JP2007259414A - Method for fabricating elastic surface wave equipment, method for ajusting its temperature characteristics, and elastic surface wave equipment manufactured thereby - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水晶基板にRayleigh型弾性表面波を励振させるシングル型のIDT電極を備えた、弾性表面波装置の温度特性調整方法および弾性表面波装置の製造方法、弾性表面波装置に関する。 The present invention relates to a method for adjusting a temperature characteristic of a surface acoustic wave device, a method for manufacturing a surface acoustic wave device, and a surface acoustic wave device having a single-type IDT electrode for exciting a Rayleigh type surface acoustic wave on a quartz substrate.
STカットに代表される水晶基板を用いた弾性表面波装置は、水晶が持つ高い温度安定性を利用し高精度化が図られ、発振器用途などに用いられている。近年、携帯通信機器等の普及により、高周波化、小型化に対応し、さらに温度に対して安定である高精度な弾性表面波装置が要求されている。 A surface acoustic wave device using a quartz substrate typified by ST cut is improved in accuracy by utilizing the high temperature stability of quartz, and is used for an oscillator. In recent years, with the widespread use of portable communication devices and the like, high-accuracy surface acoustic wave devices that are compatible with higher frequencies and smaller sizes and that are stable with respect to temperature have been required.
このSTカット水晶基板を利用した弾性表面波装置は、非特許文献1に示すように、IDT電極の厚みにより温度特性(温度変化に対する周波数変動量の特性)が変化することが知られている。
また、面内回転STカット水晶基板を利用した弾性表面波装置は、特許文献1および非特許文献2にあるように、水晶基板のカット角、IDT電極厚み、基準化電極幅(IDT電極幅/IDT電極ピッチ)の変化に対応して、温度特性が変化することも知られている。そして、これらの設計要素を考慮しながら、温度特性が所望の特性となるように弾性表面波装置の設計が行われている。
As shown in Non-Patent Document 1, the surface acoustic wave device using this ST-cut quartz substrate is known to change temperature characteristics (frequency fluctuation characteristics with respect to temperature changes) depending on the thickness of the IDT electrode.
In addition, as disclosed in Patent Document 1 and
しかしながら、水晶基板のカット角、IDT電極厚み、基準化電極幅などは弾性表面波装置の設計上で設定され、IDT電極を形成した後では、これらの設計要素を大きく変化させることは困難であり、温度特性の調整はほとんど行われていなかった。
このように、設計およびIDT電極を形成した後の製造工程の両者において、弾性表面波装置の温度特性を調整できる知見は少ない。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、設計およびIDT電極を形成した後の製造工程の両者において温度特性の調整を可能とする弾性表面波装置の温度特性調整方法および弾性表面波装置の製造方法、弾性表面波装置を提供することにある。
However, the cut angle, IDT electrode thickness, standardized electrode width, etc. of the quartz substrate are set in the design of the surface acoustic wave device, and it is difficult to greatly change these design elements after forming the IDT electrode. The temperature characteristics were hardly adjusted.
Thus, there are few knowledge which can adjust the temperature characteristic of a surface acoustic wave apparatus in both a design and the manufacturing process after forming an IDT electrode.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to adjust the temperature characteristics of a surface acoustic wave device that enables adjustment of temperature characteristics in both the design and the manufacturing process after forming the IDT electrode. A method, a method for manufacturing a surface acoustic wave device, and a surface acoustic wave device.
上記課題を解決するために、本発明は、オイラー角が(0°,113°≦θ≦135°,40°≦|ψ|≦49°)の水晶基板にRayleigh型弾性表面波を励振させる多数の電極指を設けたシングル型のIDT電極と、該IDT電極の両側に反射器を備え、前記弾性表面波のストップバンドの下限モードを励振させる弾性表面波装置の温度特性調整方法であって、前記IDT電極の対数を変化させて前記弾性表面波装置における温度特性の頂点温度を調整することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a large number of Rayleigh type surface acoustic waves excited on a quartz substrate having Euler angles (0 °, 113 ° ≦ θ ≦ 135 °, 40 ° ≦ | ψ | ≦ 49 °). A temperature characteristic adjusting method for a surface acoustic wave device that includes a single type IDT electrode provided with electrode fingers and a reflector on both sides of the IDT electrode and excites a lower limit mode of a stop band of the surface acoustic wave, The apex temperature of the temperature characteristic in the surface acoustic wave device is adjusted by changing the logarithm of the IDT electrode.
この弾性表面波装置の温度特性調整方法によれば、面内回転STカット水晶基板を用い、シングル型のIDT電極を備えた、弾性表面波のストップバンドの下限モードを励振させる弾性表面波装置において、従来知られていなかったIDT電極の対数を変化させることで温度特性の頂点温度を調整し、弾性表面波装置の温度特性を調整することができる。また、この水晶基板のカット角では、STカット水晶基板を用いる場合に比較して、温度に対する周波数変動量を小さくすることができ、優れた温度特性を備えた弾性表面波装置を提供できる。 According to the temperature characteristic adjusting method of the surface acoustic wave device, in the surface acoustic wave device using the in-plane rotating ST-cut quartz substrate and exciting a lower limit mode of the surface acoustic wave stop band, which includes a single type IDT electrode. The apex temperature of the temperature characteristic can be adjusted by changing the logarithm of the IDT electrode, which has not been conventionally known, and the temperature characteristic of the surface acoustic wave device can be adjusted. Further, with this cut angle of the quartz substrate, the amount of frequency fluctuation with respect to temperature can be reduced as compared with the case where an ST cut quartz substrate is used, and a surface acoustic wave device having excellent temperature characteristics can be provided.
また本発明では、前記弾性表面波装置に前記IDT電極と前記反射器との間に櫛形電極をさらに備え、前記IDT電極を切断してIDT電極の対数を減ずること、または前記IDT電極に前記櫛形電極を接続してIDT電極の対数を増すことで、前記IDT電極の対数を変化させることが望ましい。 In the present invention, the surface acoustic wave device further includes a comb electrode between the IDT electrode and the reflector, and the IDT electrode is cut to reduce the logarithm of the IDT electrode, or the IDT electrode has the comb shape. It is desirable to change the number of IDT electrodes by connecting the electrodes to increase the number of IDT electrodes.
この弾性表面波装置の温度特性調整方法によれば、IDT電極を形成した後の製造工程の中で、IDT電極に櫛形電極を接続すること、またはIDT電極を切断することでIDT電極の対数を増減することができる。そして、温度特性の頂点温度を調整し、弾性表面波装置の温度特性を調整することができる。このことから、製造工程における温度特性のばらつきを抑えることができ、より高安定な弾性表面波装置を得ることができる。 According to the temperature characteristic adjusting method of the surface acoustic wave device, the IDT electrode is logarithmized by connecting the comb electrode to the IDT electrode or cutting the IDT electrode in the manufacturing process after forming the IDT electrode. It can be increased or decreased. And the vertex temperature of a temperature characteristic can be adjusted and the temperature characteristic of a surface acoustic wave apparatus can be adjusted. Accordingly, variations in temperature characteristics in the manufacturing process can be suppressed, and a more stable surface acoustic wave device can be obtained.
本発明では、前記IDT電極の一部にレーザ光を照射することで前記IDT電極を切断して、前記IDT電極の電極指の対数を減ずることが望ましい。 In the present invention, it is preferable that the IDT electrode is cut by irradiating a part of the IDT electrode with a laser beam to reduce the number of electrode fingers of the IDT electrode.
この弾性表面波装置の温度特性調整方法によれば、IDT電極にレーザ光を照射することで容易にIDT電極を切断でき、IDT電極の電極指の対数を減ずることができる。 According to the temperature characteristic adjusting method of the surface acoustic wave device, the IDT electrode can be easily cut by irradiating the IDT electrode with laser light, and the number of electrode fingers of the IDT electrode can be reduced.
本発明では、前記IDT電極と前記櫛形電極とをインクジェット法により導電性材料を塗布して接続することが望ましい。 In the present invention, it is desirable to connect the IDT electrode and the comb electrode by applying a conductive material by an ink jet method.
この弾性表面波装置の温度特性調整方法によれば、IDT電極と櫛形電極の間にインクジェット法により導電性材料を塗布することで、容易にIDT電極と櫛形電極を接続することができる。 According to the temperature characteristic adjusting method of the surface acoustic wave device, the IDT electrode and the comb electrode can be easily connected by applying a conductive material between the IDT electrode and the comb electrode by an ink jet method.
本発明では、オイラー角が(0°,0°≦θ≦180°,9°≦|ψ|≦46°)の水晶基板にRayleigh型弾性表面波を励振させる多数の電極指を設けたシングル型のIDT電極と、該IDT電極の両側に反射器を備え、前記弾性表面波のストップバンドの上限モードを励振させる弾性表面波装置の温度特性調整方法であって、前記IDT電極の対数を変化させて前記弾性表面波装置における3次関数の温度特性の1次温度係数を調整することを特徴とする。 In the present invention, a single type in which a large number of electrode fingers for exciting Rayleigh surface acoustic waves are provided on a quartz substrate having Euler angles (0 °, 0 ° ≦ θ ≦ 180 °, 9 ° ≦ | ψ | ≦ 46 °). A temperature characteristic adjusting method for a surface acoustic wave device including a reflector on both sides of the IDT electrode and exciting an upper limit mode of the stopband of the surface acoustic wave, wherein the logarithm of the IDT electrode is changed. The first-order temperature coefficient of the temperature characteristic of the cubic function in the surface acoustic wave device is adjusted.
この弾性表面波装置の温度特性調整方法によれば、面内回転STカット水晶基板を用い、シングル型のIDT電極を備えた、弾性表面波のストップバンドの上限モードを励振させる弾性表面波装置において、従来知られていなかったIDT電極の対数を変化させることで弾性表面波装置における3次関数の温度特性の1次温度係数を調整することができ、弾性表面波装置の温度特性を調整することが可能である。そして、この水晶基板のカット角では、STカット水晶基板を用いる場合に比較して、温度に対する周波数変動量を小さくすることができ、優れた温度特性を備えた弾性表面波装置を提供できる。 According to this method for adjusting the temperature characteristics of a surface acoustic wave device, in a surface acoustic wave device using an in-plane rotating ST-cut quartz substrate and having a single type IDT electrode to excite an upper limit mode of a surface acoustic wave stop band. By changing the logarithm of the IDT electrode, which has not been known so far, the first-order temperature coefficient of the temperature characteristic of the cubic function in the surface acoustic wave device can be adjusted, and the temperature characteristic of the surface acoustic wave device can be adjusted Is possible. Then, with this cut angle of the quartz substrate, the amount of frequency fluctuation with respect to temperature can be reduced compared to the case where an ST cut quartz substrate is used, and a surface acoustic wave device having excellent temperature characteristics can be provided.
本発明では、オイラー角が(0°,95°≦θ≦155°,33°≦|ψ|≦46°)の水晶基板にRayleigh型弾性表面波を励振させる多数の電極指を設けたシングル型のIDT電極と、該IDT電極の両側に反射器を備え、前記弾性表面波のストップバンドの上限モードを励振させる弾性表面波装置の温度特性調整方法であって、前記IDT電極の対数を変化させて前記弾性表面波装置における3次関数の温度特性の1次温度係数を調整することが望ましい。 In the present invention, a single type in which a number of electrode fingers for exciting a Rayleigh type surface acoustic wave are provided on a quartz substrate having Euler angles (0 °, 95 ° ≦ θ ≦ 155 °, 33 ° ≦ | ψ | ≦ 46 °). A temperature characteristic adjusting method for a surface acoustic wave device including a reflector on both sides of the IDT electrode and exciting an upper limit mode of the stopband of the surface acoustic wave, wherein the logarithm of the IDT electrode is changed. It is desirable to adjust the first-order temperature coefficient of the temperature characteristic of the cubic function in the surface acoustic wave device.
