JP3365070B2 - 弾性表面波装置 - Google Patents

弾性表面波装置

Info

Publication number
JP3365070B2
JP3365070B2 JP21145194A JP21145194A JP3365070B2 JP 3365070 B2 JP3365070 B2 JP 3365070B2 JP 21145194 A JP21145194 A JP 21145194A JP 21145194 A JP21145194 A JP 21145194A JP 3365070 B2 JP3365070 B2 JP 3365070B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
piezoelectric substrate
wave device
acoustic wave
surface acoustic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP21145194A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0879002A (ja
Inventor
修 岩本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP21145194A priority Critical patent/JP3365070B2/ja
Publication of JPH0879002A publication Critical patent/JPH0879002A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3365070B2 publication Critical patent/JP3365070B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は弾性表面波(以下、SA
Wという。)装置に係り、特に高周波数振動子として使
用されるSAW共振器に適用する場合に好適な装置構造
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、STカットの水晶基板の表面上に
相互に対向した一対の櫛歯電極から成るすだれ状電極変
換器(interdigital transducer:以下、ID変換器とい
う。)を構成したSAW共振器が製造されている。この
SAW共振器は、ID変換器に導入された電気信号によ
り発生する弾性表面波を所定周期で形成された櫛歯電極
により共振させ、この共振周波数の電気信号を取り出す
ことにより基準振動子として機能するものである。この
場合、ID変換器の両側に所定の間隔で一対のグレーテ
ィング反射器(grating reflector:以下、GT反射器と
いう。)を形成すると、両GT反射器の間に弾性表面波
に対する共振空洞が形成され、この共振空洞に弾性表面
波の定在波が立つ。ID変換器はこの定在波と強く結合
するので、安定した振動子を構成することができる。
【0003】このSAW共振器は、水晶基板の寸法で振
動数が決定される通常の水晶振動子とは異なり、表面波
の共振を利用するため結晶の表面20μm程度しか影響
を受けず、基板の厚さ等の制約がないので高周波数帯域
まで基本モード振動で駆動できるから、小型でスプリア
スモードの少ない圧電振動子を容易に実現できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記S
AW共振器においては振動周波数に大きな温度依存性が
あり、振動周波数は温度に対して上に凸の2次曲線で示
される。この場合の2次曲線は−0.03ppm/℃2
(室温25℃における発振周波数を基準とする。)程度
の2次係数をもつ。このような温度特性は振動周波数の
精度を無効にするため、適切な温度制御を行う必要があ
る。しかし、SAW共振器の動作は水晶基板の表面近傍
の状態に大きく影響されるため、水晶基板の表面に温度
調節のための異物を接触させることができず、水晶基板
に効率的な温度調節を行うことが困難である。
【0005】そこで本発明は上記問題点を解決するもの
であり、その課題は、SAW共振器等のSAW装置の温
度調節を適切に行うことのできる新規の装置構成を実現
することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明が講じた手段は、圧電基板の表面上に形成され
所定の周期構造を備えた信号電極と、前記圧電基板の表
面温度を測定する温度測定手段と、前記圧電基板の裏面
に一方の温度領域が熱的に接合するように配置された熱
電素子と、を有する弾性表面波装置であって、前記温度
測定手段の測定温度に応じて前記熱電素子を駆動させる
ことにより、前記表面温度を下降または上昇させる温度
制御手段を設けたものである。
【0007】この場合において、前記圧電基板、前記温
度測定手段、前記熱電素子及び前記温度制御手段を単一
のケーシング内に収容することが好ましい。
【0008】また、前記圧電基板を、前記熱電素子を介
して支持部材に支持させることが望ましい。
【0009】また、前記圧電基板を、その裏面の一部の
みを接触面として支持部材に支持させることが望まし
い。
【0010】そして、前記熱電素子を、前記圧電基板の
裏面上に複数分散配置することが好ましい。
【0011】
【作用】本発明によれば、水晶基板の裏面にペルチェ素
子の一方の温度領域が熱的に接合されていることによ
り、水晶基板の表面側の構造に妨げられることなく、し
かも表面上の弾性表面波に影響を与えることなく大きな
接触面を介して冷却若しくは加熱を行うことができ、安
定したSAW装置の動作を実現できる。また、圧電素子の
裏面上に複数の熱電素子を分散配置することにより、熱
電素子間の応力伝達が分断されるので、水晶基板に与え
る応力をさらに低減することができる。
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】
【実施例】次に図面を参照して本発明に係るSAW装置
の実施例を説明する。以下に説明するSAW装置は水晶
基板を使用したSAW共振器である。しかし、本発明は
SAW共振器に限らずSAWフィルター等の各種SAW
装置に適用できるものである。また、圧電基板について
も、水晶以外に、SAW装置の構成や用途に応じてLi
NbO3 、LiTaO3 等の種々の材質が採用される。
【0017】〔第1実施例〕この実施例では、図1に示
すように、縦3mm、横6mm、厚さ400μm程度の
STカットの水晶基板1の表面にID変換器2、GT反
射器3,4、及び感温体5を形成し、水晶基板1の裏面
ほぼ全体にペルチェ素子6を貼着している。ペルチェ素
子6の中央部は支持台7の支持部7aに固着されてい
る。
【0018】支持部7aは水晶基板1及びペルチェ素子
6を支持台7に対して所定の間隔で離反させ、水晶基板
1に支持台7から応力伝達のないように構成されてお
り、水晶基板1に応力に起因する歪みが発生しないよう
にしている。
【0019】〔第2実施例〕図2には、上記実施例とは
異なる実施例の構造を示す。この実施例は上記第1実施
例と同様の水晶基板1、ID変換器2、GT反射器3,
4、感温体5及び支持台7を備えており、その説明は省
略する。本実施例では水晶基板1の裏面の中央部にペル
