JP2008098974A - ラム波型高周波デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】高精度な共振周波数、優れた周波数温度特性のラム波型高周波共振子を簡単な構造で実現する。
【解決手段】ラム波型高周波共振子１０は、水晶からなる圧電基板２０と、圧電基板２０の表面２１に形成される櫛歯状のＩＤＴ電極３０と、圧電基板２０の裏面２２の少なくともラム波が伝搬する領域に、圧電基板２０の材質とは密度が異なる材質からなる調整膜６０が形成されている。この調整膜６０の厚さｔを適切に制御することにより、高精度な共振周波数、優れた周波数温度特性のラム波型高周波共振子１０を簡単な構造で実現する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ラム波型高周波デバイスに関する。詳しくは、表面にＩＤＴ電極が形成される圧電基板の裏面側に調整膜が形成されたラム波型高周波デバイスに関する。

従来、高周波共振子としては、ＳＴカット水晶と呼ばれる水晶基板の表面において、弾性表面波が伝搬するＸ軸方向にＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極が形成されたレイリー波（Ｒａｙｌｅｉｇｈ ｗａｖｅ）型弾性表面波共振子、ＳＴカット水晶に対して弾性表面波の伝搬方向を９０度ずらした横波を伝搬するＳＴＷカット水晶を用いるＳＨ波弾性表面波素子や、ＡＴカット水晶を用いたラム波（Ｌａｍｂ ｗａｖｅ）型共振子が代表される。

特に、ラム波型共振子は、位相速度が上述した弾性表面波を用いる共振子よりもはるかに速いこと、電気機械結合係数が大きく励信効率がよいこと、ラム波の伝搬路上の反射器からの反射係数が大きいという特徴を有しており、高周波素子として有力視されている。

例えば、圧電基板と、圧電基板の片面上に形成され、圧電基板中を伝搬するラム波を励振するＩＤＴ電極と、ＩＤＴ電極の両側に設けられ、前記ラム波を反射する反射器とを備えたラム波型高周波共振器というものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、ラム波が内部を伝搬するように形成された圧電基板と、ラム波を励起させる励振電極（ＩＤＴ電極）とを備え、この励振電極が圧電基板の表裏両面に設けられたラム波型高周波共振子というものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００３−２５８５９６号公報（第３、第５頁、図１４） 特開２００５−２１７８１８号公報（第５頁、図１）

このような特許文献１によるラム波型高周波共振器は、圧電基板の片面上にＩＤＴ電極及び反射器が形成されている。そして、圧電基板の厚さをＨ、ラム波の波長をλとしたとき、規格化基板厚みＨ／λを０＜２Ｈ／λ≦１０の範囲内で調整して共振周波数や周波数温度特性を調整している。つまり、波長λを特定したときには圧電基板の厚さＨを調整することになる。しかしながら、高周波領域では圧電基板の厚さＨは５λ以下と非常に薄くなるため、その厚さＨは、ラッピング等の研削手段で制御する。このような研削手段では圧電基板の厚さＨを高精度に管理することは困難であるという課題を有している。

また、前述した特許文献２によれば、圧電基板の表裏両面にＩＤＴ電極を形成し、しかも、圧電基板の厚み方向に対して４５°の傾斜角で伝搬するラム波を有効に制御するために、表裏それぞれに形成するＩＤＴ電極を正確に配置しなければならない。しかし、圧電基板の表裏にＩＤＴ電極を形成する場合において、表裏のＩＤＴ電極の形成には高精度な位置管理を必要とするため困難であり、また、取り扱いが非常に難しく、歩留まりが悪い。