この弾性表面波装置の温度特性調整方法によれば、面内回転STカット水晶基板を用い、シングル型のIDT電極を備えた、弾性表面波のストップバンドの上限モードを励振させる弾性表面波装置において、従来知られていなかったIDT電極の対数を変化させることで弾性表面波装置における3次関数の温度特性の1次温度係数を調整することができ、弾性表面波装置の温度特性を調整することが可能である。また、この水晶基板のカット角では、面内回転STカット水晶基板を用い、ストップバンドの下限モードを利用した場合に比較して、温度に対する周波数変動量を小さくすることができ、高精度な温度特性を備えた弾性表面波装置を提供できる。 According to this method for adjusting the temperature characteristics of a surface acoustic wave device, in a surface acoustic wave device using an in-plane rotating ST-cut quartz substrate and having a single type IDT electrode to excite an upper limit mode of a surface acoustic wave stop band. By changing the logarithm of the IDT electrode, which has not been known so far, the first-order temperature coefficient of the temperature characteristic of the cubic function in the surface acoustic wave device can be adjusted, and the temperature characteristic of the surface acoustic wave device can be adjusted Is possible. Also, with this crystal substrate cut angle, the amount of frequency fluctuation with respect to temperature can be reduced compared with the case where the lower limit mode of the stop band is used using the in-plane rotated ST cut crystal substrate, and the temperature is high. A surface acoustic wave device having characteristics can be provided.
本発明では、前記弾性表面波装置に前記IDT電極と前記反射器との間に櫛形電極をさらに備え、前記IDT電極を切断してIDT電極の対数を減ずること、または前記IDT電極に前記櫛形電極を接続してIDT電極の対数を増すことで、前記IDT電極の対数を変化させることが望ましい。 In the present invention, the surface acoustic wave device further includes a comb electrode between the IDT electrode and the reflector, and the IDT electrode is cut to reduce the logarithm of the IDT electrode, or the IDT electrode has the comb electrode. It is desirable to change the number of IDT electrodes by connecting the IDT and increasing the number of IDT electrodes.
この弾性表面波装置の温度特性調整方法によれば、IDT電極を形成した後の製造工程の中で、IDT電極に前記櫛形電極を接続すること、またはIDT電極を切断することでIDT電極の対数を増減することができる。そして、弾性表面波装置における3次関数の温度特性の1次温度係数を調整し、弾性表面波装置の温度特性を調整することができる。このことから、製造工程における温度特性のばらつきを抑えることができ、より高安定な弾性表面波装置を得ることができる。 According to the temperature characteristic adjusting method of the surface acoustic wave device, the logarithm of the IDT electrode can be obtained by connecting the comb electrode to the IDT electrode or cutting the IDT electrode in the manufacturing process after forming the IDT electrode. Can be increased or decreased. And the primary temperature coefficient of the temperature characteristic of the cubic function in a surface acoustic wave apparatus can be adjusted, and the temperature characteristic of a surface acoustic wave apparatus can be adjusted. Accordingly, variations in temperature characteristics in the manufacturing process can be suppressed, and a more stable surface acoustic wave device can be obtained.
本発明では、前記IDT電極の一部にレーザ光を照射することで前記IDT電極を切断して、前記IDT電極の対数を減ずることが望ましい。 In the present invention, it is preferable that the IDT electrode is cut by irradiating a part of the IDT electrode with a laser beam to reduce the number of IDT electrodes.
この弾性表面波装置の温度特性調整方法によれば、IDT電極にレーザ光を照射することで容易にIDT電極を切断でき、IDT電極の電極指の対数を減ずることができる。 According to the temperature characteristic adjusting method of the surface acoustic wave device, the IDT electrode can be easily cut by irradiating the IDT electrode with laser light, and the number of electrode fingers of the IDT electrode can be reduced.
本発明では、前記IDT電極と前記櫛形電極とをインクジェット法により導電性材料を塗布して接続することが望ましい。 In the present invention, it is desirable to connect the IDT electrode and the comb electrode by applying a conductive material by an ink jet method.
この弾性表面波装置の温度特性調整方法によれば、IDT電極と櫛形電極の間にインクジェット法により導電性材料を塗布することで、容易にIDT電極と櫛形電極を接続することができる。 According to the temperature characteristic adjusting method of the surface acoustic wave device, the IDT electrode and the comb electrode can be easily connected by applying a conductive material between the IDT electrode and the comb electrode by an ink jet method.
本発明の弾性表面波装置は、上記弾性表面波装置の温度特性調整方法により製造されたことを特徴とする。 The surface acoustic wave device of the present invention is manufactured by the method for adjusting temperature characteristics of the surface acoustic wave device.
この弾性表面波装置によれば、IDT電極の対数を変化させることで弾性表面波装置の温度特性が調整され、優れた温度特性を有する弾性表面波装置を提供できる。 According to this surface acoustic wave device, the temperature characteristics of the surface acoustic wave device are adjusted by changing the logarithm of the IDT electrode, and a surface acoustic wave device having excellent temperature characteristics can be provided.
本発明では、水晶基板にRayleigh型弾性表面波を励振させるシングル型のIDT電極と、前記IDT電極の両側にIDT電極とは独立して形成された複数の櫛形電極と、前記櫛形電極の外側に形成された反射器と、を備え、前記IDT電極と少なくとも一つの前記櫛形電極とが導電性材料にて接続されていることが望ましい。 In the present invention, a single-type IDT electrode for exciting a Rayleigh type surface acoustic wave on a quartz substrate, a plurality of comb-shaped electrodes formed on both sides of the IDT electrode independently of the IDT electrodes, and an outer side of the comb-shaped electrode The IDT electrode and at least one of the comb electrodes are preferably connected with a conductive material.
この弾性表面波装置によれば、IDT電極と櫛形電極が導電性材料にて接続されてIDT電極の対数が増し、温度特性が調整されて、優れた温度特性を有する弾性表面波装置を得ることができる。 According to this surface acoustic wave device, an IDT electrode and a comb-shaped electrode are connected by a conductive material, the logarithm of the IDT electrode is increased, temperature characteristics are adjusted, and a surface acoustic wave device having excellent temperature characteristics is obtained. Can do.
本発明では、水晶基板にRayleigh型弾性表面波を励振させるシングル型のIDT電極と、前記IDT電極の両側にIDT電極とは独立して形成された複数の櫛形電極と、前記櫛形電極の外側に形成された反射器と、を備え、前記反射器と少なくとも一つの前記櫛形電極とが導電性材料にて接続されていることが望ましい。 In the present invention, a single-type IDT electrode for exciting a Rayleigh type surface acoustic wave on a quartz substrate, a plurality of comb-shaped electrodes formed on both sides of the IDT electrode independently of the IDT electrodes, and an outer side of the comb-shaped electrode Preferably, the reflector is formed, and the reflector and at least one of the comb electrodes are connected by a conductive material.
この弾性表面波装置によれば、IDT電極の対数がIDT電極と櫛形電極の接続またはIDT電極の切断により増減され、温度特性が調整され、櫛形電極が反射器に接続されている。このようにすることで、反射器の弾性表面波の反射係数を大きくすることができ、温度特性に優れ良好な特性を備えた弾性表面波装置を提供することができる。 According to this surface acoustic wave device, the logarithm of the IDT electrode is increased or decreased by connecting the IDT electrode and the comb electrode or by cutting the IDT electrode, the temperature characteristics are adjusted, and the comb electrode is connected to the reflector. By doing so, it is possible to increase the reflection coefficient of the surface acoustic wave of the reflector, and it is possible to provide a surface acoustic wave device having excellent temperature characteristics and excellent characteristics.
本発明は、オイラー角が(0°,113°≦θ≦135°,40°≦|ψ|≦49°)の水晶基板にRayleigh型弾性表面波を励振させる多数の電極指を設けたシングル型のIDT電極と、該IDT電極の両側に配置する反射器を形成する工程を有し、前記弾性表面波のストップバンドの下限モードを励振させる弾性表面波装置の製造方法であって、前記IDT電極の対数を変化させて前記弾性表面波装置における温度特性の頂点温度を調整する温度特性調整工程を含むことを特徴とする。 The present invention is a single type in which a large number of electrode fingers for exciting a Rayleigh type surface acoustic wave are provided on a quartz substrate having Euler angles (0 °, 113 ° ≦ θ ≦ 135 °, 40 ° ≦ | ψ | ≦ 49 °). And a reflector disposed on both sides of the IDT electrode, and a method of manufacturing a surface acoustic wave device that excites a lower limit mode of a stop band of the surface acoustic wave, the IDT electrode The temperature characteristic adjustment process of adjusting the vertex temperature of the temperature characteristic in the said surface acoustic wave apparatus by changing the logarithm of this is characterized.
この弾性表面波装置の製造方法によれば、面内回転STカット水晶基板を用い、シングル型のIDT電極を備えた、弾性表面波のストップバンドの下限モードを励振させる弾性表面波装置において、従来知られていなかったIDT電極の対数を変化させることで温度特性の頂点温度を調整し、弾性表面波装置の温度特性を調整することができる。また、この水晶基板のカット角では、STカット水晶基板を用いる場合に比較して、温度に対する周波数変動量を小さくすることができ、優れた温度特性を備えた弾性表面波装置の製造方法を提供できる。 According to this method for manufacturing a surface acoustic wave device, in a surface acoustic wave device for exciting a lower limit mode of a stop surface wave of a surface acoustic wave using an in-plane rotating ST-cut quartz substrate and having a single IDT electrode, By changing the logarithm of the IDT electrode, which has not been known, the apex temperature of the temperature characteristic can be adjusted, and the temperature characteristic of the surface acoustic wave device can be adjusted. In addition, with this crystal substrate cut angle, the amount of frequency fluctuation with respect to temperature can be reduced compared to the case of using an ST cut crystal substrate, and a method of manufacturing a surface acoustic wave device having excellent temperature characteristics is provided. it can.
また、本発明では、前記弾性表面波装置に前記IDT電極と前記反射器との間に櫛形電極を有し、前記温度特性調整工程が、前記IDT電極を切断してIDT電極の対数を減ずること、または前記IDT電極に前記櫛形電極を接続してIDT電極の対数を増すことで、前記IDT電極の対数を変化させる工程であることが望ましい。 In the present invention, the surface acoustic wave device includes a comb electrode between the IDT electrode and the reflector, and the temperature characteristic adjusting step cuts the IDT electrode to reduce the logarithm of the IDT electrode. Alternatively, it is preferable that the comb-shaped electrode is connected to the IDT electrode to increase the number of IDT electrodes to change the number of IDT electrodes.
この弾性表面波装置の製造方法によれば、IDT電極を形成した後の製造工程の中で、IDT電極に櫛形電極を接続すること、またはIDT電極を切断することでIDT電極の対数を増減することができる。そして、温度特性の頂点温度を調整し、弾性表面波装置の温度特性を調整することができる。このことから、製造工程における温度特性のばらつきを抑えることができ、より高安定な弾性表面波装置の製造方法を提供できる。 According to this method for manufacturing a surface acoustic wave device, the number of logarithms of an IDT electrode is increased or decreased by connecting a comb electrode to the IDT electrode or cutting the IDT electrode in the manufacturing process after forming the IDT electrode. be able to. And the vertex temperature of a temperature characteristic can be adjusted and the temperature characteristic of a surface acoustic wave apparatus can be adjusted. Thus, variations in temperature characteristics in the manufacturing process can be suppressed, and a more stable surface acoustic wave device manufacturing method can be provided.
本発明では、前記温度特性調整工程が、前記IDT電極の一部にレーザ光を照射することで前記IDT電極を切断して前記IDT電極の電極指の対数を減ずる工程であることが望ましい。 In the present invention, it is desirable that the temperature characteristic adjusting step is a step of reducing the number of electrode fingers of the IDT electrode by cutting the IDT electrode by irradiating a part of the IDT electrode with laser light.
この弾性表面波装置の製造方法によれば、IDT電極にレーザ光を照射することで容易にIDT電極を切断でき、IDT電極の電極指の対数を減ずることができる。 According to this surface acoustic wave device manufacturing method, the IDT electrode can be easily cut by irradiating the IDT electrode with laser light, and the number of electrode fingers of the IDT electrode can be reduced.
本発明では、前記温度特性調整工程が、前記IDT電極と前記櫛形電極とをインクジェット法により導電性材料を塗布して接続する工程であることが望ましい。 In the present invention, the temperature characteristic adjusting step is preferably a step of connecting the IDT electrode and the comb electrode by applying a conductive material by an ink jet method.