チェ素子6A、左右にペルチェ素子6B,6Cがそれぞ
れ貼着され、中央のペルチェ素子6Aは支持台7の支持
部7aに固着されている。
【0020】図3(a)は上記第1実施例及び第2実施
例の全体構成を示す。上記図1及び図2に示されている
支持台7はベース8に固着されており、このベース上に
はICチップ9が実装されている。ベース8にはカバー
10が取付けられ、密封されるようになっている。な
お、ベース8及びカバー10で形成される内部空間には
窒素やアルゴン等の不活性ガスが充填される。ベース8
の下面からは内部回路に導電接続された複数の外部接続
端子11が突出形成されている。
【0021】水晶基板1上のID変換器2には、図3
(b)に示すようにそれぞれ櫛歯状に形成された対向電
極2a,2bが形成され、この対向電極2a,2bのそ
れぞれに信号線21,22がボンディングされている。
また、感温体5の両端にも検出線51,52が接続され
ている。これらの信号線21,22及び検出線51,5
2の他端は支持台7に形成された配線パターンを介して
ベース8上の配線パターンに接続され、ICチップ9内
に引き込まれている。
【0022】ID変換器2の対向電極2a,2b及びG
T反射器3,4の格子電極はアルミニウム等その他の合
金を蒸着、スパッタリング等により被着することによっ
て形成されている。ID変換機2の対向電極2a,2b
及びGT反射器3,4の格子電極の形成周期は水晶基板
1の表面に立つ弾性表面波の波長λの半分に設定されて
いる。また、感温体5は蒸着により形成された白金など
の薄膜であり、温度により変化する薄膜の抵抗値から水
晶基板1の表面温度が検出されるようになっている。
【0023】図4には上記各実施例の回路構成を示す。
水晶基板1に形成されたID変換器2と感温体5はIC
チップ9に接続されている。ID変換器2の信号線2
1,22からは所定周波数の振動波形が取り出される。
また、感温体5の検出線51,52を介して得られた感
温体の抵抗値に応じて水晶基板1の表面温度が検出され
る。ICチップ9は水晶基板1の表面温度と予め設定さ
れた基準温度との差を算出し、この温度差に応じてペル
チェ素子6の駆動電圧を出力する。
【0024】図5はペルチェ素子6の断面構造を示すも
のである。ペルチェ素子6は、アルミナ等で形成された
セラミック基板61及び62の間に、電極63,64と
Bi−Te系等のn型半導体65及びp型半導体66を
電気的には直列に、熱的には並列に接続したπ型構造を
複数配列させたものである。セラミック基板61は接着
剤67により水晶基板1に接着され、セラミック基板6
2は接着剤68により支持台7に接着されている。
【0025】上記第1実施例によれば、水晶基板1の裏
面上にペルチェ素子6を配置することにより、弾性表面
波に影響を与えることなく、しかも裏面上のいずれにも
ペルチェ素子を接触させることができるので、水晶基板
1全体の温度調節を行うことができる。この場合、水晶
基板1の支持は支持台7の支持部7aによりペルチェ素
子6を介してのみ行われているため周囲に他の接触部が
存在せず、構造が簡素化されるとともに効率的な冷却若
しくは加熱を行うことができる。ペルチェ素子6のセラ
ミック基板61は、上記駆動電圧の極性に応じて水晶基
板1の冷却と加熱を選択的に行い、上記駆動電圧の絶対
値に応じて冷却量若しくは加熱量が調整される。
【0026】水晶基板1は、支持台7の支持部7aだけ
でペルチェ素子6を介して支持されているため、その表
面に支持台7若しくは他の部材からの応力を受けること
がないので、安定した特性を得ることができる。
【0027】第2実施例によれば、水晶基板1の裏面に
貼着されたペルチェ素子6A,6B,6Cが分割された
状態で形成されているため、第1実施例のように水晶基
板1と支持部7aに挟持されたペルチェ素子6を介して
水晶基板が応力を受ける恐れもなく、より安定した動作
を期待できる。
【0028】上記各実施例では、ペルチェ素子を水晶基
板の裏面に貼着したことにより、極めてコンパクトに温
度制御構造を構成でき、温度制御による装置全体の容積
の増大を抑制することができる。また、各実施例では温
度制御手段により温度の調節を行うことにより振動周波
数を変化させることも可能である。
【0029】なお、上記支持部7aによる支持位置は水
晶基板1の裏面中央である必要はなく、中央から外れた
位置に形成されていてもよい。また、第2実施例のよう
に複数のペルチェ素子を設ける際のペルチェ素子の個数
や配置は任意である。感温体は上記実施例に示したもの
に限定されることなく、公知の種々の温度センサを温度
計測に適した場所であれば任意の場所に設置することが
できる。また温度制御はICチップ9の内部回路により
通常のPID制御方式等で行うことができ、或いは必要
に応じて他の方式を採用してもよい。さらに、ペルチェ
素子6の冷却若しくは加熱効果を高めるために、支持台
の周囲に若しくはペルチェ素子6B,6Cにおけるセラ
ミック基板62の下面上に放熱フィン等の補助部材を適
宜取付けてもよい。また、上記構造のペルチェ素子に限
らず公知の種々の熱電素子を使用できることは言うまで
もない。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば以下
の効果を奏する。
【0031】請求項1によれば、水晶基板の裏面にペル
チェ素子の一方の温度領域が熱的に接合されていること
により、水晶基板の表面側の構造に妨げられることな
く、しかも表面上の弾性表面波に影響を与えることなく
大きな接触面を介して冷却若しくは加熱を行うことがで
きるので、効率的かつ安定した温度制御を行うことがで
き、安定したSAW装置の動作を実現できる。
【0032】請求項2によれば、単一のケーシング内に
各構成要素を全て収容することにより、高性能のSAW
デバイスを構成できる。
【0033】請求項3によれば、圧電基板を熱電素子を
介して支持部材に支持させることにより、圧電基板の支
持部を温度制御部として兼ねることができるので構造が
簡素化されるとともに効率的な冷却若しくは加熱ができ
る。
【0034】請求項4によれば、圧電基板をその裏面の
一部のみを介して支持することにより、圧電基板の周囲
から受ける応力を低減させることができ、安定した動作
を期すことができる。
【0035】請求項5によれば、圧電基板の裏面上に複
数の熱電素子を分散配置することにより、熱電素子間の
応力伝達が分断されるので、圧電基板に与える応力をさ
らに低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1実施例におけるSAW装置の
主要部分の構造を示す縦断面図である。
【図2】本発明に係る第2実施例におけるSAW装置の
主要部分の構造を示す縦断面図である。
【図3】上記各実施例の全体構成を示す斜視図(a)及
びカバーを取り去った状態の平面図(b)である。
【図4】上記各実施例の回路構成を示すブロック図であ
る。
【図5】上記各実施例に取付けるペルチェ素子の構造を
示す拡大断面図である。
【符号の説明】
1 水晶基板 2 ID変換器 3,4 GT反射器 5 感温体 6,6A,6B,6C ペルチェ素子 7 支持台 7a 支持部 8 ベース 9 ICチップ 10 カバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03H 9/145 H03H 9/25

