〜0.38である請求項1に記載の弾性表面波素子。
The insulating film is composed of SiO 2 as a main material,
2. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the normalized film thickness Hz / λ of the insulating film is 0.03 to 0.38.
前記絶縁膜は、Alを主材料として構成され、
当該絶縁膜の規格化膜厚Hz/λが、0.04〜0.4である請求項1に記載の弾性表面波素子。
The insulating film is composed of Al 2 O 3 as a main material,
2. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the normalized film thickness Hz / λ of the insulating film is 0.04 to 0.4.
前記絶縁膜は、前記各電極指の上面または表面を覆うように設けられている請求項1ないし3のいずれかに記載の弾性表面波素子。   The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the insulating film is provided so as to cover an upper surface or a surface of each electrode finger. 前記絶縁膜は、前記各電極指の表面および前記水晶基板の前記各電極指から露出する部分を覆うように設けられている請求項1ないし4のいずれかに記載の弾性表面波素子。   5. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the insulating film is provided so as to cover a surface of each electrode finger and a portion of the quartz substrate exposed from the electrode finger. 前記櫛歯電極は、Alを主材料として構成されている請求項1ないし5のいずれかに記載の弾性表面波素子。   The surface acoustic wave device according to any one of claims 1 to 5, wherein the comb electrode is composed of Al as a main material. 前記櫛歯電極の規格化膜厚H/λ(Hは櫛歯電極の平均厚さを示し、λは横波型弾性表面波の波長を示す。)は、0.03〜0.14である請求項6に記載の弾性表面波素子。   The normalized film thickness H / λ of the comb-teeth electrode (H represents the average thickness of the comb-teeth electrode and λ represents the wavelength of the transverse wave type surface acoustic wave) is 0.03 to 0.14. Item 7. The surface acoustic wave device according to Item 6. 前記櫛歯電極の規格化膜厚H/λと、前記カット角θとが以下に示す関係Aを満足するように設定されている請求項6または7に記載の弾性表面波素子。
[関係A]
θmin≦θ≦θmax
θmax=3344.8(H/λ)−143.65(H/λ)+129.098
θmin=2560.4(H/λ)−147.18(H/λ)+122.8
8. The surface acoustic wave device according to claim 6, wherein the normalized film thickness H / λ of the comb-tooth electrode and the cut angle θ are set so as to satisfy a relationship A shown below.
[Relationship A]
θmin ≦ θ ≦ θmax
θmax = 3344.8 (H / λ) 2 −143.65 (H / λ) +129.098
θmin = 2560.4 (H / λ) 2 −147.18 (H / λ) +122.8
前記櫛歯電極を介して一対で設けられ、複数の反射体を備える反射器を有し、
該各反射器は、前記弾性表面波の伝搬方向と前記水晶基板のX軸とのなす角度ψが90±10゜となるように配置されており、
前記絶縁膜は、さらに、少なくとも前記各反射体の前記水晶基板と反対側の面に設けられている請求項1ないし8のいずれかに記載の弾性表面波素子。
A pair of reflectors provided via the comb-teeth electrodes, comprising a plurality of reflectors;
The reflectors are arranged such that an angle ψ formed by the propagation direction of the surface acoustic wave and the X axis of the quartz crystal substrate is 90 ± 10 °.
The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the insulating film is further provided on at least a surface of each reflector opposite to the quartz substrate.
前記各反射器は、いずれも、Alを主材料として構成されている請求項9に記載の弾性表面波素子。   The surface acoustic wave device according to claim 9, wherein each of the reflectors is made of Al as a main material. 前記各反射器の規格化膜厚は、0.03〜0.14である請求項10に記載の弾性表面波素子。   The surface acoustic wave device according to claim 10, wherein the normalized film thickness of each reflector is 0.03 to 0.14. 前記各反射器の規格化膜厚と、前記カット角θとが前記関係Aを満足するように設定されている請求項10または11に記載の弾性表面波素子。   The surface acoustic wave device according to claim 10 or 11, wherein the normalized film thickness of each reflector and the cut angle θ are set so as to satisfy the relationship A. 請求項1ないし12のいずれかに記載の弾性表面波素子を備えることを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the surface acoustic wave device according to claim 1.
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