この弾性表面波装置の製造方法によれば、IDT電極と櫛形電極の間にインクジェット法により導電性材料を塗布することで、容易にIDT電極と櫛形電極を接続することができる。 According to this method for manufacturing a surface acoustic wave device, an IDT electrode and a comb-shaped electrode can be easily connected by applying a conductive material between the IDT electrode and the comb-shaped electrode by an inkjet method.
また、本発明は、オイラー角が(0°,0°≦θ≦180°,9°≦|ψ|≦46°)の水晶基板にRayleigh型弾性表面波を励振させる多数の電極指を設けたシングル型のIDT電極と、該IDT電極の両側に配置する反射器を形成する工程を有し、前記弾性表面波のストップバンドの上限モードを励振させる弾性表面波装置の製造方法であって、前記IDT電極の対数を変化させて前記弾性表面波装置における3次関数の温度特性の1次温度係数を調整する温度特性調整工程を含むことを特徴とする。 In the present invention, a number of electrode fingers for exciting Rayleigh surface acoustic waves are provided on a quartz substrate having Euler angles (0 °, 0 ° ≦ θ ≦ 180 °, 9 ° ≦ | ψ | ≦ 46 °). A method of manufacturing a surface acoustic wave device that includes a step of forming a single type IDT electrode and reflectors disposed on both sides of the IDT electrode, and excites an upper limit mode of a stop band of the surface acoustic wave, It includes a temperature characteristic adjustment step of adjusting the first-order temperature coefficient of the temperature characteristic of the cubic function in the surface acoustic wave device by changing the logarithm of the IDT electrode.
この弾性表面波装置の製造方法によれば、面内回転STカット水晶基板を用い、シングル型のIDT電極を備えた、弾性表面波のストップバンドの上限モードを励振させる弾性表面波装置において、従来知られていなかったIDT電極の対数を変化させることで弾性表面波装置における3次関数の温度特性の1次温度係数を調整することができ、弾性表面波装置の温度特性を調整することが可能である。そして、この水晶基板のカット角では、STカット水晶基板を用いる場合に比較して、温度に対する周波数変動量を小さくすることができ、優れた温度特性を備えた弾性表面波装置の製造方法を提供できる。 According to this method for manufacturing a surface acoustic wave device, in a surface acoustic wave device that uses an in-plane rotating ST-cut quartz substrate and is provided with a single type IDT electrode and excites an upper limit mode of a surface acoustic wave stopband, By changing the logarithm of the IDT electrode, which is not known, it is possible to adjust the first-order temperature coefficient of the temperature characteristic of the cubic function in the surface acoustic wave device, and to adjust the temperature characteristic of the surface acoustic wave device. It is. The cut angle of the quartz substrate can provide a method of manufacturing a surface acoustic wave device that can reduce the amount of frequency fluctuation with respect to temperature and has excellent temperature characteristics as compared with the case where an ST cut quartz substrate is used. it can.
本発明では、オイラー角が(0°,95°≦θ≦155°,33°≦|ψ|≦46°)の水晶基板にRayleigh型弾性表面波を励振させる多数の電極指を設けたシングル型のIDT電極と、該IDT電極の両側に配置する反射器を形成する工程を有し、前記弾性表面波のストップバンドの上限モードを励振させる弾性表面波装置の製造方法であって、前記IDT電極の対数を変化させて前記弾性表面波装置における3次関数の温度特性の1次温度係数を調整する温度特性調整工程を含むことが望ましい。 In the present invention, a single type in which a number of electrode fingers for exciting a Rayleigh type surface acoustic wave are provided on a quartz substrate having Euler angles (0 °, 95 ° ≦ θ ≦ 155 °, 33 ° ≦ | ψ | ≦ 46 °). And a reflector disposed on both sides of the IDT electrode, the method of manufacturing the surface acoustic wave device for exciting the upper limit mode of the stopband of the surface acoustic wave, the IDT electrode It is desirable to include a temperature characteristic adjusting step of adjusting the first-order temperature coefficient of the temperature characteristic of the cubic function in the surface acoustic wave device by changing the logarithm of the surface acoustic wave device.
この弾性表面波装置の製造方法によれば、面内回転STカット水晶基板を用い、シングル型のIDT電極を備えた、弾性表面波のストップバンドの上限モードを励振させる弾性表面波装置において、従来知られていなかったIDT電極の対数を変化させることで弾性表面波装置における3次関数の温度特性の1次温度係数を調整することができ、弾性表面波装置の温度特性を調整することが可能である。また、この水晶基板のカット角では、面内回転STカット水晶基板を用い、ストップバンドの下限モードを利用した場合に比較して、温度に対する周波数変動量を小さくすることができ、高精度な温度特性を備えた弾性表面波装置の製造方法を提供できる。 According to this method for manufacturing a surface acoustic wave device, in a surface acoustic wave device that uses an in-plane rotating ST-cut quartz substrate and is provided with a single type IDT electrode and excites an upper limit mode of a surface acoustic wave stopband, By changing the logarithm of the IDT electrode, which is not known, it is possible to adjust the first-order temperature coefficient of the temperature characteristic of the cubic function in the surface acoustic wave device, and to adjust the temperature characteristic of the surface acoustic wave device. It is. Also, with this crystal substrate cut angle, the amount of frequency fluctuation with respect to temperature can be reduced compared with the case where the lower limit mode of the stop band is used using the in-plane rotated ST cut crystal substrate, and the temperature is high. A method of manufacturing a surface acoustic wave device having characteristics can be provided.
本発明では、前記弾性表面波装置に前記IDT電極と前記反射器との間に櫛形電極を有し、前記温度特性調整工程が、前記IDT電極を切断してIDT電極の対数を減ずること、または前記IDT電極に前記櫛形電極を接続してIDT電極の対数を増すことで、前記IDT電極の対数を変化させる工程であることが望ましい。 In the present invention, the surface acoustic wave device has a comb electrode between the IDT electrode and the reflector, and the temperature characteristic adjusting step cuts the IDT electrode to reduce the logarithm of the IDT electrode, or It is preferable that the step of changing the number of IDT electrodes by connecting the IDT electrodes to the comb electrodes and increasing the number of IDT electrodes.
この弾性表面波装置の製造方法によれば、IDT電極を形成した後の製造工程の中で、IDT電極に前記櫛形電極を接続すること、またはIDT電極を切断することでIDT電極の対数を増減することができる。そして、弾性表面波装置における3次関数の温度特性の1次温度係数を調整し、弾性表面波装置の温度特性を調整することができる。このことから、製造工程における温度特性のばらつきを抑えることができ、より高安定な弾性表面波装置の製造方法を提供できる。 According to this method for manufacturing a surface acoustic wave device, the number of logarithms of an IDT electrode is increased or decreased by connecting the comb electrode to the IDT electrode or cutting the IDT electrode in the manufacturing process after forming the IDT electrode. can do. And the primary temperature coefficient of the temperature characteristic of the cubic function in a surface acoustic wave apparatus can be adjusted, and the temperature characteristic of a surface acoustic wave apparatus can be adjusted. Thus, variations in temperature characteristics in the manufacturing process can be suppressed, and a more stable surface acoustic wave device manufacturing method can be provided.
本発明では、前記温度特性調整工程が、前記IDT電極の一部にレーザ光を照射することで前記IDT電極を切断して、前記IDT電極の対数を減ずる工程であることが望ましい。 In the present invention, it is desirable that the temperature characteristic adjusting step is a step of cutting the IDT electrode by irradiating a part of the IDT electrode with a laser beam to reduce the logarithm of the IDT electrode.
この弾性表面波装置の製造方法によれば、IDT電極にレーザ光を照射することで容易にIDT電極を切断でき、IDT電極の電極指の対数を減ずることができる。 According to this surface acoustic wave device manufacturing method, the IDT electrode can be easily cut by irradiating the IDT electrode with laser light, and the number of electrode fingers of the IDT electrode can be reduced.
本発明では、前記温度特性調整工程が、前記IDT電極と前記櫛形電極とをインクジェット法により導電性材料を塗布して接続する工程であることが望ましい。 In the present invention, the temperature characteristic adjusting step is preferably a step of connecting the IDT electrode and the comb electrode by applying a conductive material by an ink jet method.
この弾性表面波装置の製造方法によれば、IDT電極と櫛形電極の間にインクジェット法により導電性材料を塗布することで、容易にIDT電極と櫛形電極を接続することができる。 According to this method for manufacturing a surface acoustic wave device, an IDT electrode and a comb-shaped electrode can be easily connected by applying a conductive material between the IDT electrode and the comb-shaped electrode by an inkjet method.
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。
(第1の実施形態)
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
まず、本発明における実施形態の説明に先立ち、水晶基板の切り出し角(カット角)及び弾性表面波の伝搬方向を特定するために、オイラー角(φ,θ,ψ)表示について説明する。
図1は、オイラー角について説明するための図である。
水晶の結晶軸はX軸(電気軸)、Y軸(機械軸)およびZ軸(光軸)によって定義され、オイラー角(0°,0°,0°)はZ軸に垂直な水晶板となる。本発明において、Z軸を回転軸としてX軸およびY軸を回転させる角度φはφ=0°として固定する。
Prior to the description of the embodiment of the present invention, Euler angles (φ, θ, ψ) display will be described in order to specify the cut-out angle (cut angle) of the quartz substrate and the propagation direction of the surface acoustic wave.
FIG. 1 is a diagram for explaining the Euler angles.
The crystal axis of quartz is defined by the X axis (electrical axis), the Y axis (mechanical axis), and the Z axis (optical axis), and the Euler angles (0 °, 0 °, 0 °) are Become. In the present invention, the angle φ for rotating the X axis and the Y axis with the Z axis as the rotation axis is fixed as φ = 0 °.
X軸を回転軸としてY軸およびZ軸を反時計方向に角度θだけ回転させたとき、新たに生ずる座標軸を、それぞれY´軸およびZ´軸とする。このZ´軸を法線としてX軸とY´軸を含む面方位でカットしたものを、水晶基板1とする。そして、この面方位にカットした水晶基板1において、Z´軸を回転軸としてX軸およびY´軸を角度ψだけ回転させたとき、新たに生ずる座標軸を、それぞれX´軸およびY″軸とする。このX´軸を弾性表面波装置2の弾性表面波伝搬方向とする。なお、この水晶基板1における角度ψを、面内回転角と呼び、面内回転のないときにはψ=0°である。
このように、水晶基板の切り出し角度及び弾性表面波伝搬方向をオイラー角(φ,θ,ψ)で表示して特定することができる。
When the Y axis and the Z axis are rotated counterclockwise by the angle θ with the X axis as the rotation axis, the newly generated coordinate axes are defined as the Y ′ axis and the Z ′ axis, respectively. The crystal substrate 1 is cut by a plane orientation including the X axis and the Y ′ axis with the Z ′ axis as a normal line. Then, in the quartz substrate 1 cut in this plane orientation, when the X axis and the Y ′ axis are rotated by an angle ψ with the Z ′ axis as the rotation axis, the newly generated coordinate axes are the X ′ axis and the Y ″ axis, respectively. This X′-axis is the surface acoustic wave propagation direction of the surface
Thus, the cut-out angle of the quartz substrate and the surface acoustic wave propagation direction can be displayed and specified by the Euler angles (φ, θ, ψ).
次に、本発明の弾性表面波装置の温度特性調整方法および弾性表面波装置に至る経緯について説明する。
図2は弾性表面波装置の構成を説明する説明図である。図2(a)は、弾性表面波装置の模式平面図、図2(b)は、同図(a)のA−A断線に沿う模式断面図である。
Next, the temperature characteristic adjusting method of the surface acoustic wave device according to the present invention and the background to the surface acoustic wave device will be described.