また、特許文献２によるラム波型高周波共振子においても、上述した特許文献１と同様に、厚さＨの管理は困難である。

本発明の目的は、上述した課題を解決することを要旨とし、高精度な共振周波数、優れた周波数温度特性を有するラム波型高周波デバイスを簡単な構造で実現することである。

本発明のラム波型高周波デバイスは、圧電基板と、該圧電基板の一方の主面に形成される櫛歯状のＩＤＴ電極と、前記圧電基板の他方の主面の少なくともラム波が伝搬する領域に前記圧電基板と同じ材質または異なる材質からなる調整膜が形成されていることを特徴とする。
ここで、調整膜は例えば、ＣＶＤ法、スパッタリング法、蒸着法等の成膜手段で形成される薄膜である。

この発明によれば、圧電基板に調整膜を形成しており、この調整膜の厚さを調整することにより所望の共振周波数や周波数温度特性の制御を行うことができる。しかも、調整膜は、上述したような成膜手段で形成されるため、高精度な膜厚管理ができるという効果がある。

また、前記調整膜が、前記圧電基板の材質とは密度が異なる材質で形成されていることが好ましい。

詳しくは、後述する実施の形態で説明するが、周波数特性（周波数偏差で表す）と調整膜の厚さの関係は調整膜の密度に依存する。具体的には、密度が大きいものほど調整膜の厚さに対する周波数偏差の変化が大きい。従って、適切な密度を有する調整膜の材質選択をすることで、所望の共振周波数を得るための微調整がしやすく、高精度なラム波型高周波デバイスを実現できる。

また、前記調整膜の材質が、ＡｌまたはＡｌを主成分とする金属であることが望ましい。

Ａｌは、密度が２．７ｇ／ｃｍ³、圧電基板が水晶の場合の密度が２．６５ｇ／ｃｍ³であり、双方の密度が非常に近いため、調整膜の材質としてＡｌまたはＡｌを主成分とする金属を用いることにより、あたかも、圧電基板の厚さを調整したときに近似した厚さの変化に対する周波数偏差の関係が得られる。

また、Ａｌは、スパッタリング法や蒸着法により正確な厚さの管理ができ、しかも、薄膜レベルあるいは厚膜レベルの厚さへの対応がしやすく、安価でもある。さらに、一般にＩＤＴ電極もＡｌを用いる場合が多いため、材質の種類を増やさずに製造可能となり、製造上の管理も容易になるという効果もある。

前記調整膜の厚さをｔ、ラム波の波長をλとしたとき、規格化調整膜厚みｔ／λが、０＜ｔ／λ≦０．１の範囲に設定されることが好ましい。
さらに、規格化調整膜厚みｔ／λが、０．０４≦ｔ／λ≦０．０８の範囲に設定されることがより好ましい。

詳しくは後述する実施の形態で説明するが、このような範囲に規格化調整膜厚みｔ／λを設定することで優れた周波数温度特性を有するラム波型高周波デバイスを実現できる。具体的には、規格化調整膜厚みｔ／λを、０＜ｔ／λ≦０．１の範囲に設定することで、ＳＴＷカット水晶を用いるＳＨ波弾性表面波素子よりも優れた周波数温度特性を有する。

また、規格化調整膜厚みｔ／λを、０．０４≦ｔ／λ≦０．０８の範囲に設定することで、ＳＴＷカット水晶を用いるＳＨ波弾性表面波素子よりも優れた周波数温度特性を有するといわれるＳＴカット水晶を用いるレイリー波型弾性表面波共振子よりもさらに優れた周波数温度特性を有するラム波型高周波デバイスを実現できる。

また、前記ＩＤＴ電極と前記調整膜とが形成される圧電基板と、前記圧電基板の前記調整膜側に接合される補強板と、からなり、前記圧電基板または前記補強板のどちらか一方の前記圧電基板と前記補強板との接合面に、ラム波が伝搬する領域よりも広い面積を有する空間が形成され、前記空間の周縁において前記圧電基板と前記補強板とが接合されていることが好ましい。

