JP2012060420A - 弾性表面波デバイス、電子機器及びセンサー装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】SAWデバイス1は、オイラー角(−1.5°≦φ≦1.5°,117°≦θ≦142°,|ψ|≠90°×n(但し、n=0,1,2,3))の水晶基板2の主面に、ストップバンド上端モードのレイリー波(波長:λ)を励振するIDT3と、IDTの電極指間に凹設した電極指間溝8とを有し、IDTライン占有率ηと電極指間溝深さGとが波長λに関して所定の関係を満足することにより、動作温度範囲で極大値と極小値との間に変曲点を有する三次曲線の周波数温度特性を有し、かつ変曲点をIDTライン占有率ηによって動作温度範囲内で所望の温度又は温度域に調整することができる。
【選択図】図1
Description
H/λ≧0.1796η3−0.4303η2+0.2071η+0.0682
に設定することが開示されている。これによって、レイリー波をストップバンドの上限モードで強く励振させることができる。
SAWの波長をλ、電極指間溝の深さをGとした場合に、0.01λ≦Gの関係を満たし、
かつ、IDTのライン占有率をηとした場合に、電極指間溝の深さGとライン占有率ηとが
の関係を満たすことを特徴とする。
の関係を満たすことを特徴とする。これにより、周波数温度特性の二次温度係数を小さく抑制することができる。
Δf=α×(T−T0)+β×(T−T0)2
ここで、Δfは温度Tと頂点温度T0間の周波数変化量(ppm)、αは1次温度係数(ppm/℃)、βは2次温度係数(ppm/℃2)、Tは温度、T0は周波数が最大となる温度(頂点温度)である。2次温度係数βの絶対値を最小に、好ましくは0.01(ppm/℃2)以下に、より好ましくは略零になるように設定して、周波数温度特性が三次曲線を示すようにすれば、広い動作温度範囲でも周波数変動量を小さくして高い周波数安定性が得られる。
−本実施形態のSAW共振子1の基本データ
H:0.02λ
G:変化
IDTライン占有率η:0.6
反射器ライン占有率ηr:0.8
オイラー角:(0°,123°,43.5°)
IDT対数:120
電極指交差幅:40λ(λ=10μm)
反射器本数(片側あたり):60
電極指の傾斜角度:なし
H:変化
G:ゼロ(無し)
IDTライン占有率η:0.4
反射器ライン占有率ηr:0.3
オイラー角(0°,123°,43.5°)
IDT対数:120
電極指交差幅:40λ(λ=10μm)
反射器本数(片側あたり):60
電極指の傾斜角度:なし
該水晶基板の主面に設けられた複数の電極指からなり、ストップバンド上端モードのレイリー波を励振するIDTとを有し、
周波数温度特性が極大値と、極小値と、それらの間に変曲点とを有する曲線で表され、変曲点の温度が所望の動作温度範囲内にあるようにIDTのライン占有率によって調整可能であることを特徴とする。
該水晶基板の主面に設けられた複数の電極指からなり、ストップバンド上端モードのレイリー波を励振するIDTと、
該IDTの隣り合う電極指間の圧電基板の表面に凹設した電極指間溝とを有し、
レイリー波の波長λと電極指間溝の深さGとが、0.01λ≦G≦0.07λの関係を満足し、
IDTのライン占有率ηと電極指間溝の深さGとが、
周波数温度特性が極大値と、極小値と、それらの間に変曲点とを有する曲線で表され、変曲点の温度が所望の動作温度範囲の中心温度Tc から±30℃の範囲にあるようにIDTのライン占有率によって調整可能であることを特徴とする。
a(Tc−30)6+b(Tc−30)5+c(Tc−30)4+d(Tc−30)3+e(Tc−30)2+f(Tc−30)+0.606≦η≦a(Tc+30)6+b(Tc+30)5+c(Tc+30)4+d(Tc+30)3+e(Tc+30)2+f(Tc+30)+0.606、
(但し、a=−2.60×10−12、b=4.84×10−10、c=−2.13×10−8、d=1.98×10−7、e=1.42×10−5、f=1.48×10−4)
を満足することによって、変曲点温度が確実に動作温度範囲の中心温度Tc ±30℃の範囲に入るように、周波数温度特性を制御することができる。
y=ax6+bx5+cx4+dx3+ex2+fx+0.606