FIG. 2 is an explanatory view illustrating the configuration of the surface acoustic wave device. FIG. 2A is a schematic plan view of the surface acoustic wave device, and FIG. 2B is a schematic cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
弾性表面波装置10は水晶基板11の表面にIDT電極20を備えている。IDT電極20は多数の電極指21を設けた電極12と、多数の電極指22を設けた電極13から構成され、それぞれの電極指21,22が噛み合うように配置されている。電極指21,22は厚さH、電極幅dにて形成され、電極指21と電極指22の間隔(ピッチ)Pは等間隔で連続し形成されている。また、弾性表面波の1波長λ中に電極指21,22が1本ずつ設けられている。一般に、この構成のIDT電極20はシングル型IDT電極と呼ばれている。また、一つの電極指21と一つの電極指22で1対のIDT電極と呼び、この1対のIDT電極の数がIDT電極全体の対数として表現される。そして、電極12,13はお互いに逆相となるように駆動される。
また、水晶基板11は、あるカット角となるように水晶から切り出され、矢印Eの方向が図1で説明した弾性表面波の伝搬方向であるX´軸に合致するように構成されている。
The surface
The
水晶などの圧電基板に設けたIDT電極により励振されるRayleigh型弾性表面波において、ストップバンドと呼ばれる2つの周波数解が計算で得られることが知られており、この2つの周波数解である低い周波数(下限モード)あるいは、高い周波数(上限モード)のどちらか一方が励振に利用されている。上記のように、弾性表面波の1波長中に2本の電極指を設けたシングル型IDT電極をSTカット水晶基板に備えた場合、ストップバンドの下限モードで弾性表面波が励振されることがわかっている。 In Rayleigh type surface acoustic wave excited by an IDT electrode provided on a piezoelectric substrate such as quartz, it is known that two frequency solutions called stop bands can be obtained by calculation, and these two frequency solutions are low frequencies. Either (lower limit mode) or higher frequency (upper limit mode) is used for excitation. As described above, when a single-type IDT electrode provided with two electrode fingers in one wavelength of a surface acoustic wave is provided on an ST cut quartz substrate, the surface acoustic wave may be excited in the lower limit mode of the stop band. know.
ここで、本発明者は、IDT電極の対数に着目し、このIDT電極の対数を変化させたとき、弾性表面波装置の温度特性の変化について解析を行った。
まず、STカット水晶基板を用いた場合の、IDT電極の対数と温度特性の変化について解析した。
図3はSTカット水晶基板を用い、IDT電極の対数を変化させたときの温度特性を示すグラフである。
Here, the inventor paid attention to the logarithm of the IDT electrode, and analyzed the change in the temperature characteristics of the surface acoustic wave device when the logarithm of the IDT electrode was changed.
First, the change in the logarithm of the IDT electrode and the temperature characteristic when the ST cut quartz substrate was used was analyzed.
FIG. 3 is a graph showing temperature characteristics when an ST cut quartz substrate is used and the logarithm of the IDT electrode is changed.
図3では、詳しくは、STカット水晶基板としてオイラー角表示(0°,123°,0°)の基板を用いてシングル型IDT電極を構成し、電極指の厚さHを波長λで除した基準化電極厚みH/λ=0.03、電極指の幅dを電極指のピッチPで除した基準化電極幅η(d/P)=0.5、電極指の交差する交差幅=32λ(λ=10μm)としたとき、IDT電極の対数を90対と265対の温度特性を示している。また、図3のグラフでは、20℃のときの周波数を基準にした周波数偏差を縦軸にとり、温度を横軸にとり示している。
図3によれば、IDT電極の対数が90対と265対とでは温度特性の変化はなく、STカット水晶基板を用いた場合、IDT電極の対数は温度特性に影響を与えない。
Specifically, in FIG. 3, a single-type IDT electrode is formed using a Euler angle display (0 °, 123 °, 0 °) substrate as an ST cut quartz substrate, and the thickness H of the electrode finger is divided by the wavelength λ. Standardized electrode thickness H / λ = 0.03, electrode finger width d divided by electrode finger pitch P, standardized electrode width η (d / P) = 0.5, intersecting width of electrode fingers intersecting = 32λ When (λ = 10 μm), the temperature characteristics of 90 pairs and 265 pairs of IDT electrodes are shown. In the graph of FIG. 3, the vertical axis represents the frequency deviation based on the frequency at 20 ° C., and the horizontal axis represents the temperature.
According to FIG. 3, there is no change in temperature characteristics between 90 and 265 pairs of IDT electrodes, and when an ST-cut quartz substrate is used, the number of IDT electrodes does not affect the temperature characteristics.
次に、面内回転STカット水晶基板を用いた場合の、IDT電極の対数と温度特性の変化について解析した。面内回転STカット水晶基板は、特許文献1にあるようにオイラー角表示(0°,113°≦θ≦135°,40°≦|ψ|≦49°)のカット角が使用されている。この面内回転STカット水晶基板を用いた弾性表面波装置では、非特許文献2にあるようにストップバンドの下限モードが利用されている。
Next, the change in the logarithm of the IDT electrode and the temperature characteristic when the in-plane rotation ST cut quartz substrate was used was analyzed. The in-plane rotation ST-cut quartz substrate uses a cut angle of Euler angle display (0 °, 113 ° ≦ θ ≦ 135 °, 40 ° ≦ | ψ | ≦ 49 °) as disclosed in Patent Document 1. In the surface acoustic wave device using this in-plane rotated ST-cut quartz substrate, the lower limit mode of the stop band is used as described in
図4は面内回転STカット水晶基板を用い、IDT電極の対数を変化させたときの温度特性を示すグラフである。
図4では、詳しくは、面内回転STカット水晶基板としてオイラー角表示(0°,123°,43°)の基板を用いてシングル型IDT電極を構成し、電極指の厚さHを波長λで除した基準化電極厚みH/λ=0.04、電極指の幅dを電極指のピッチPで除した基準化電極幅η(d/P)=0.5、電極指の交差する交差幅=32λ(λ=10μm)のとき、IDT電極の対数が70対、90対、150対、265対の温度特性を示している。また、図4のグラフでは、20℃のときの周波数を基準にした周波数偏差を縦軸にとり、温度を横軸にとり示している。
FIG. 4 is a graph showing temperature characteristics when an in-plane rotated ST-cut quartz substrate is used and the logarithm of the IDT electrode is changed.
Specifically, in FIG. 4, a single-type IDT electrode is formed using a Euler angle display (0 °, 123 °, 43 °) substrate as an in-plane rotated ST-cut quartz substrate, and the thickness H of the electrode finger is set to a wavelength λ. The normalized electrode thickness H / λ = 0.04 divided by λ, the electrode finger width d divided by the electrode finger pitch P, and the normalized electrode width η (d / P) = 0.5, the intersection of the electrode fingers intersecting When width = 32λ (λ = 10 μm), the temperature characteristics of IDT electrodes are 70, 90, 150, and 265 pairs. In the graph of FIG. 4, the frequency deviation based on the frequency at 20 ° C. is plotted on the vertical axis, and the temperature is plotted on the horizontal axis.
図4によれば、それぞれのIDT電極の対数では2次関数の温度特性曲線を示し、ある温度で周波数(周波数偏差)が最大となる頂点温度を有している。また、IDT電極の対数が多くなるに従って、この頂点温度が低い温度に移動するのがわかる。
例えば、IDT電極の対数が90対では頂点温度がおよそ50℃であり、IDT電極の対数が265対では頂点温度がおよそ15℃である。また、このとき、弾性表面波装置の使用温度範囲が−40℃〜90℃であれば、IDT電極の対数が90対では約110ppm、IDT電極の対数が265対では約75ppmの周波数変動量が得られる。
According to FIG. 4, the logarithm of each IDT electrode shows a temperature characteristic curve of a quadratic function, and has a peak temperature at which the frequency (frequency deviation) is maximum at a certain temperature. It can also be seen that the peak temperature moves to a lower temperature as the number of IDT electrode pairs increases.
For example, when the number of IDT electrode pairs is 90, the vertex temperature is about 50 ° C., and when the number of IDT electrode pairs is 265, the vertex temperature is about 15 ° C. At this time, if the operating temperature range of the surface acoustic wave device is −40 ° C. to 90 ° C., the frequency variation amount is about 110 ppm when the number of IDT electrodes is 90 pairs and about 75 ppm when the number of IDT electrodes is 265 pairs. can get.
このように、IDT電極の対数を変化させて頂点温度を調整することで、温度特性を調整することが可能である。この面内回転STカット水晶基板を用い、シングル型IDT電極を設けた弾性表面波のストップバンドの下限モードを利用する弾性表面波装置において、IDT電極の対数により温度特性が変化することは、従来知られていなかったことである。
このことを利用して、弾性表面波装置の設計においてIDT電極の対数を考慮することで、弾性表面波装置の温度特性を調整することができる。
また、STカット水晶基板の2次温度係数は一般に−3.4×10-8(1/℃2)であり、温度範囲を−40℃〜90℃とした場合、周波数変動量は約144ppmである。これに対して、面内回転STカット水晶基板を用いストップバンドの下限モードの2次温度係数は−1.4×10-8(1/℃2)であり、温度範囲を−40℃〜90℃とした場合、周波数変動量は約59ppmである。
このように、本発明に係る水晶基板のカット角(0°,113°≦θ≦135°,40°≦|ψ|≦49°)では、STカット水晶基板を用いる場合に比較して、温度に対する周波数変動量を小さくすることが可能であり、優れた温度特性を備えた弾性表面波装置を提供できる。
As described above, the temperature characteristics can be adjusted by adjusting the apex temperature by changing the logarithm of the IDT electrode. In a surface acoustic wave device using this in-plane rotating ST-cut quartz substrate and using a lower limit mode of a stop surface wave of a surface acoustic wave provided with a single type IDT electrode, the temperature characteristics change according to the logarithm of the IDT electrode. It was not known.
By utilizing this fact, the temperature characteristics of the surface acoustic wave device can be adjusted by considering the logarithm of the IDT electrode in the design of the surface acoustic wave device.
Further, the secondary temperature coefficient of the ST cut quartz substrate is generally −3.4 × 10 −8 (1 / ° C. 2 ), and when the temperature range is −40 ° C. to 90 ° C., the frequency fluctuation amount is about 144 ppm. is there. On the other hand, the secondary temperature coefficient of the lower limit mode of the stop band using the in-plane rotating ST cut quartz substrate is −1.4 × 10 −8 (1 / ° C. 2 ), and the temperature range is −40 ° C. to 90 ° C. In the case of ° C., the frequency fluctuation amount is about 59 ppm.
Thus, at the cut angle (0 °, 113 ° ≦ θ ≦ 135 °, 40 ° ≦ | ψ | ≦ 49 °) of the quartz crystal substrate according to the present invention, the temperature is higher than when the ST-cut quartz crystal substrate is used. Therefore, it is possible to provide a surface acoustic wave device having excellent temperature characteristics.
次に、上記で説明したIDT電極の対数により温度特性が変化することを利用して、IDT電極を形成した後の製造工程において、温度特性を調整する方法について説明する。
図5は、本実施形態の弾性表面波装置の構成を示す模式図であり、図5(a)は模式平面図、図5(b)は同図(a)のA−A断線に沿う模式断面図である。
Next, a description will be given of a method for adjusting the temperature characteristics in the manufacturing process after forming the IDT electrodes by utilizing the fact that the temperature characteristics change depending on the logarithm of the IDT electrodes described above.
5A and 5B are schematic views showing the configuration of the surface acoustic wave device according to the present embodiment. FIG. 5A is a schematic plan view, and FIG. 5B is a schematic view taken along the line AA in FIG. It is sectional drawing.