高周波領域に対応するためには、圧電基板の厚さは５λ程度の薄板で形成される。従って、圧電基板は２０μｍ前後の厚さとなり、割れ、欠け等が発生しやすい。従って、圧電基板と補強板とを接合することで構造的強度を高めるので、割れにくく、取り扱い易いラム波型高周波デバイスを提供することができる。

また、圧電基板または補強板にラム波が伝搬する領域よりも広い面積の空間を設けているので、構造的強度を確保しながら接合面におけるラム波励振のエネルギ損失を排除して励振効率が高く安定した共振特性を有するラム波型高周波デバイスを実現することができる。

さらに、詳しくは、実施の形態で説明するが、上述した空間の形成方法は、空間に相当する部分に犠牲層を形成し、リリースエッチングにより犠牲層を除去する製造方法を採用する。また、犠牲層の除去までは圧電基板を厚板状態としているので、製造工程中の構造的強度が高く、壊れにくく扱い易い。また、犠牲層と圧電基板との間には調整層が存在し、仮に調整層をＡｌとすれば、Ａｌをエッチングストッパ層とすることができるので、犠牲層エッチングにより圧電基板の裏面を溶解することがなく、所望の特性が得られる。

さらに、前記圧電基板が、水晶基板からなることが望ましい。

圧電基板を水晶基板とすることで、前述したＳＴＷカット水晶を用いるＳＨ波弾性表面波素子及びＳＴカット水晶を用いるレイリー波型弾性表面波共振子よりも温度変化に対する周波数温度変動量が小さいラム波型高周波デバイスを実現できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１，２は実施形態１に係るラム波型高周波デバイスを示し、図３は調整膜の規格化調整膜厚みｔ／λと周波数偏差の関係を示すグラフ、図４は調整膜の規格化調整膜厚みｔ／λと周波数温度変動量との関係を示すグラフ、図５は温度と共振周波数偏差の関係を示すグラフ、図６，７は実施形態２に係るラム波型高周波デバイスを示している。
なお、以下の説明で参照する図は、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。
（実施形態１）

図１は、本発明の実施形態１に係るラム波型高周波デバイスを示す斜視図、図２は図１のＡ−Ａ切断面を示す断面図である。なお、本実施形態では、ラム波型高周波デバイスとしてラム波型高周波共振子を例示して説明する。図１，２において、ラム波型高周波共振子１０は、圧電基板２０の一方の主面２１（以降、表面２１と表す）のほぼ中央にＡｌからなる櫛歯状のＩＤＴ電極３０と、ＩＤＴ電極３０の両側に一対の反射器４０，５０が形成され構成されている。

ＩＤＴ電極３０は励振電極であって、ＩＮ／ＯＵＴ電極３１とＧＮＤ電極３２とが、それぞれの電極指を一定の間隔を有して交互に間挿されて構成されている。なお、ＩＮ／ＯＵＴ電極３１とＧＮＤ電極３２とは相互に配置を入れ替えることが可能である。

本実施形態では、ＩＮ／ＯＵＴ電極３１及びＧＮＤ電極３２それぞれの電極間ピッチは、励起されるラム波の波長λ／２とし、電極指は等間隔で配設されている。

反射器４０，５０は格子状の電極指からなり、電極指の幅及び電極指間の距離をＩＮ／ＯＵＴ電極３１及びＧＮＤ電極３２の電極指の幅及び電極指間の距離と一致させている。なお、ＩＤＴ電極３０及び反射器４０，５０の構成は１例を示したもので、限定されるものではない。

また、圧電基板２０の他方の主面２２（以降、裏面２２と表す）の全面にわたって、ＡｌまたはＡｌを主成分とする金属からなる調整膜６０が、成膜されている。
なお、圧電基板２０の厚さをＴ、調整膜６０の厚さをｔと表す。そして、それぞれの厚さとラム波の波長λとの比を規格化基板厚みとし、以降、圧電基板２０の規格化基板厚みＴ／λ、調整膜６０の規格化調整膜厚みｔ／λと表して説明する。

