JP2012060421A - 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、電極指間溝の深さGが0.01λ≦G≦0.07λであり、電極指膜厚HとIDTライン占有率ηとが所定の関係を満足することにより、周波数温度特性が常に動作温度範囲内で極大値と極小値との間に変曲点を有し、かつIDTライン占有率ηの製造ばらつきによる変曲点温度の変動を抑制する。
【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
該圧電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、
電極指の膜厚HとIDTのライン占有率ηとが、
(1)0.010λ≦H≦0.015λ、かつ0.575≦η≦0.741
(2)0.015λ≦H≦0.020λ、かつ0.605≦η≦0.744
(3)0.020λ≦H≦0.025λ、かつ0.605≦η≦0.745
(4)0.025λ≦H≦0.030λ、かつ0.575≦η≦0.745
のいずれかを満足することを特徴とする。
(1)電極指膜厚Hが1.0〜1.5%λのとき、各点(0.74,1)、(0.75,2)、(0.74,3)、(0.735,4)、(0.741,5)、(0.73,6)、(0.73,7)、(0.575,7)、(0.615,6)、(0.64,5)、(0.66,4)、(0.675,3)、(0.703,2)、(0.725,1)を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
(2)電極指膜厚Hが1.5〜2.0%λのとき、各点(0.702,1)、(0.718,2)、(0.744,3)、(0.731,4)、(0.725,5)、(0.73,6)、(0.745,7)、(0.605,7)、(0.605,6)、(0.63,5)、(0.655,4)、(0.675,3)、(0.7,2)、(0.687,1)を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
(3)電極指膜厚Hが2.0〜2.5%λのとき、各点(0.718,2)、(0.744,3)、(0.731,4)、(0.725,5)、(0.73,6)、(0.745,7)、(0.605,7)、(0.605,6)、(0.62,5)、(0.645,4)、(0.669,3)、(0.695,2)を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
(4)電極指膜厚Hが2.5〜3.0%λのとき、各点(0.745,1)、(0.74,2)、(0.74,3)、(0.745,4)、(0.725,5)、(0.725,6)、(0.725,7)、(0.575,7)、(0.575,6)、(0.605,5)、(0.635,4)、(0.66,3)、(0.695,2)、(0.715,1)を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあることを特徴とする。
(1)0.010λ≦H≦0.015λ、かつ0.575≦η≦0.741
(2)0.015λ≦H≦0.020λ、かつ0.605≦η≦0.744
(3)0.020λ≦H≦0.025λ、かつ0.605≦η≦0.745
(4)0.025λ≦H≦0.030λ、かつ0.575≦η≦0.745
のいずれかを満足するように設定する。
Claims (9)
- オイラー角(−1.5°≦φ≦1.5°,117°≦θ≦142°,|ψ|≠90°×n(但し、n=0,1,2,3))の圧電基板と、
前記圧電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圧電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、
前記電極指の膜厚Hと前記IDTのライン占有率ηとが、
(1)0.010λ≦H≦0.015λ、かつ0.575≦η≦0.741
(2)0.015λ≦H≦0.020λ、かつ0.605≦η≦0.744
(3)0.020λ≦H≦0.025λ、かつ0.605≦η≦0.745
(4)0.025λ≦H≦0.030λ、かつ0.575≦η≦0.745
のいずれかを満足することを特徴とする弾性表面波デバイス。 - 前記圧電基板のオイラー角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1記載の弾性表面波デバイス。
- 前記圧電基板のオイラー角ψが、|ψ|=45°であることを特徴とする請求項1記載の弾性表面波デバイス。
- 前記IDTのライン占有率ηが、該ライン占有率η(%)を縦軸、前記電極指間溝の深さG(%λ)を横軸とした直交座標において、
(1)前記電極指膜厚Hが1.0〜1.5%λのとき、各点(0.74,1)、(0.75,2)、(0.74,3)、(0.735,4)、(0.741,5)、(0.73,6)、(0.73,7)、(0.575,7)、(0.615,6)、(0.64,5)、(0.66,4)、(0.675,3)、(0.703,2)、(0.725,1)を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
(2)前記電極指膜厚Hが1.5〜2.0%λのとき、各点(0.702,1)、(0.718,2)、(0.744,3)、(0.731,4)、(0.725,5)、(0.73,6)、(0.745,7)、(0.605,7)、(0.605,6)、(0.63,5)、(0.655,4)、(0.675,3)、(0.7,2)、(0.687,1)を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
(3)前記電極指膜厚Hが2.0〜2.5%λのとき、各点(0.718,2)、(0.744,3)、(0.731,4)、(0.725,5)、(0.73,6)、(0.745,7)、(0.605,7)、(0.605,6)、(0.62,5)、(0.645,4)、(0.669,3)、(0.695,2)を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
(4)前記電極指膜厚Hが2.5〜3.0%λのとき、各点(0.745,1)、(0.74,2)、(0.74,3)、(0.745,4)、(0.725,5)、(0.725,6)、(0.725,7)、(0.575,7)、(0.575,6)、(0.605,5)、(0.635,4)、(0.66,3)、(0.695,2)、(0.715,1)を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか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1乃至5のいずれか記載の弾性表面波デバイス。
- 前記IDTを駆動するための発振回路を更に有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか記載の弾性表面波デバイス。
- 請求項1乃至7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7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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