弾性表面波装置30は、水晶基板31の表面にIDT電極32、その両側に櫛形電極35,36,37,38、さらにその外側に反射器33,34を備えている。IDT電極32は電極指32b,32dが噛み合うように配置されている。電極指32bはバスバー32aに連結され、電極指32dはバスバー32cに連結されている。電極指32b,32dは厚さH、電極幅dにて形成され、電極指32bと電極指32dの間隔(ピッチ)Pは等間隔で連続し形成されている。また、弾性表面波の1波長λ中に電極指32b,32dが1本ずつ設けられ、シングル型のIDT電極32が構成されている。
The surface
IDT電極32の一方の側には、IDT電極32とは独立した、櫛形電極35,36が形成されている。櫛形電極35は電極指35b,35dを備え、それぞれバスバー35a、35cに連結されている。同様に、櫛形電極36は電極指36b,36dを備え、それぞれバスバー36a、36cに連結されている。
IDT電極32の他方の側には、IDT電極32とは独立した、櫛形電極37,38が形成されている。櫛形電極37は電極指37b,37dを備え、それぞれバスバー37a、37cに連結されている。同様に、櫛形電極38は電極指38b,38dを備え、それぞれバスバー38a、38cに連結されている。
On one side of the
On the other side of the
これらの櫛形電極35,36,37,38はIDT電極32の電極指32b,32dから連続して同じピッチとなるように電極指35b、35d、36b、36d、37b、37d、38b、38dが配置されている。
なお、本実施形態では1対の電極指を備えた櫛形電極35,36,37,38を形成しているが、例えば5対の電極指を備えた櫛形電極としてもよく、その対数は適宜変更しても良い。
The
In this embodiment, the comb-shaped
さらに、IDT電極32、櫛形電極35,36,37,38を両側から挟むように反射器33,34が形成されている。
また、水晶基板31は、オイラー角表示(0°,113°≦θ≦135°,40°≦|ψ|≦49°)のカット角となるように水晶から切り出され、矢印Eの方向が図1で説明した弾性表面波の伝搬方向であるX´軸に合致するように構成されている。
Further,
The
次に、上記の弾性表面波装置30を用い、温度特性を調整する手順について説明する。
図6は、弾性表面波装置における温度特性調整方法の手順を説明するフローチャート図である。また、図7、図8はその温度特性調整方法について説明する模式平面図である。ここでは図6のフローチャート図に従い、図7、図8を参照して温度特性調整方法について説明する。
Next, a procedure for adjusting temperature characteristics using the surface
FIG. 6 is a flowchart for explaining the procedure of the temperature characteristic adjusting method in the surface acoustic wave device. 7 and 8 are schematic plan views for explaining the temperature characteristic adjusting method. Here, the temperature characteristic adjusting method will be described with reference to FIGS. 7 and 8 according to the flowchart of FIG.
まず、ステップS1にて図5で説明した弾性表面波装置30の温度特性を測定する。次にステップS2で、測定した温度特性に基づき温度特性の頂点温度が所望の範囲に入っているかどうかを確認する。温度特性の頂点温度が所望の範囲に入っていない場合には、ステップS3に進み、測定した温度特性の頂点温度が所望の範囲に対して高いかどうかを判断する。そして、頂点温度が所望の範囲に対して低い場合には、ステップS4に進み、IDT電極32を切断する作業に入る。
First, in step S1, the temperature characteristics of the surface
ここで、IDT電極32の切断は図7(a)に示すように、IDT電極32の両側から切断線B−B、C−Cに沿って、所望の対数のIDT電極を切断する。IDT電極32の切断にあたっては、レーザ光をIDT電極32のバスバー32a,32cに照射して、このバスバー32a,32cを切断する。この切断により、電極指がバスバー41a,41c,42a,42cに連結された櫛形電極41,42がIDT電極32から切り離される。
なお、弾性表面波装置30のIDT電極32を中心に左右の対称性を維持するために、IDT電極32の両側から同じ対数を切り離すのが好ましい。
Here, as shown in FIG. 7A, the
In order to maintain left-right symmetry about the
次に、ステップS1に戻り、再度温度特性の測定が行われる。そして、頂点温度が所望の範囲に入るまでステップS1、S2、S3、S4が繰り返され、ステップS2で頂点温度が所望の範囲に入ると、弾性表面波装置の温度特性調整が終了しステップS6に進み、反射器33,34に独立している櫛形電極を接続する作業に入る。
Next, returning to step S1, the temperature characteristic is measured again. Steps S1, S2, S3, and S4 are repeated until the vertex temperature falls within the desired range. When the vertex temperature falls within the desired range at step S2, the temperature characteristic adjustment of the surface acoustic wave device is completed, and the process returns to step S6. The operation proceeds to connect the independent comb electrodes to the
反射器33,34に櫛形電極を接続する作業は、図7(b)に示すように、まず、反射器33と櫛形電極36のバスバー36a,36cの間にインクジェット法により導電性粒子を含む溶液からなる液滴45を塗布する。続いて櫛形電極36のバスバー36a,36cと櫛形電極35のバスバー35a,35cの間に液滴45をインクジェット法により塗布する。そして、櫛形電極35のバスバー35a,35cと櫛形電極41のバスバー41a,41cの間に液滴45をインクジェット法により塗布する。
また、反射器34と櫛形電極38、37、42の接続においても、同様に、それぞれのバスバーの間に液滴45をインクジェット法により塗布する。
液滴45の塗布後、液滴45を乾燥させることで、反射器33と櫛形電極36,35,41および反射器34と櫛形電極38,37,42の接続がなされ、弾性表面波装置30が完成する。
As shown in FIG. 7B, the operation of connecting the comb electrodes to the
Similarly, in the connection between the
After applying the
また、図6のステップS3において、頂点温度が所望の範囲に対して高い場合には、ステップS5に進み、IDT電極32に櫛形電極を接続する作業に入る。
この櫛形電極を接続する作業は、所望のIDT電極の対数に相当する櫛形電極をIDT電極32に、接続する作業である。図8(a)に示すように、まず、IDT電極32のバスバー32a,32cと櫛形電極35のバスバー35a,35cの間にインクジェット法により導電性粒子を含む溶液からなる液滴45を塗布する。次に、IDT電極32のバスバー32a,32cと櫛形電極37のバスバー37a,37cの間にインクジェット法により液滴45を塗布する。その後、液滴45を乾燥させることで、IDT電極32と櫛形電極35,37が接続され、電気的な導通がなされる。
なお、弾性表面波装置30のIDT電極32を中心に左右の対称性を維持するために、IDT電極32の両側から同じ対数となる櫛形電極を接続するのが好ましい。
In step S3 of FIG. 6, if the vertex temperature is higher than the desired range, the process proceeds to step S5, and the operation of connecting the comb electrode to the
The operation of connecting the comb electrodes is an operation of connecting the comb electrodes corresponding to the desired logarithm of the IDT electrodes to the
In order to maintain left-right symmetry about the
次に、ステップS1に戻り、再度温度特性の測定が行われる。そして、頂点温度が所望の範囲に入るまでステップS1、S2、S3、S5が繰り返され、ステップS2で頂点温度が所望の範囲に入ると、弾性表面波装置の温度特性調整が終了しステップS6に進み、反射器33,34に独立している櫛形電極を接続する作業に入る。
反射器33,34に櫛形電極を接続する作業は、図8(b)に示すように、まず、反射器33と櫛形電極36のバスバー36a,36cの間にインクジェット法により導電性粒子を含む溶液からなる液滴45を塗布する。次に、同様に、反射器34と櫛形電極38のバスバー38a,38cの間にインクジェット法により液滴45を塗布する。その後、液滴45を乾燥させることで、反射器33と櫛形電極36および反射器34と櫛形電極38の接続がなされ、弾性表面波装置30が完成する。
Next, returning to step S1, the temperature characteristic is measured again. Steps S1, S2, S3, and S5 are repeated until the vertex temperature falls within the desired range. When the vertex temperature falls within the desired range at step S2, the temperature characteristic adjustment of the surface acoustic wave device is finished, and the process goes to step S6. The operation proceeds to connect the independent comb electrodes to the
As shown in FIG. 8B, the operation of connecting the comb electrodes to the
以上のように、本実施形態では、IDT電極32を形成した後の製造工程の中で、IDT電極32を切断してIDT電極32の対数を減らすことで、温度特性の頂点温度を高温側に調整でき、また、IDT電極32に櫛形電極を接続することで温度特性の頂点温度を低温側に調整することができる。このようにして、面内回転STカット水晶基板31を用い、シングル型のIDT電極32を備えた、弾性表面波のストップバンドの下限モードを励振させる弾性表面波装置30において、従来知られていなかったIDT電極32の対数を変化させることで温度特性の頂点温度を調整し、弾性表面波装置30の温度特性を調整することができる。このことから、製造工程における温度特性のばらつきを抑えることができ、より高安定な弾性表面波装置30を得ることができる。
As described above, in this embodiment, in the manufacturing process after forming the
また、IDT電極32にレーザ光を照射することで容易にIDT電極32を切断でき、IDT電極32の電極指の対数を減ずることができる。さらに、IDT電極32と櫛形電極の間にインクジェット法により導電性材料を塗布することで、容易にIDT電極32と櫛形電極を接続することができる。
そして、反射器33,34に櫛形電極を接続することで、櫛形電極を反射器として利用することができるため、反射器の反射係数を大きくでき、良好な特性の弾性表面波装置30を得ることができる。
(第2の実施形態)
Further, by irradiating the
Then, by connecting the comb electrodes to the
(Second Embodiment)
続いて、面内回転STカット水晶基板を用い、シングル型IDT電極を設けた弾性表面波のストップバンドの上限モードを利用する弾性表面波装置における実施形態について説明する。
従来より知られたSTカット水晶基板はオイラー角表示で、例えば(0°,123°,0°)があり、この基板を用いてシングル型IDT電極を構成した場合、弾性表面波が励振されるのはストップバンドにおける下限モードである。
シングル型IDT電極において、弾性表面波のストップバンドの上限モード、下限モードが励振されるかどうかは、それぞれのモードの周波数での短絡条件と開放条件における周波数の差により決まり、周波数差があれば、そのモードは励振されることが分かっている。
Next, an embodiment of a surface acoustic wave device using an in-plane rotating ST-cut quartz substrate and using an upper limit mode of a surface acoustic wave stop band provided with a single IDT electrode will be described.
Conventionally known ST-cut quartz substrates have Euler angles, for example (0 °, 123 °, 0 °). When a single-type IDT electrode is formed using this substrate, surface acoustic waves are excited. This is the lower limit mode in the stop band.
In the single type IDT electrode, whether the upper limit mode and the lower limit mode of the surface acoustic wave stop band are excited is determined by the frequency difference between the short-circuit condition and the open condition in the frequency of each mode. The mode is known to be excited.
表1は、シングル型IDT電極を用いたSTカット水晶基板および本発明に係るカット角の水晶基板において、上限モードでの短絡条件と開放条件における周波数の差を示す表である。
この表1では、弾性表面波の波長λ=10μmとし、電極指の幅dを電極指のピッチPで除した基準化電極幅η(d/P)、及び電極指の厚さHを波長λで除した基準化電極厚みH/λの条件を変えて示している。また、上限モードにおける短絡条件の周波数をfus、上限モードにおける開放条件の周波数をfuoとし、その差を絶対値で示している。
Table 1 is a table showing the difference in frequency between the short-circuit condition in the upper limit mode and the open condition in the ST-cut quartz crystal substrate using the single type IDT electrode and the quartz substrate having the cut angle according to the present invention.
In Table 1, the surface acoustic wave wavelength λ = 10 μm, the electrode electrode width d divided by the electrode finger pitch P, and the electrode electrode thickness η (d / P), and the electrode finger thickness H are the wavelength λ. The conditions of the normalized electrode thickness H / λ divided by are changed. The frequency of the short-circuit condition in the upper limit mode is fus, the frequency of the open condition in the upper limit mode is fuo, and the difference is indicated by an absolute value.
表1において、条件AはSTカット水晶基板を用い、η=0.5,H/λ=0.03の場合であり、上限モードにおける短絡条件の周波数と開放条件の周波数の差は0となっている。また、条件BはSTカット水晶基板を用い、η=0.7,H/λ=0.10の場合であり、上限モードにおける短絡条件の周波数と開放条件の周波数の差は0となっている。
このように、STカット水晶基板を用いた場合には、IDT電極における電極指の寸法が変わってもストップバンドの上限モードでは弾性表面波を励振できないことがわかる。
In Table 1, Condition A is the case where an ST-cut quartz substrate is used and η = 0.5 and H / λ = 0.03, and the difference between the short-circuit condition frequency and the open-circuit condition frequency in the upper limit mode is zero. ing. Condition B is a case where an ST-cut quartz substrate is used and η = 0.7 and H / λ = 0.10, and the difference between the frequency of the short-circuit condition and the frequency of the open condition in the upper limit mode is zero. .