本実施形態のラム波型高周波共振子１０の駆動について簡単に説明を加える。ＩＮ／ＯＵＴ電極３１、ＧＮＤ電極３２に図示しない発振回路から励振信号を入力すると、ラム波が励起され、圧電基板中を所定の位相速度で伝搬する。そして、ラム波は反射器４０，５０で反射されて励振強度を高める。

続いて、上述したラム波型高周波共振子１０の共振周波数特性について図面を参照して説明する。
図３は、ラム波型高周波共振子１０の共振周波数特性として、調整膜６０の規格化調整膜厚みｔ／λと周波数偏差の関係について説明するグラフである。なお、ここでは、圧電基板２０として水晶基板を採用し、調整膜６０の材質をＡｌ、水晶、ＳｉＯ₂膜、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕとした時の周波数偏差を比較している。

これらの調整膜６０の材質は、それぞれ密度が異なる材質を選択している。各材質の密度は、Ａｌが２．７ｇ／ｃｍ³、水晶が２．６５ｇ／ｃｍ³、ＳｉＯ₂膜が２．０ｇ／ｃｍ³、Ａｕが１９．３ｇ／ｃｍ³、Ａｇが１０．５ｇ／ｃｍ³、Ｃｕが８．９２ｇ／ｃｍ³である。これを密度が大きい方から順に並べてみると、Ａｕ＞Ａｇ＞Ｃｕ＞Ａｌ＞水晶＞ＳｉＯ₂膜となる。

図３において、密度が大きい材質ほど、規格化調整膜厚みｔ／λに対する周波数偏差の勾配が大きくなっている。つまり、密度が大きい材質ほど規格化調整膜厚みｔ／λの変動に対して周波数偏差の変動が大きく、調整膜６０の厚さの変動に対して敏感に周波数が変動することを表している。

ここで、調整膜６０を水晶基板と同じ材質である水晶とした場合、調整膜６０の厚さｔを水晶基板の厚さＴに加えた状態と同意と考えられる。圧電基板２０の厚さを２０μｍ前後とすると、所望の共振周波数を正確に得るためには厚さｔのばらつきを±０．０３μｍの範囲で管理する必要がある。調整膜６０を形成せずに水晶基板のみで所望の共振周波数を得る場合、水晶基板の厚みの制御はラッピング等の研削手段で行われるため、厚さｔのばらつきを±０．０３μｍに管理することは困難である。一方、調整膜６０を形成すれば、±０．０３μｍの制御が可能である。

なお、水晶以外のＡｌ、ＳｉＯ₂膜、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕは、ＣＶＤ法、スパッタリング法、蒸着法等の成膜手段で成膜することができるため、厚さｔの制御は水晶よりも容易である。

ここで、調整膜６０をＡｌとした場合、上述したようにＡｌの密度と水晶基板の密度が非常に近いので、調整膜を水晶としたときとほとんど同じ勾配を示す。Ａｌの成膜をＣＶＤ法あるいはスパッタリング法にて行う場合には、厚さｔのばらつきは±０．００５μｍ程度の範囲で管理できることが知られている。従って、高精度で微調整が可能である。また、Ａｌは安価であり取り扱いやすい材質である。

他の、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕでも調整膜６０の材質として採用可能であるが、厚さｔに対して周波数偏差が敏感に反応するため、調整量を多くするときに適しているが、微調整には必ずしもむかない。また、Ａｕ、Ａｇは高価である。

ＳｉＯ₂膜は、厚さｔに対して周波数偏差が鈍感に反応するため、微調整にはより好ましいが、調整量を多く要する場合は適さない。

なお、調整膜６０の材質としては上述した材質の他に、金属系としては、タングステン、タンタリウム、ニッケル、クロミウム、ＡｌとＣｕ合金との合金、圧電性薄膜としては、酸化亜鉛、窒化アルミ、五酸化タンタル等があり、調整膜６０の厚さｔの調整範囲に対応して選択使用することができる。この際、それぞれの材質の密度から選択すればよい。

