JP2009516967A - 電気音響素子 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (47)
- 伝導する音響バルク波によって動作する電気音響素子において、
第1の基板(1)および第2の基板(2)が設けられており、
2つの基板(1,2)間に金属層(31)と誘電層(32)とを含む層列(3)が配置され、
当該の誘電層(32)は第1の音響インピーダンスZa,2を有し、当該の金属層(31)は前記第1の音響インピーダンスZa,2よりも高い第2の音響インピーダンスZa,1を有する層(312)を含み、ここでZa,1/Za,2≧4.5が成り立つ
ことを特徴とする電気音響素子。 - 前記第1の基板(1)は圧電特性を有する、請求項1記載の電気音響素子。
- 前記層列(3)のうち前記第2の音響インピーダンスを有する層(312)は前記第1の基板(1)に面している、請求項1または2記載の電気音響素子。
- 前記第1の基板(1)と前記第2の音響インピーダンスを有する層(312)とのあいだに10nmよりも小さい厚さの中間層(313)が配置されている、請求項1または2記載の電気音響素子。
- 前記中間層(313)は接着剤層である、請求項4記載の電気音響素子。
- 前記金属層(31)は少なくとも9×104[Ωcm]−1の高い導電率を有する部分層(311)を有する、請求項1から5までのいずれか1項記載の電気音響素子。
- 前記高い導電率を有する部分層(311)はAlを含む、請求項6記載の電気音響素子。
- 前記誘電層は二酸化ケイ素から成る、請求項1から7までのいずれか1項記載の電気音響素子。
- 前記第2の音響インピーダンスを有する層(312)はタングステンから成る、請求項1から8までのいずれか1項記載の電気音響素子。
- 前記第2の音響インピーダンスを有する層(312)は白金から成る、請求項1から8までのいずれか1項記載の電気音響素子。
- 前記第2の音響インピーダンスを有する層(312)の厚さは前記金属層の全厚さの30%〜50%である、請求項1から10までのいずれか1項記載の電気音響素子。
- 前記金属層(31)内に所定の中心周波数で動作する変換器が構成されており、前記第2の音響インピーダンスを有する層(312)の厚さは当該の変換器の音響反射係数の前記中心周波数に対する阻止帯域幅が少なくとも7.6%となるように選定されている、請求項1から11までのいずれか1項記載の電気音響素子。
- 前記第2の音響インピーダンスを有する層(312)の厚さは0.02λ〜0.03λである、請求項12項記載の電気音響素子。
- 前記第1の基板(1)はLiTaO3から成る、請求項1から13までのいずれか1項記載の電気音響素子。
- 前記第1の基板(1)は回転YXカット角φを有しており、7°<φ<24°が成り立つ、請求項14記載の電気音響素子。
- 音波によって動作する電気音響素子において、
LiTaO3から成る第1の基板(1)が設けられており、該第1の基板は回転YXカット角φを有しており、7°<φ<24°が成り立つ
ことを特徴とする電気音響素子。 - 前記第1の基板(1)が回転YXカット角φを有しており、12°<φ<21°が成り立つ、請求項16記載の電気音響素子。
- 音響表面波によって動作する、請求項16または17記載の電気音響素子。
- 伝導するバルク波によって動作する、請求項16または17記載の電気音響素子。
- さらに第2の基板(2)が設けられており、2つの基板(1,2)間に金属層(31)と誘電層(32)とを含む層列(3)が配置されている、請求項19記載の電気音響素子。
- 伝導する音響バルク波によって動作する電気音響素子において、
外部に面する第1の基板(1)および外部に面する第2の基板(2)が配置されており、2つの基板(1,2)間に金属層(31)と誘電層(32)とを含む層列(3)が配置されており、
前記第1の基板の厚さは前記第2の基板の厚さの多くとも50%である
ことを特徴とする電気音響素子。 - 前記第1の基板の厚さは前記第2の基板の厚さの多くとも50%である、請求項1から15までおよび20のいずれか1項記載の電気音響素子。
- 前記第1の基板の厚さは前記第2の基板の厚さの多くとも1/3である、請求項1から15までおよび20および21のいずれか1項記載の電気音響素子。
- 前記誘電層(32)は第1の音響インピーダンスZa,2を有し、前記金属層(31)は前記第1の音響インピーダンスよりも高い第2の音響インピーダンスZa,1を有する層(312)を含み、ここでZa,1/Za,2≧4.5が成り立つ、請求項20から23までのいずれか1項記載の電気音響素子。