(但し、a=−2.60×10−12、b=4.84×10−10、c=−2.13×10−8、d=1.98×10−7、e=1.42×10−5、f=1.48×10−4) …(4)
上記式(4)は、変曲点温度を横軸xとし、IDTライン占有率ηを縦軸yとして、図13の近似曲線で表される。
a(Tc−30)6+b(Tc−30)5+c(Tc−30)4+d(Tc−30)3+e(Tc−30)2+f(Tc−30)+0.606≦η≦a(Tc+30)6+b(Tc+30)5+c(Tc+30)4+d(Tc+30)3+e(Tc+30)2+f(Tc+30)+0.606 …(5)
ここで、各係数a〜fは式(4)の同一である。
Claims (10)
- オイラー角(−1.5°≦φ≦1.5°,117°≦θ≦142°,|ψ|≠90°×n(但し、n=0,1,2,3))の水晶基板と、
前記水晶基板の主面に設けられた複数の電極指からなり、ストップバンド上端モードのレイリー波を励振するIDTとを有し、
周波数温度特性が極大値と、極小値と、それらの間に変曲点とを有する曲線で表され、前記変曲点の温度が所望の動作温度範囲内にあるように前記IDTのライン占有率によって調整可能であることを特徴とする弾性表面波デバイス。 - オイラー角(−1.5°≦φ≦1.5°,117°≦θ≦142°,|ψ|≠90°×n(但し、n=0,1,2,3))の水晶基板と、
前記水晶基板の主面に設けられた複数の電極指からなり、ストップバンド上端モードのレイリー波を励振するIDTと、
前記IDTの隣り合う前記電極指間の前記水晶基板の表面に凹設した電極指間溝とを有し、
前記レイリー波の波長λと前記電極指間溝の深さGとが、0.01λ≦G≦0.07λの関係を満足し、
前記IDTのライン占有率ηと前記電極指間溝の深さGとが、
周波数温度特性が極大値と、極小値と、それらの間に変曲点とを有する曲線で表され、前記変曲点の温度が所望の動作温度範囲の中心温度Tc から±30℃の範囲にあるように前記IDTのライン占有率によって調整可能であることを特徴とする弾性表面波デバイス。 - 前記IDTのライン占有率ηが、
a(Tc−30)6+b(Tc−30)5+c(Tc−30)4+d(Tc−30)3+e(Tc−30)2+f(Tc−30)+0.606≦η≦a(Tc+30)6+b(Tc+30)5+c(Tc+30)4+d(Tc+30)3+e(Tc+30)2+f(Tc+30)+0.606、
(但し、a=−2.60×10−12、b=4.84×10−10、c=−2.13×10−8、d=1.98×10−7、e=1.42×10−5、f=1.48×10−4)
を満足することを特徴とする請求項2記載の弾性表面波デバイス。 - 前記水晶基板のオイラー角ψが、42.79°≦|ψ|≦49.57°の範囲内にあることを特徴とする請求項2又は3記載の弾性表面波デバイス。
- 前記電極指間溝の深さGと前記電極指の膜厚Hとの和が、0.0407λ≦G+Hを満足することを特徴とする請求項2乃至5のいずれか記載の弾性表面波デバイス。
- それぞれに前記水晶基板の主面に設けられた複数の導体ストリップからなり、かつSAWの伝播方向に沿ってIDTを挟むようにその両側に配置した一対の反射器と、
前記反射器の隣り合う導体ストリップ間の前記水晶基板の表面に凹設した導体ストリップ間溝とを更に有し、
前記電極指及び前記導体ストリップに直交する第1の方向と前記水晶基板の電気軸とのなす角度が前記水晶基板のオイラー角ψであり、
前記IDT及び前記反射器の少なくとも一部が、前記第1の方向と角度δをもって交差する第2の方向に配置され、
前記角度δが前記水晶基板のパワーフロー角±1°の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項2乃至6のいずれか記載の弾性表面波デバイス。 - 前記IDTを駆動するためのICを更に有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか記載の弾性表面波デバイス。
- 請求項1乃至8のいずれか記載の弾性表面波デバイスを備えることを特徴とする電子機器。
- 請求項1乃至8のいずれか記載の弾性表面波デバイスを備えることを特徴とするセンサー装置。
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