次に、調整膜６０の規格化調整膜厚みｔ／λと周波数温度変動量との関係について図面を参照して説明する。
図４は、実施形態１に係る調整膜６０の規格化調整膜厚みｔ／λと周波数温度変動量との関係をＳＴＷカット水晶を用いるＳＨ波弾性表面波素子（ＳＴＷと図示している）とＳＴカット水晶を用いるレイリー波型弾性表面波共振子（ＳＴと図示）との比較を表している。圧電基板２０として水晶基板、調整膜６０としてＡｌを採用したときのラム波型高周波共振子１０（ラム波と図示）の規格化調整膜厚みｔ／λに対する周波数温度変動量は、図４に示すような曲線で表される。

図４では、規格化調整膜厚みｔ／λを０＜ｔ／λ≦０．１０の範囲に制御すれば、ＳＴＷカット水晶を用いるＳＨ波弾性表面波素子の周波数温度変動量２５５ｐｐｍよりも周波数温度変動量を低く抑えることができ、０．０４＜ｔ／λ≦０．０８の範囲に制御すれば、ＳＴカット水晶を用いるレイリー波型弾性表面波共振子の周波数温度変動量１３０ｐｐｍよりも周波数温度変動量を低く抑えることができることを示している。

調整膜６０をＡｌで形成すれば、前述したように、厚さｔを±０．００５μｍで管理可能であるため０．０４＜ｔ／λ≦０．０８の範囲の管理も水晶基板の厚さ管理より容易に行うことができる。

次に、本実施形態によるラム波型高周波共振子の温度特性について図面を参照して説明する。
図５は、温度と共振周波数偏差の関係について示すグラフである。本実施形態による水晶基板を用いたラム波型高周波共振子（ラム波と図示）と、ＳＴＷカット水晶を用いるＳＨ波弾性表面波素子（ＳＴＷと図示している）と、ＳＴカット水晶を用いるレイリー波型弾性表面波共振子（ＳＴ−ＳＡＷと図示している）と、を比較して表している。図５に示すように、ラム波型高周波共振子が、ＳＴＷ及びＳＴ−ＳＡＷよりも共振周波数偏差の変動が小さく、温度特性が優れている。

従って、前述した実施形態１によれば、圧電基板２０に調整膜６０を形成しており、この調整膜６０の厚さｔを調整することにより所望の周波数特性や周波数温度特性の制御を行うことができる。しかも、調整膜６０は、ＣＶＤ法、スパッタリング法、蒸着法等の成膜手段で形成することができるため、高精度な膜厚管理ができ、高精度なラム波型高周波共振子１０を実現できる。

また、調整膜６０を、圧電基板２０（具体的には水晶基板）の材質とは密度が異なる材質で形成することにより、適切な密度を有する調整膜６０の材質選択をすることで、所望の共振周波数を得るための微調整がしやすく、高精度なラム波型高周波共振子１０を実現できる。

また、本発明では、調整膜６０の材質を、ＡｌまたはＡｌを主成分とする金属とすることがより好ましい。Ａｌの密度は、水晶の密度とほぼ同じであり、あたかも、水晶基板の厚さを直接調整したときに近似した厚さｔの変化に対する周波数偏差の変化が得られる。
しかも、Ａｌは、スパッタリング法や蒸着法により正確な厚さｔの管理ができ、薄膜レベルあるいは厚膜レベルの厚さへの対応がしやすく、安価でもある。さらに、一般にＩＤＴ電極３０、反射器４０，５０もＡｌを用いる場合が多いため、材質の種類を増やさずに製造可能となり、製造上の管理も容易になるという効果もある。

また、調整膜６０の規格化調整厚みｔ／λを厚さｔの調整により０＜ｔ／λ≦０．１の範囲に設定することで、ＳＴＷカット水晶を用いるＳＨ波弾性表面波素子よりも優れた周波数温度特性を有する。

また、規格化調整膜厚みｔ／λは、０．０４≦ｔ／λ≦０．０８の範囲に設定することがより好ましい。このように厚さｔの調整により規格化調整膜厚みｔ／λを設定することにより、ＳＴカット水晶を用いるレイリー波型弾性表面波共振子よりも優れた周波数温度特性を有するラム波型高周波共振子１０を実現できる。

なお、本実施形態では、圧電基板２０の材質を水晶基板としている。このことにより、前述したＳＴＷカット水晶を用いるＳＨ波弾性表面波素子及びＳＴカット水晶を用いるレイリー波型弾性表面波共振子よりも温度に対する周波数温度変動量が小さいラム波型高周波共振子１０を実現できる。
（実施形態２）

続いて、本発明の実施形態２に係るラム波型高周波共振子について図面を参照して説明する。実施形態２は、前述した実施形態１（図１，２、参照）によるラム波型高周波共振子１０に補強板１２０を接合していることに特徴を有している。また、ＩＤＴ電極３０、反射器４０，５０及び調整膜６０の構成についての説明を省略し、同じ機能部位には同じ符号を附している。

図６は、実施形態２に係るラム波型高周波共振子を示す斜視図である。図６において、ラム波型高周波共振子１１０は、表面２１にＩＤＴ電極３０及び反射器４０，５０が形成され、裏面２２に調整膜６０が形成された圧電基板２０（つまり、実施形態１によるラム波型高周波共振子１０）に補強板１２０が接合され構成されている。

補強板１２０には、溝状（正面視、略コの字状）の凹部１２３が形成されている。凹部１２３は補強板１２０を横断するように形成されているので、幅方向の側面が開口され、長手方向両端に縁部１２１が設けられている。そして、この縁部１２１の上面の接合面１２２において、圧電基板２０（ラム波型高周波共振子１０）を調整膜６０を介在して化学的結合または接着剤等の接合手段で補強板１２０と接合し、空間１２４が形成されている。

なお、空間１２４は、ＩＤＴ電極３０及び反射器４０，５０から平面方向に離れた範囲、つまりラム波が伝搬する領域よりも広い面積を有していれば、形状は限定されない。また、調整膜６０は、図６では、圧電基板２０の裏面２２の全面にわたって形成されているが、ラム波が伝搬する領域に形成し、圧電基板２０と補強板１２０とを直接接合してもよい。

次に、本実施形態のラム波型高周波共振子１１０の製造方法について説明を加える。図示は省略する。
まず、Ｓｉの平板からなる補強板１２０に溝状の凹部１２３を形成する。凹部１２３の形成方法としては、エッチング法により凹部１２３に相当する部分を除去する方法と、縁部１２１を積層する方法とがある。また、溝形状をしているので、研削等の加工方法を選択することもできる。

次に、凹部１２３内部に酸化亜鉛（ＺｎＯ）またはＳＩＯ₂からなる犠牲層をＣＶＤ法等により形成し、ＣＭＰ法等を用いて平滑処理を行う。そして、圧電基板２０の原料である水晶基板の厚板を犠牲層が形成された補強板１２０に化学的結合または接着剤等の接合手段を用いて接合する。

続いて、水晶基板の厚板と補強板１２０とが接合された状態で、厚板の表面を研磨して所定の厚さを有する圧電基板２０を形成する。

次に、圧電基板２０の表面にＩＤＴ電極３０、反射器４０，５０をフォトリソグラフィ技術を用いて形成する。そして、犠牲層をリリースエッチングにより除去し、空間１２４を形成する。
なお、リリースエッチング工程の後に、ＩＤＴ電極３０、反射器４０，５０を形成する工程としてもよい。

犠牲層と圧電基板２０の間には、Ａｌからなる調整膜６０が介在しているために、リリースエッチングの際に、エッチング液により圧電基板２０の裏面２２が溶解されることがなく、ラム波の伝搬（界面に反射するので）に影響を与えることがない。
（実施形態２の変形例）