- 前記金属層(31)には変換器およびコンタクト面が構成されている、請求項1から15までおよび20から24までのいずれか1項記載の電気音響素子。
- 前記金属層(31)は直接に前記第1の基板(1)上に配置されている、請求項1から15までおよび20から25までのいずれか1項記載の電気音響素子。
- 前記誘電層(32)は前記第1の基板(1)に対して前記変換器の電極構造体を封止している、請求項1から15までおよび20から26までのいずれか1項記載の電気音響素子。
- 前記第2の基板(2)は高オーム性のケイ素を含む、請求項1から15までおよび20から27までのいずれか1項記載の電気音響素子。
- 前記コンタクト面は前記第2の基板(2)内に構成されたスルーコンタクトを介してコンタクトしている、請求項25から28までのいずれか1項記載の電気音響素子。
- 前記第1の基板(1)の突き合わせ縁部および前記層列(3)の突き合わせ縁部は斜めに切られている、請求項1から29までのいずれか1項記載の電気音響素子。
- 前記第2の基板の突き合わせ縁部の一部が斜めに切られている、請求項30記載の電気音響素子。
- 前記第1の基板(1)の露出表面上および前記斜めに切られた突き合わせ縁部上に第2の金属層(4)が配置されている、請求項31記載の電気音響素子。
- 前記第2の金属層(4)は前記第1の基板(1)の突き合わせ縁部および前記層列(3)の突き合わせ縁部を覆い、前記第2の基板(2)に対して閉鎖されている、請求項32記載の電気音響素子。
- 前記第1の基板(1)の厚さは3λ〜50λである、請求項1から33までのいずれか1項記載の電気音響素子。
- 前記第2の基板(2)および前記層列(3)の全厚さは100λを超えない、請求項1から34までのいずれか1項記載の電気音響素子。
- 前記誘電層(32)の厚さは0.1λ〜1λである、請求項1から35までのいずれか1項記載の電気音響素子。
- 前記誘電層(32)は前記第1の基板および/または前記第2の基板に対して反対の温度特性を有する、請求項1から36までのいずれか1項記載の電気音響素子。
- バルク波が前記層列(3)内を伝搬する際の伝搬速度は2つの基板内を伝搬する際の伝搬速度の90%以下である、請求項1から15までおよび20から37までのいずれか1項記載の電気音響素子。
- バルク波が前記第1の基板(1)内を伝搬する際の伝搬速度は前記第2の基板内を伝搬する際の伝搬速度よりも小さい、請求項1から38までのいずれか1項記載の電気音響素子。
- 伝導するバルク波によって動作する電気音響素子の製造方法において、
A)複数の素子領域を備えた第1のウェハ(1)を準備し、ここで、素子構造体およびコンタクト面を備えた金属層(31)を形成し、当該の金属層上に誘電層(32)を被着して層列(3)とし、当該の層列を第1の基板(1)上に設け、
B)各素子領域の電気的特性を測定するために前記コンタクト面を露出させ、
C)前記層列が2つのウェハ間に位置するように前記第1のウェハと第2のウェハとを接合して全ウェハを形成し、
D)前記第1のウェハを薄膜化し、
E)前記第2のウェハにコンタクト孔を形成し、前記コンタクト面とのコンタクトのために当該のコンタクト孔を金属化し、
F)各素子領域を個別化して個々の素子を形成する
ことを特徴とする電気音響素子の製造方法。 - ステップB)において、トリミング構造体として設けられた素子構造体の変更などにより、層列の電気的なトリミングを行う、請求項40記載の方法。
- ステップB)において、誘電層の厚さの変更などにより、層列の機械的なトリミングを行う、請求項40または41記載の方法。
- ステップB)の前に誘電層を平坦化する、請求項40から42までのいずれか1項記載の方法。
- ステップD)において、全ウェハを第1のウェハ側で設定された線に沿って第2のウェハの設定された深さまでV字状に切削し、第1のウェハの後面およびV字状の切欠部を金属化する、請求項40から43までのいずれか1項記載の電気音響素子。
- 第1のウェハの後面を金属化する際に導体路および/または端子面を形成する、請求項44記載の方法。
- ステップE)において、第2の基板の露出表面に外部端子を形成する、請求項40から45までのいずれか1項記載の方法。
- ステップD)の後に、複数の素子領域を有する支持体の上で全ウェハを位置決めし、各素子領域を支持体から取り外さずに個別化して個々の素子を形成し、ここで各素子の品質コントロールのための測定を支持体上で直接に行う、請求項40から46までのいずれか1項記載の方法。
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