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧電基板の表面上に形成され所定の周期
    構造を備えた信号電極と、前記圧電基板の表面温度を測
    定する温度測定手段と、前記圧電基板の裏面に一方の温
    度領域が熱的に接合するように配置された熱電素子と、
    を有する弾性表面波装置であって、 前記温度測定手段の測定温度に応じて前記熱電素子を駆
    動させることにより、前記表面温度を下降または上昇さ
    せる温度制御手段を設けたことを特徴とする弾性表面波
    装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記圧電基板、前記
    温度測定手段、前記熱電素子及び前記温度制御手段は単
    一のケーシング内に収容されていることを特徴とする弾
    性表面波装置。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記圧電基板は、前
    記熱電素子を介して支持部材に支持されていることを特
    徴とする弾性表面波装置。
  4. 【請求項4】 請求項1において、前記圧電基板は、そ
    の裏面の一部のみを接触面として支持部材に支持されて
    いることを特徴とする弾性表面波装置。
  5. 【請求項5】 請求項4において、前記熱電素子は、前
    記圧電基板の裏面上に複数分散配置されていることを特
    徴とする弾性表面波装置。
JP21145194A 1994-09-05 1994-09-05 弾性表面波装置 Expired - Fee Related JP3365070B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21145194A JP3365070B2 (ja) 1994-09-05 1994-09-05 弾性表面波装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21145194A JP3365070B2 (ja) 1994-09-05 1994-09-05 弾性表面波装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0879002A JPH0879002A (ja) 1996-03-22
JP3365070B2 true JP3365070B2 (ja) 2003-01-08