続いて、本発明の実施形態２の変形例について図面を参照して説明する。この変形例は、圧電基板に補強板との間の空間を設けたことに特徴を有している。
図７は、実施形態２の変形例によるラム波型高周波共振子を示す斜視図である。図７において、ラム波型高周波共振子２１０は、表面２１にＩＤＴ電極３０及び反射器４０，５０が形成され、凹部２２３の底面（表面２１に対して対向する他方の主面に相当する）に調整膜６０が形成された圧電基板２２０、に補強板２５０が接合され構成されている。

圧電基板２２０には、溝状（正面視、略コの字状）の凹部２２３が形成されている。凹部２２３は圧電基板２２０を横断するように形成されているので、幅方向の側面が開口され、長手方向両端に縁部２２１が設けられている。そして、この縁部２２１の上面（図では下面）の接合面２２２において、圧電基板２２０と補強板２５０とを化学的結合または接着剤等の接合手段で接合し、空間２２４が形成されている。

なお、空間２２４は、ＩＤＴ電極３０及び反射器４０，５０から平面方向に離れた範囲、つまりラム波が伝搬する領域よりも広い面積を有していれば、形状は限定されない。また、凹部２２３の底部の厚さは、圧電基板のラム波の励振に最適な厚さとする。

次に、変形例によるラム波型高周波共振子２１０の製造方法について説明を加える。前述した実施形態２の製造方法との相違部分を中心に説明する。
まず、水晶基板の厚板にエッチング法等により溝状の凹部２２３を形成し、この凹部２２３内にＡｌからなる調整膜６０を形成した後、酸化亜鉛からなる犠牲層をＣＶＤ法等により形成し、ＣＭＰ法等を用いて平滑処理を行う。

そして、補強板２５０に化学的結合または接着剤等の接合手段を用いて接合し、水晶基板の厚板を研磨して所定の厚さを有する圧電基板２２０を形成する。

以降、ＩＤＴ電極３０、反射器４０，５０の形成方法、犠牲層の除去方法は、前述した実施形態２による方法、工程と同じであるため説明を省略する。

従って、前述した実施形態２によれば、圧電基板２０は、補強板１２０を接合していることから、励振条件において要求される圧電基板２０の厚さが数μｍ〜２０μｍであっても、構造的強度を高め、割れにくく取り扱いやすいラム波型高周波共振子１１０を実現することができる。

また、実施形態２の変形例では、圧電基板２２０に厚い縁部を設けているため、上述した実施形態２と同様な効果が得られる。

さらに、実施形態２によるラム波型高周波共振子１１０は、補強板１２０の凹部１２３内に犠牲層を形成し、圧電基板が厚板の状態で接合して所定の厚さまで研磨して所定の厚さの圧電基板２０を形成し、その後、犠牲層をリリースエッチングにより除去して空間１２４を形成している。また、変形例によるラム波型高周波共振子２１０は、圧電基板の厚板の状態で凹部２２３内に犠牲層を形成し、補強板２５０と接合して所定の厚さまで圧電基板の厚板を研磨して所定の厚さの圧電基板２２０を形成し、その後、犠牲層をリリースエッチングにより除去して空間２２４を形成している。

また、ラム波型高周波共振子１１０，２１０が完成される直前まで、犠牲層が設けられていること、また、圧電基板２０，２２０を所定の厚さに研削するまでは、圧電基板２０，２２０は厚板の状態で、しかも、補強板と接合されている。従って、製造工程途中において発生することが予測される割れ、欠けを低減することができ、歩留りを向上することができる。

また、犠牲層と圧電基板２０または圧電基板２２０との間にＡｌからなる調整膜６０が介在しているために、リリースエッチングの際に、調整膜６０がエッチングストッパとなり、エッチング液により圧電基板２０または圧電基板２２０が溶解されることがなく、ラム波の伝搬（界面に反射）に影響を与えることがない。

なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前述した実施形態１，２では、圧電基板として水晶基板を採用する例を説明したが、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、四硼酸リチウム、ランガサイト、ランガナイト、ニオブ酸カリウム等の圧電基板、他の非圧電基板でも構わない。

さらに、前述した実施形態１，２では、ラム波型高周波デバイスとして１ポート共振子を例示して説明したが、２ポート共振子またはＩＤＴ電極と反射器を備えたフィルタにも応用することができる。

また、前述した実施形態１，２では、格子状の電極指を有する反射器４０，５０を備える構造を例示したが、反射器は必ずしもなくてもよい。

従って、本実施形態によれば、圧電基板として水晶基板を用いて、圧電基板の裏面に調整膜を設け、この調整膜の厚さを適切に制御することにより、高精度な共振周波数、優れた周波数温度特性のラム波型高周波デバイスを簡単な構造で実現することができる。

本発明の実施形態１に係るラム波型高周波デバイスを示す斜視図。 図１のＡ−Ａ切断面を示す断面図。 本発明の実施形態１に係るラム波型高周波共振子の調整膜の規格化調整膜厚みと周波数偏差の関係について説明するグラフ。 本発明の実施形態１に係る調整膜の規格化調整膜厚みと周波数温度変動量の関係を示すグラフ。 本発明の実施形態１に係るラム波型高周波共振子の温度と共振周波数偏差の関係を示すグラフ。 本発明の実施形態２に係るラム波型高周波共振子を示す斜視図。 本発明の実施形態２の変形例に係るラム波型高周波共振子を示す斜視図。

符号の説明

１０…ラム波型高周波共振子、２０…圧電基板、２１…圧電基板の表面、２２…圧電基板の裏面、３０…ＩＤＴ電極、４０，５０…反射器、６０…調整膜。

Claims (7)

1. 圧電基板と、該圧電基板の一方の主面に形成される櫛歯状のＩＤＴ電極と、
   前記圧電基板の他方の主面の少なくともラム波が伝搬する領域に前記圧電基板と同じ材質または異なる材質からなる調整膜が形成されていることを特徴とするラム波型高周波デバイス。
2. 請求項１に記載のラム波型高周波デバイスにおいて、
   前記調整膜が、前記圧電基板の材質とは密度が異なる材質で形成されていることを特徴とするラム波型高周波デバイス。
3. 請求項１または請求項２に記載のラム波型高周波デバイスにおいて、
   前記調整膜の材質が、ＡｌまたはＡｌを主成分とする金属であることを特徴とするラム波型高周波デバイス。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のラム波型高周波デバイスにおいて、
   前記調整膜の厚さをｔ、ラム波の波長をλとしたとき、規格化調整膜厚みｔ／λが、０＜ｔ／λ≦０．１の範囲に設定されることを特徴とするラム波型高周波デバイス。
5. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のラム波型高周波デバイスにおいて、
   前記調整膜の厚さをｔ、ラム波の波長をλとしたとき、規格化調整膜厚みｔ／λが、０．０４≦ｔ／λ≦０．０８の範囲に設定されることを特徴とするラム波型高周波デバイス。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のラム波型高周波デバイスにおいて、
   前記ＩＤＴ電極と前記調整膜とが形成される圧電基板と、
   前記圧電基板の前記調整膜側に接合される補強板と、からなり、
   前記圧電基板または前記補強板のどちらか一方の前記圧電基板と前記補強板との接合面に、ラム波が伝搬する領域よりも広い面積を有する空間が形成され、前記空間の周縁において前記圧電基板と前記補強板とが接合されていることを特徴とするラム波型高周波デバイス。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載のラム波型高周波デバイスにおいて、
   前記圧電基板が、水晶基板からなることを特徴とするラム波型高周波デバイス。

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