Thus, it can be seen that when the ST cut quartz substrate is used, the surface acoustic wave cannot be excited in the upper limit mode of the stop band even if the dimension of the electrode finger in the IDT electrode changes.
次に、本発明で利用するカット角であるオイラー角(0°,123°,41°)の水晶基板を例にとり説明する。
条件Cでは本発明に係るカット角の水晶基板を用い、η=0.5,H/λ=0.03の場合であり、上限モードにおける短絡条件の周波数と開放条件の周波数の差は0.0015MHzとなっている。
また、同様に条件Dでは本発明に係るカット角の水晶基板を用い、η=0.7,H/λ=0.10の場合であり、上限モードにおける短絡条件の周波数と開放条件の周波数の差は0.1667MHzとなっている。
このように、上記のような水晶基板を用いた場合には、ストップバンドの上限モードで弾性表面波を励振できることがわかる。このことは、水晶の結晶における対称性についてカット角をずらすことで非対称とし、上限モードの弾性表面波を励振可能としている。
Next, a quartz substrate having Euler angles (0 °, 123 °, 41 °), which are cut angles used in the present invention, will be described as an example.
Condition C is a case where a quartz substrate having a cut angle according to the present invention is used and η = 0.5 and H / λ = 0.03. The difference between the frequency of the short-circuit condition and the frequency of the open condition in the upper limit mode is 0. It is 0015 MHz.
Similarly, the condition D is a case where the crystal substrate having the cut angle according to the present invention is used and η = 0.7 and H / λ = 0.10, and the frequency of the short-circuit condition in the upper limit mode and the frequency of the open condition are The difference is 0.1667 MHz.
Thus, it can be seen that the surface acoustic wave can be excited in the upper limit mode of the stop band when the above-described quartz substrate is used. This is made asymmetric by shifting the cut angle with respect to the symmetry in the crystal of the crystal, and the surface acoustic wave in the upper limit mode can be excited.
次に、ストップバンドの上限モードを利用し、本実施形態のカット角の水晶基板を用いた場合の温度に対する周波数変動について説明する。
図9は、本実施形態における弾性表面波装置の温度に対する周波数変動量を示すグラフである。なお、周波数変動量=周波数偏差の最大値−周波数偏差の最小値であり、周波数偏差=(各温度における周波数−25℃における周波数)/25℃における周波数である。
条件として、温度範囲を−40℃〜90℃、シングル型IDT電極における基準化電極幅d/P=0.7、基準化電極厚みH/λ=0.10としている。そして、水晶基板のカット角をφ=0°に固定し、θ=0°〜180°間で面内回転角ψ=0°〜90°を変化させたときに周波数変動量が最適値(最小値)となる周波数変動量を黒丸印で示している。また、そのときの面内回転角ψを三角印で示している。例えば、φ=0°,θ=40°のとき、ψ=0°〜90°間で変化させた場合の、周波数変動量の最小値はおよそ80ppmであり、そのときの面内回転角ψはおよそ12°である。
なお、ψは水晶結晶の対称性から、プラス及びマイナスのどちら側の角度を用いても結果は同じであり、実施可能である。また、オイラー角による表記にこだわらず、結晶学的に等価なカット角の水晶基板を用いても良い。
Next, frequency variation with respect to temperature in the case of using the cut-angle quartz crystal substrate of the present embodiment using the upper limit mode of the stop band will be described.
FIG. 9 is a graph showing the frequency variation with respect to the temperature of the surface acoustic wave device according to the present embodiment. The frequency fluctuation amount = the maximum value of the frequency deviation−the minimum value of the frequency deviation, and the frequency deviation = (frequency at each temperature−frequency at 25 ° C.) / Frequency at 25 ° C.
As conditions, the temperature range is −40 ° C. to 90 ° C., the standardized electrode width d / P = 0.7 in the single IDT electrode, and the standardized electrode thickness H / λ = 0.10. When the cut angle of the quartz substrate is fixed to φ = 0 ° and the in-plane rotation angle ψ = 0 ° to 90 ° is changed between θ = 0 ° and 180 °, the frequency fluctuation amount is the optimum value (minimum) Value) is shown by black circles. Further, the in-plane rotation angle ψ at that time is indicated by triangles. For example, when φ = 0 ° and θ = 40 °, the minimum value of the frequency variation when ψ = 0 ° to 90 ° is changed is about 80 ppm, and the in-plane rotation angle ψ at that time is It is approximately 12 °.
It should be noted that ψ is the same because the symmetry of the quartz crystal is used, and the result is the same regardless of which of the positive and negative angles is used. In addition, a crystal substrate having a crystallographically equivalent cut angle may be used without regard to notation by Euler angles.
このように、カット角及び弾性表面波伝搬方向を(0°,0°≦θ≦180°,9°≦|ψ|≦46°)とした水晶基板において、弾性表面波の伝搬方向を水晶基板における結晶の対称位置から離れた位置に移動させることができ、シングル型IDT電極を用いて弾性表面波のストップバンドの上限モードを励振させることができる。
また、図9よりカット角及び弾性表面波伝搬方向を(0°,0°≦θ≦180°,9°≦|ψ|≦46°)とした水晶基板において、STカット水晶基板を用いた場合より周波数変動量が小さくすることができる。さらにカット角及び弾性表面波伝搬方向を(0°,95°≦θ≦155°,33°≦|ψ|≦46°)とした水晶基板において、面内回転STカット水晶基板を用い、下限モードを利用した場合より周波数変動量が小さいことがわかる。
Thus, in the quartz substrate in which the cut angle and the surface acoustic wave propagation direction are (0 °, 0 ° ≦ θ ≦ 180 °, 9 ° ≦ | ψ | ≦ 46 °), the propagation direction of the surface acoustic wave is the quartz substrate. The crystal can be moved away from the symmetrical position of the crystal, and the upper limit mode of the stopband of the surface acoustic wave can be excited using the single type IDT electrode.
Further, in the case where the ST cut quartz substrate is used in the quartz substrate in which the cut angle and the surface acoustic wave propagation direction are (0 °, 0 ° ≦ θ ≦ 180 °, 9 ° ≦ | ψ | ≦ 46 °) from FIG. The amount of frequency fluctuation can be further reduced. Further, in a quartz substrate in which the cut angle and the surface acoustic wave propagation direction are (0 °, 95 ° ≦ θ ≦ 155 °, 33 ° ≦ | ψ | ≦ 46 °), an in-plane rotated ST-cut quartz substrate is used, and a lower limit mode is used. It can be seen that the amount of frequency fluctuation is smaller than when using.
図10は面内回転STカット水晶基板を用い、ストップバンドの上限モードを励振する弾性表面波装置のIDT電極の対数を変化させたときの温度特性を示すグラフである。
図10では、詳しくは、面内回転STカット水晶基板としてオイラー角表示(0°,123°,41°)の基板を用いてシングル型IDT電極を構成し、電極指の厚さHを波長λで除した基準化電極厚みH/λ=0.10、電極指の幅dを電極指のピッチPで除した基準化電極幅η(d/P)=0.7、電極指の交差する交差幅=32λ(λ=10μm)のとき、IDT電極の対数が50対、70対、90対、150対、265対の温度特性を示している。また、図10のグラフでは、20℃のときの周波数を基準にした周波数偏差を縦軸にとり、温度を横軸にとり示している。
FIG. 10 is a graph showing temperature characteristics when the logarithm of the IDT electrode of the surface acoustic wave device that excites the upper limit mode of the stop band using the in-plane rotated ST-cut quartz substrate is changed.
Specifically, in FIG. 10, a single-type IDT electrode is formed using a Euler angle display (0 °, 123 °, 41 °) substrate as an in-plane rotated ST-cut quartz substrate, and the thickness H of the electrode finger is set to a wavelength λ. The normalized electrode thickness H / λ = 0.10 divided by ## EQU10 ## The normalized electrode width η (d / P) = 0.7 obtained by dividing the electrode finger width d by the electrode finger pitch P. When width = 32λ (λ = 10 μm), the temperature characteristics of IDT electrodes are 50, 70, 90, 150, and 265 pairs. In the graph of FIG. 10, the vertical axis indicates the frequency deviation based on the frequency at 20 ° C., and the horizontal axis indicates the temperature.
図10によれば、それぞれのIDT電極の対数では3次関数の温度特性を示している。IDT電極の対数が少なくなると温度特性曲線が右回転したように現れる。これは温度特性曲線をテーラー展開したときの1次温度係数が減少したことに相当する。例えば、IDT電極の対数が265対の場合、1次温度係数はほぼ0であるのに対して、90対の場合、1次温度係数は負の値を持っている。また、このとき、弾性表面波装置の使用温度範囲が−40℃〜90℃であれば、IDT電極の対数が90対では約67ppm、IDT電極の対数が265対では約10ppmの周波数変動量が得られる。 According to FIG. 10, the logarithm of each IDT electrode shows a temperature characteristic of a cubic function. When the logarithm of the IDT electrode decreases, the temperature characteristic curve appears as if it is rotated clockwise. This corresponds to a decrease in the first-order temperature coefficient when the temperature characteristic curve is developed by Taylor. For example, when the number of IDT electrode pairs is 265, the primary temperature coefficient is almost 0, whereas when the number is 90 pairs, the primary temperature coefficient has a negative value. At this time, if the operating temperature range of the surface acoustic wave device is −40 ° C. to 90 ° C., the frequency variation amount is about 67 ppm when the number of IDT electrodes is 90 pairs and about 10 ppm when the number of IDT electrodes is 265 pairs. can get.
このように、IDT電極の対数を変化させて3次関数の1次温度係数を調整することで、温度特性を調整することが可能である。この面内回転STカット水晶基板を用い、シングル型IDT電極を設けた弾性表面波のストップバンドの上限モードを利用する弾性表面波装置において、IDT電極の対数により温度特性が変化することは、従来知られていなかったことである。
このことを利用して、弾性表面波装置の設計においてIDT電極の対数を考慮することで、弾性表面波装置の温度特性を調整することができる。
また、この水晶基板のカット角(0°,95°≦θ≦155°,33°≦|ψ|≦46°)では、面内回転STカット水晶基板を用いストップバンドの下限モード場合に比較して、温度に対する周波数変動量を小さくすることが可能であり、優れた温度特性を備えた弾性表面波装置を提供できる。
Thus, the temperature characteristic can be adjusted by changing the logarithm of the IDT electrode to adjust the first-order temperature coefficient of the cubic function. In a surface acoustic wave device that uses this in-plane rotating ST-cut quartz substrate and uses an upper limit mode of a stop surface wave of a surface acoustic wave provided with a single type IDT electrode, the temperature characteristics change according to the logarithm of the IDT electrode. It was not known.
By utilizing this fact, the temperature characteristics of the surface acoustic wave device can be adjusted by considering the logarithm of the IDT electrode in the design of the surface acoustic wave device.
Further, the cut angle of this quartz substrate (0 °, 95 ° ≦ θ ≦ 155 °, 33 ° ≦ | ψ | ≦ 46 °) is compared with the lower limit mode of the stop band using the in-plane rotation ST cut quartz substrate. Thus, it is possible to reduce the amount of frequency fluctuation with respect to temperature, and to provide a surface acoustic wave device having excellent temperature characteristics.
次に、上記で説明したIDT電極の対数により温度特性が変化することを利用して、IDT電極を形成した後の製造工程において、温度特性を調整する方法について説明する。
本実施形態で用いる弾性表面波装置は第1の実施形態の図5で説明した弾性表面波装置30と同様な構成を備え、水晶基板31のカット角のみ異なるため、構成の説明を省略する。
本実施形態の弾性表面波装置30は、水晶基板31のカット角及び弾性表面波伝搬方向を(0°,0°≦θ≦180°,9°≦|ψ|≦46°)としており、ストップバンドの上限モードを励振する。
Next, a description will be given of a method for adjusting the temperature characteristics in the manufacturing process after forming the IDT electrodes by utilizing the fact that the temperature characteristics change depending on the logarithm of the IDT electrodes described above.
The surface acoustic wave device used in the present embodiment has the same configuration as that of the surface
The surface
このような弾性表面波装置30を用い、温度特性を調整する手順について説明する。
図11は、弾性表面波装置における温度特性調整方法の手順を説明するフローチャート図である。また、第1の実施形態において温度特性調整方法について説明した図7、図8についても同様な調整作業を行うため、これらの図を用いて説明する。ここでは図11のフローチャート図に従い、図7、図8を参照して温度特性調整方法について説明する。
A procedure for adjusting temperature characteristics using such a surface
FIG. 11 is a flowchart for explaining the procedure of the temperature characteristic adjusting method in the surface acoustic wave device. Further, FIGS. 7 and 8 that describe the temperature characteristic adjusting method in the first embodiment will be described with reference to FIGS. Here, the temperature characteristic adjusting method will be described with reference to FIGS. 7 and 8 according to the flowchart of FIG.
まず、ステップS11にて弾性表面波装置30の温度特性を測定する。次にステップS12で、測定した温度特性に基づき温度特性の1次温度係数が所望の範囲に入っているかどうかを確認する。温度特性の1次温度係数が所望の範囲に入っていない場合には、ステップS13に進み、測定した温度特性の1次温度係数が所望の範囲に対して小さいかどうかを判断する。そして、1次温度係数が所望の範囲に対して大きい場合には、ステップS14に進み、IDT電極32を切断する作業に入る。
ここで、IDT電極32の切断は図7(a)に示すように、IDT電極32の両側から切断線B−B、C−Cに沿って、所望の対数のIDT電極を切断する。IDT電極32の切断にあたってはレーザ光をIDT電極32のバスバー32a,32cに照射して、このバスバー32a,32cを切断する。この切断により、電極指がバスバー41a,41c,42a,42cに連結された櫛形電極41,42がIDT電極32から切り離される。
なお、弾性表面波装置30のIDT電極32を中心に左右の対称性を維持するために、IDT電極32の両側から同じ対数を切り離すのが好ましい。
First, in step S11, the temperature characteristics of the surface
Here, as shown in FIG. 7A, the
In order to maintain left-right symmetry about the
次に、ステップS11に戻り、再度温度特性の測定が行われる。そして、1次温度係数が所望の範囲に入るまでステップS11以降、ステップS12、S13、S14が繰り返され、ステップS12で1次温度係数が所望の範囲に入ると、弾性表面波装置の温度特性調整が終了しステップS16に進み、反射器33,34に櫛形電極を接続する作業に入る。
反射器33,34に櫛形電極を接続する作業は、図7(b)に示すように、まず、反射器33と櫛形電極36のバスバー36a,36cの間にインクジェット法により導電性粒子を含む溶液からなる液滴45を塗布する。続いて櫛形電極36のバスバー36a,36cと櫛形電極35のバスバー35a,35cの間に液滴45をインクジェット法により塗布する。そして、櫛形電極35のバスバー35a,35cと櫛形電極41のバスバー41a,41cの間に液滴45をインクジェット法により塗布する。
また、反射器34と櫛形電極38、37、42の接続においても、同様に、それぞれのバスバーの間に液滴45をインクジェット法により塗布する。
液滴45の塗布後、液滴45を乾燥させることで、反射器33と櫛形電極36,35,41および反射器34と櫛形電極38,37,42の接続がなされ、弾性表面波装置30が完成する。
Next, it returns to step S11 and a temperature characteristic is measured again. Steps S12, S13, and S14 are repeated until the primary temperature coefficient falls within the desired range. When the primary temperature coefficient falls within the desired range at step S12, the temperature characteristics of the surface acoustic wave device are adjusted. Is completed and the process proceeds to step S16, and the operation of connecting the comb electrodes to the
As shown in FIG. 7B, the operation of connecting the comb electrodes to the
Similarly, in the connection between the
After applying the
また、図11のステップS13において、1次温度係数が所望の範囲に対して小さい場合には、ステップS15に進み、IDT電極32に櫛形電極を接続する作業に入る。
この櫛形電極を接続する作業は、所望のIDT電極の対数に相当する櫛形電極をIDT電極32に、接続する作業である。図8(a)に示すように、まず、IDT電極32のバスバー32a,32cと櫛形電極35のバスバー35a,35cの間にインクジェット法により導電性粒子を含む溶液からなる液滴45を塗布する。次に、IDT電極32のバスバー32a,32cと櫛形電極37のバスバー37a,37cの間にインクジェット法により液滴45を塗布する。その後、液滴45を乾燥させることで、IDT電極32と櫛形電極35,37が接続され、電気的な導通がなされる。
なお、弾性表面波装置30のIDT電極32を中心に左右の対称性を維持するために、IDT電極32の両側から同じ対数となる櫛形電極を接続するのが好ましい。
If the first-order temperature coefficient is smaller than the desired range in step S13 of FIG. 11, the process proceeds to step S15 and the operation of connecting the comb electrode to the
The operation of connecting the comb electrodes is an operation of connecting the comb electrodes corresponding to the desired logarithm of the IDT electrodes to the
In order to maintain left-right symmetry about the
次に、ステップS11に戻り、再度温度特性の測定が行われる。そして、1次温度係数が所望の範囲に入るまでステップS11、S12、S13、S15が繰り返され、ステップS12で1次温度係数が所望の範囲に入ると、弾性表面波装置の温度特性調整が終了しステップS16に進み、反射器33,34に櫛形電極を接続する作業に入る。反射器33,34に櫛形電極を接続する作業は、図8(b)に示すように、まず、反射器33と櫛形電極36のバスバー36a,36cの間にインクジェット法により導電性粒子を含む溶液からなる液滴45を塗布する。次に、同様に、反射器34と櫛形電極38のバスバー38a,38cの間にインクジェット法により液滴45を塗布する。その後、液滴45を乾燥させることで、反射器33と櫛形電極36および反射器34と櫛形電極38の接続がなされ、弾性表面波装置30が完成する。
Next, it returns to step S11 and a temperature characteristic is measured again. Steps S11, S12, S13, and S15 are repeated until the primary temperature coefficient enters the desired range. When the primary temperature coefficient enters the desired range in step S12, the temperature characteristic adjustment of the surface acoustic wave device is completed. Then, the process proceeds to step S16, and the operation of connecting the comb electrodes to the
以上のように、本実施形態では、IDT電極32を形成した後の製造工程の中で、IDT電極32を切断してIDT電極32の対数を減らすことで、温度特性の1次温度係数を小さくして、温度特性曲線を右回転させるように調整でき、また、IDT電極32に櫛形電極を接続することで温度特性の1次温度係数を大きくして、温度特性曲線を左回転させるように調整することができる。
このようにして、面内回転STカット水晶基板31を用い、シングル型のIDT電極32を備えた、弾性表面波のストップバンドの上限モードを励振させる弾性表面波装置30において、従来知られていなかったIDT電極32の対数を変化させることで温度特性の1次温度係数を調整し、弾性表面波装置30の温度特性を調整することができる。このことから、製造工程における温度特性のばらつきを抑えることができ、より高安定な弾性表面波装置30を得ることができる。
また、IDT電極32にレーザ光を照射することで容易にIDT電極32を切断でき、IDT電極32の電極指の対数を減ずることができる。さらに、IDT電極32と櫛形電極の間にインクジェット法により導電性材料を塗布することで、容易にIDT電極32と櫛形電極を接続することができる。
そして、反射器33,34に櫛形電極を接続することで、櫛形電極を反射器として利用することができるため、反射器の反射係数を大きくでき、良好な特性の弾性表面波装置30を得ることができる。
また、水晶基板のカット角及び弾性表面波伝搬方向を(0°,95°≦θ≦155°,33°≦|ψ|≦46°)とすれば、面内回転STカット水晶基板を用いストップバンドの下限モードを利用する場合に比較して、温度に対する周波数変動量を小さくすることが可能であり、優れた温度特性を備えた弾性表面波装置を提供できる。
(第3の実施形態)
As described above, in this embodiment, in the manufacturing process after forming the
Thus, the surface
Further, by irradiating the
Then, by connecting the comb electrodes to the
Further, if the cut angle and surface acoustic wave propagation direction of the quartz substrate are (0 °, 95 ° ≦ θ ≦ 155 °, 33 ° ≦ | ψ | ≦ 46 °), the in-plane rotation ST-cut quartz substrate is used to stop. Compared with the case where the lower limit mode of the band is used, the amount of frequency fluctuation with respect to temperature can be reduced, and a surface acoustic wave device having excellent temperature characteristics can be provided.
(Third embodiment)
次に、弾性表面波装置の製造方法について説明する。
図12は弾性表面波装置の製造工程を説明するフローチャート図である。
弾性表面波装置の製造方法は、まず、水晶基板の表面にAlなどの金属膜を所定の厚みで形成し、この金属膜にフォトリソグラフィ技術を用いて、IDT電極および反射器の形状を形成する(ステップS21)。次に、IDT電極の電極をエッチングまたは、IDT電極周辺の水晶基板をエッチングして弾性表面波装置の周波数を調整する(ステップS22)。続いて、第1の実施形態、第2の実施形態で説明した温度特性調整方法で弾性表面波装置の温度特性の調整を行う(ステップS23)。このようにして、各工程を流動して弾性表面波装置の製造がなされている。
Next, a method for manufacturing the surface acoustic wave device will be described.
FIG. 12 is a flowchart for explaining the manufacturing process of the surface acoustic wave device.
In the method of manufacturing the surface acoustic wave device, first, a metal film such as Al is formed on the surface of the quartz substrate with a predetermined thickness, and the shape of the IDT electrode and the reflector is formed on the metal film using a photolithography technique. (Step S21). Next, the frequency of the surface acoustic wave device is adjusted by etching the electrode of the IDT electrode or etching the quartz substrate around the IDT electrode (step S22). Subsequently, the temperature characteristic of the surface acoustic wave device is adjusted by the temperature characteristic adjusting method described in the first embodiment and the second embodiment (step S23). In this way, the surface acoustic wave device is manufactured by flowing through each process.
以上のように、本実施形態の弾性表面波装置の製造方法によれば、面内回転STカット水晶基板を用い、シングル型のIDT電極を備えた、弾性表面波のストップバンドの下限モードまたは上限モードを励振させる弾性表面波装置において、従来知られていなかったIDT電極の対数を変化させることで温度特性の頂点温度または3次関数の温度特性の1次温度係数を調整し、弾性表面波装置の温度特性を調整することができる。また、この水晶基板のカット角では、STカット水晶基板を用いる場合に比較して、温度に対する周波数変動量を小さくすることができ、優れた温度特性を備えた弾性表面波装置の製造方法を提供できる。 As described above, according to the method for manufacturing the surface acoustic wave device of this embodiment, the lower limit mode or the upper limit of the stop band of the surface acoustic wave using the in-plane rotating ST-cut quartz substrate and the single type IDT electrode is provided. In a surface acoustic wave device that excites a mode, by changing the logarithm of an IDT electrode that has not been known in the past, the apex temperature of the temperature characteristic or the first-order temperature coefficient of the temperature characteristic of a cubic function is adjusted, and the surface acoustic wave device The temperature characteristics of can be adjusted. In addition, with this crystal substrate cut angle, the amount of frequency fluctuation with respect to temperature can be reduced compared to the case of using an ST cut crystal substrate, and a method of manufacturing a surface acoustic wave device having excellent temperature characteristics is provided. it can.
なお、本発明は、弾性表面波装置としてSAW共振子または共振子型弾性表面波フィルタなどに利用することができる。 The present invention can be used for a SAW resonator or a resonator type surface acoustic wave filter as a surface acoustic wave device.
30…弾性表面波装置、31…水晶基板、32…IDT電極、32b,32d…電極指、33,34…反射器、35,36,37,38…櫛形電極、45…導電性材料を含む液滴。
DESCRIPTION OF
Claims (21)
前記IDT電極の対数を変化させて前記弾性表面波装置における温度特性の頂点温度を調整することを特徴とする弾性表面波装置の温度特性調整方法。 A single-type IDT electrode having a quartz substrate with Euler angles (0 °, 113 ° ≦ θ ≦ 135 °, 40 ° ≦ | ψ | ≦ 49 °) provided with a number of electrode fingers for exciting Rayleigh surface acoustic waves; A method of adjusting the temperature characteristics of a surface acoustic wave device comprising reflectors on both sides of the IDT electrode and exciting a lower limit mode of a stop band of the surface acoustic wave,
A temperature characteristic adjusting method for a surface acoustic wave device, wherein the logarithm of the IDT electrode is changed to adjust the apex temperature of the temperature characteristic in the surface acoustic wave device.
前記弾性表面波装置に前記IDT電極と前記反射器との間に櫛形電極をさらに備え、
前記IDT電極を切断してIDT電極の対数を減ずること、または前記IDT電極に前記櫛形電極を接続してIDT電極の対数を増すことで、前記IDT電極の対数を変化させることを特徴とする弾性表面波装置の温度特性調整方法。 In the temperature characteristic adjustment method of the surface acoustic wave device according to claim 1,
The surface acoustic wave device further includes a comb electrode between the IDT electrode and the reflector,
The IDT electrode is cut to reduce the number of IDT electrodes, or the IDT electrode is connected to the comb-shaped electrode to increase the number of IDT electrodes, thereby changing the number of IDT electrodes. Method for adjusting temperature characteristics of surface wave device.
前記IDT電極の一部にレーザ光を照射することで前記IDT電極を切断して、
前記IDT電極の電極指の対数を減ずることを特徴とする弾性表面波装置の温度特性調整方法。 In the temperature characteristic adjustment method of the surface acoustic wave device according to claim 2,
Cutting the IDT electrode by irradiating a part of the IDT electrode with laser light,
A method of adjusting temperature characteristics of a surface acoustic wave device, wherein the number of electrode fingers of the IDT electrode is reduced.
前記IDT電極と前記櫛形電極とをインクジェット法により導電性材料を塗布して接続することを特徴とする弾性表面波装置の温度特性調整方法。 In the temperature characteristic adjustment method of the surface acoustic wave device according to claim 2,
A method for adjusting temperature characteristics of a surface acoustic wave device, wherein the IDT electrode and the comb electrode are connected by applying a conductive material by an ink jet method.
前記IDT電極の対数を変化させて前記弾性表面波装置における3次関数の温度特性の1次温度係数を調整することを特徴とする弾性表面波装置の温度特性調整方法。 A single-type IDT electrode in which a large number of electrode fingers for exciting Rayleigh surface acoustic waves are provided on a quartz substrate having an Euler angle (0 °, 0 ° ≦ θ ≦ 180 °, 9 ° ≦ | ψ | ≦ 46 °); A method for adjusting the temperature characteristics of a surface acoustic wave device comprising reflectors on both sides of the IDT electrode and exciting an upper limit mode of a stop band of the surface acoustic wave,
A temperature characteristic adjusting method for a surface acoustic wave device, wherein the logarithm of the IDT electrode is changed to adjust a first-order temperature coefficient of a temperature characteristic of a cubic function in the surface acoustic wave device.
オイラー角が(0°,95°≦θ≦155°,33°≦|ψ|≦46°)の水晶基板であることを特徴とする弾性表面波装置の温度特性調整方法。 In the temperature characteristic adjustment method of the surface acoustic wave device according to claim 5,
A temperature characteristic adjusting method for a surface acoustic wave device, wherein the surface acoustic wave device has a Euler angle of (0 °, 95 ° ≦ θ ≦ 155 °, 33 ° ≦ | ψ | ≦ 46 °).
前記弾性表面波装置に前記IDT電極と前記反射器との間に櫛形電極をさらに備え、
前記IDT電極を切断してIDT電極の対数を減ずること、または前記IDT電極に前記櫛形電極を接続してIDT電極の対数を増すことで、前記IDT電極の対数を変化させることを特徴とする弾性表面波装置の温度特性調整方法。 In the temperature characteristic adjustment method of the surface acoustic wave device according to claim 5 or 6,
The surface acoustic wave device further includes a comb electrode between the IDT electrode and the reflector,
The IDT electrode is cut to reduce the number of IDT electrodes, or the IDT electrode is connected to the comb-shaped electrode to increase the number of IDT electrodes, thereby changing the number of IDT electrodes. Method for adjusting temperature characteristics of surface wave device.
前記IDT電極の一部にレーザ光を照射することで前記IDT電極を切断して、
前記IDT電極の対数を減ずることを特徴とする弾性表面波装置の温度特性調整方法。 In the temperature characteristic adjustment method of the surface acoustic wave device according to claim 7,
Cutting the IDT electrode by irradiating a part of the IDT electrode with laser light,
A method for adjusting temperature characteristics of a surface acoustic wave device, wherein the logarithm of the IDT electrode is reduced.
前記IDT電極と前記櫛形電極とをインクジェット法により導電性材料を塗布して接続することを特徴とする弾性表面波装置の温度特性調整方法。 In the temperature characteristic adjustment method of the surface acoustic wave device according to claim 7,
A method for adjusting temperature characteristics of a surface acoustic wave device, wherein the IDT electrode and the comb electrode are connected by applying a conductive material by an ink jet method.
水晶基板にRayleigh型弾性表面波を励振させるシングル型のIDT電極と、前記IDT電極の両側にIDT電極とは独立して形成された複数の櫛形電極と、前記櫛形電極の外側に形成された反射器と、を備え、
前記IDT電極と少なくとも一つの前記櫛形電極とが導電性材料にて接続されていることを特徴とする弾性表面波装置。 The surface acoustic wave device according to claim 10,
A single type IDT electrode for exciting a Rayleigh type surface acoustic wave on a quartz substrate, a plurality of comb electrodes formed on both sides of the IDT electrode independently of the IDT electrodes, and a reflection formed on the outside of the comb electrode And equipped with
A surface acoustic wave device, wherein the IDT electrode and at least one of the comb electrodes are connected by a conductive material.
水晶基板にRayleigh型弾性表面波を励振させるシングル型のIDT電極と、前記IDT電極の両側にIDT電極とは独立して形成された複数の櫛形電極と、前記櫛形電極の外側に形成された反射器と、を備え、
前記反射器と少なくとも一つの前記櫛形電極とが導電性材料にて接続されていることを特徴とする弾性表面波装置。 The surface acoustic wave device according to claim 10,
A single type IDT electrode for exciting a Rayleigh type surface acoustic wave on a quartz substrate, a plurality of comb electrodes formed on both sides of the IDT electrode independently of the IDT electrodes, and a reflection formed on the outside of the comb electrode And equipped with
The surface acoustic wave device, wherein the reflector and at least one of the comb electrodes are connected by a conductive material.
前記IDT電極の対数を変化させて前記弾性表面波装置における温度特性の頂点温度を調整する温度特性調整工程を含むことを特徴とする弾性表面波装置の製造方法。 A single-type IDT electrode having a quartz substrate with Euler angles (0 °, 113 ° ≦ θ ≦ 135 °, 40 ° ≦ | ψ | ≦ 49 °) provided with a number of electrode fingers for exciting Rayleigh surface acoustic waves; A method of manufacturing a surface acoustic wave device that includes a step of forming reflectors disposed on both sides of the IDT electrode, and excites a lower limit mode of a stop band of the surface acoustic wave,
A method of manufacturing a surface acoustic wave device, comprising: a temperature characteristic adjusting step of adjusting a vertex temperature of a temperature characteristic in the surface acoustic wave device by changing a logarithm of the IDT electrode.
前記弾性表面波装置に前記IDT電極と前記反射器との間に櫛形電極を有し、
前記温度特性調整工程が、前記IDT電極を切断してIDT電極の対数を減ずること、または前記IDT電極に前記櫛形電極を接続してIDT電極の対数を増すことで、前記IDT電極の対数を変化させる工程であることを特徴とする弾性表面波装置の製造方法。 In the manufacturing method of the surface acoustic wave device according to claim 13,
The surface acoustic wave device has a comb electrode between the IDT electrode and the reflector,
The temperature characteristic adjustment process changes the logarithm of the IDT electrode by cutting the IDT electrode and reducing the logarithm of the IDT electrode, or connecting the comb electrode to the IDT electrode and increasing the logarithm of the IDT electrode. A method for producing a surface acoustic wave device, characterized in that the method comprises:
前記温度特性調整工程が、前記IDT電極の一部にレーザ光を照射することで前記IDT電極を切断して前記IDT電極の電極指の対数を減ずる工程であることを特徴とする弾性表面波装置の製造方法。 In the manufacturing method of the surface acoustic wave device according to claim 14,
The temperature characteristic adjusting step is a step of cutting the IDT electrode by irradiating a part of the IDT electrode with a laser beam to reduce the number of electrode fingers of the IDT electrode. Manufacturing method.
前記温度特性調整工程が、前記IDT電極と前記櫛形電極とをインクジェット法により導電性材料を塗布して接続する工程であることを特徴とする弾性表面波装置の製造方法。 In the manufacturing method of the surface acoustic wave device according to claim 14,
The method of manufacturing a surface acoustic wave device, wherein the temperature characteristic adjusting step is a step of connecting the IDT electrode and the comb electrode by applying a conductive material by an ink jet method.
前記IDT電極の対数を変化させて前記弾性表面波装置における3次関数の温度特性の1次温度係数を調整する温度特性調整工程を含むことを特徴とする弾性表面波装置の製造方法。 A single-type IDT electrode in which a large number of electrode fingers for exciting Rayleigh surface acoustic waves are provided on a quartz substrate having an Euler angle (0 °, 0 ° ≦ θ ≦ 180 °, 9 ° ≦ | ψ | ≦ 46 °); A method of manufacturing a surface acoustic wave device that includes a step of forming reflectors disposed on both sides of the IDT electrode, and excites an upper limit mode of a stop band of the surface acoustic wave,
A method of manufacturing a surface acoustic wave device, comprising: a temperature characteristic adjustment step of adjusting a first-order temperature coefficient of a temperature characteristic of a cubic function in the surface acoustic wave device by changing the logarithm of the IDT electrode.
オイラー角が(0°,95°≦θ≦155°,33°≦|ψ|≦46°)の水晶基板であることを特徴とする弾性表面波装置の製造方法。 In the manufacturing method of the surface acoustic wave device according to claim 17,
A method of manufacturing a surface acoustic wave device, wherein the surface acoustic wave device has a Euler angle (0 °, 95 ° ≦ θ ≦ 155 °, 33 ° ≦ | ψ | ≦ 46 °).
前記弾性表面波装置に前記IDT電極と前記反射器との間に櫛形電極を有し、
前記温度特性調整工程が、前記IDT電極を切断してIDT電極の対数を減ずること、または前記IDT電極に前記櫛形電極を接続してIDT電極の対数を増すことで、前記IDT電極の対数を変化させる工程であることを特徴とする弾性表面波装置の製造方法。 In the manufacturing method of the surface acoustic wave device according to claim 17 or 18,
The surface acoustic wave device has a comb electrode between the IDT electrode and the reflector,
The temperature characteristic adjustment process changes the logarithm of the IDT electrode by cutting the IDT electrode and reducing the logarithm of the IDT electrode, or connecting the comb electrode to the IDT electrode and increasing the logarithm of the IDT electrode. A method for producing a surface acoustic wave device, characterized in that the method comprises:
前記温度特性調整工程が、前記IDT電極の一部にレーザ光を照射することで前記IDT電極を切断して、前記IDT電極の対数を減ずる工程であることを特徴とする弾性表面波装置の製造方法。 In the manufacturing method of the surface acoustic wave device according to claim 19,
The temperature characteristic adjusting step is a step of cutting the IDT electrode by irradiating a part of the IDT electrode with laser light to reduce the logarithm of the IDT electrode. Method.
前記温度特性調整工程が、前記IDT電極と前記櫛形電極とをインクジェット法により導電性材料を塗布して接続する工程であることを特徴とする弾性表面波装置の製造方法。 In the manufacturing method of the surface acoustic wave device according to claim 19,
The method of manufacturing a surface acoustic wave device, wherein the temperature characteristic adjusting step is a step of connecting the IDT electrode and the comb electrode by applying a conductive material by an ink jet method.
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