Family

ID=16606170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21145194A Expired - Fee Related JP3365070B2 (ja) 1994-09-05 1994-09-05 弾性表面波装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3365070B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10065723A1 (de) * 2000-12-29 2002-07-04 Bosch Gmbh Robert Anordnung zur Temperaturmessung und -regelung
JP3826875B2 (ja) 2002-10-29 2006-09-27 セイコーエプソン株式会社 圧電デバイスおよびその製造方法
DE102007029393A1 (de) * 2007-06-26 2009-01-22 Epcos Ag Transformatoranordnung
JP6282440B2 (ja) * 2012-10-31 2018-02-21 京セラ株式会社 検体液センサユニット、検体液センサ用リーダおよび検体液センサ
JP7086592B2 (ja) 2016-12-21 2022-06-20 スカイワークス ソリューションズ,インコーポレイテッド 過温度保護を備えた無線周波数システム、弾性表面波フィルタ及びパッケージ状モジュール

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0879002A (ja) 1996-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9401693B2 (en) Methods and apparatus for temperature control of devices and mechanical resonating structures
US5339051A (en) Micro-machined resonator oscillator
US5453652A (en) Surface acoustic wave device with interdigital transducers formed on a holding substrate thereof and a method of producing the same
Vig et al. Uncooled IR imaging array based on quartz microresonators
US8427035B2 (en) Vibration device and electronic device
TWI292037B (ja)
EP0053341B1 (en) Digital temperature sensor
JP3365070B2 (ja) 弾性表面波装置
JP2748740B2 (ja) 温度補償発振器および温度検出装置
US6803698B2 (en) Acceleration sensor
US6786095B2 (en) Acceleration sensor
AU2011323966B2 (en) Surface acoustic wave resonator mounting with low acceleration sensitivity
US5604392A (en) Levitated crystal resonator
US5325719A (en) Magnetically driven resonant disc pressure transducer
CA1290593C (en) Mounting and isolation system for tuning fork temperature sensor
JP3365069B2 (ja) 弾性表面波装置
JP2009027306A (ja) 弾性表面波デバイス
Dufilie et al. Performances of monolithic micro-oven heated SAW and STW resonators
JP2005020547A (ja) 弾性表面波装置
JPH01148970A (ja) 加速度センサ
JP3017753B2 (ja) 複合圧電素子
Vig et al. Application of quartz microresonators to uncooled infrared imaging arrays
JPH0682131B2 (ja) 振動加速度センサ
JPH01232267A (ja) 振動加速度センサ
JPH01126009A (ja) 小型水晶振動子

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071101

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081101

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091101

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091101

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101101

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101101

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111101

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111101

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121101

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121101

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131101

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees