JP3505449B2 - Substrate for surface acoustic wave device and surface acoustic wave device - Google Patents
Substrate for surface acoustic wave device and surface acoustic wave deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、弾性表面波(Surf
ace Acoustic Wave:SAW)デバイスに関するもので
ある。TECHNICAL FIELD The present invention relates to surface acoustic waves (Surf).
ACE Acoustic Wave (SAW) device.
【0002】[0002]
【従来の技術】SAWデバイスには、SAW共振器、ト
ランスバーサル型SAWフィルタおよび共振器型SAW
フィルタなどがあり、それぞれ用途に応じて使い分けら
れている。以下、SAWデバイスの1つとしてたとえば
SAWフィルタについて説明する。2. Description of the Related Art SAW devices include SAW resonators, transversal SAW filters and resonator SAWs.
There are filters, etc., which are used properly according to the purpose. Hereinafter, for example, a SAW filter will be described as one of the SAW devices.
【0003】図21は、SAWフィルタの構成を概略的
に示す斜視図である。図21を参照して、SAWフィル
タ15の基本構造は、圧電基板12と、その圧電基板1
2の表面上に形成された表面波の励振用および受信用の
1対の櫛型電極13とを有する4端子構造からなってい
る。また、このような電極13を交差指形電極(interd
igital electrode)といい、この種の変換素子をIDT
(interdigital transducer)という。FIG. 21 is a perspective view schematically showing the structure of a SAW filter. Referring to FIG. 21, the basic structure of the SAW filter 15 is the piezoelectric substrate 12 and the piezoelectric substrate 1
It has a four-terminal structure having a pair of comb-shaped electrodes 13 for exciting and receiving a surface wave formed on the surface of 2. In addition, such an electrode 13 is used as an interdigital electrode (interd
igital electrode), this kind of conversion element is IDT
(Interdigital transducer).
【0004】一般に、励振用の櫛型電極13にインパル
ス電圧を印加すると、図22に示すように圧電効果によ
り隣り合う電極13間に互いに逆位相の歪みが生じSA
Wが励起される。このSAWが圧電基板12の表面を伝
搬し、この表面波による歪みで圧電基板12上に表面電
荷が生じ、受信用の櫛型電極13で電気信号として取出
される。Generally, when an impulse voltage is applied to the comb-shaped electrodes 13 for excitation, distortions of opposite phases are generated between the adjacent electrodes 13 due to the piezoelectric effect, as shown in FIG.
W is excited. The SAW propagates on the surface of the piezoelectric substrate 12, and the surface charge is generated on the piezoelectric substrate 12 due to the distortion caused by the surface wave, and is extracted as an electric signal by the comb-shaped electrode 13 for reception.
【0005】従来、このようなSAWフィルタ15など
のSAWデバイスは、図23に示すように圧電基板12
の表面にそれぞれのデバイスに応じた電極を配置した構
造となっている。SAWデバイス15の特性は圧電基板
12の特性に大きく依存し、圧電基板12もまた用途に
応じて使い分けられている。表1に代表的な圧電基板1
2の材質と圧電基板12上を伝搬するSAWの特性とを
示す。Conventionally, a SAW device such as such a SAW filter 15 has a piezoelectric substrate 12 as shown in FIG.
The structure is such that electrodes corresponding to each device are arranged on the surface of the. The characteristics of the SAW device 15 largely depend on the characteristics of the piezoelectric substrate 12, and the piezoelectric substrate 12 is also used properly according to the application. Representative piezoelectric substrate 1 in Table 1
2 shows the material and the characteristics of SAW propagating on the piezoelectric substrate 12.
【0006】[0006]
【表1】 [Table 1]
【0007】表1より、水晶基板では温度特性が小さく
良好であるが、電気−機械結合係数(K2)が小さいこ
とがわかる。また、LN基板ではK2は大きいが、遅延
時間温度係数(Temperature Coefficient of Delaytim
e:TCD)などの温度特性が悪い。一方、Li2B4O7
基板は、水晶基板とLN基板の中間の特性を有してい
る。このように各基板はそれぞれ長所と短所を持ってお
り、デバイスの用途に応じて使い分けられている。近
年、TVなどの映像機器および携帯電話などの通信機器
の発達に伴い、それらに用いられるSAWデバイスにも
また、これまで以上に優れた特性が要求されている。From Table 1, it can be seen that the quartz substrate has a small temperature characteristic and is good, but has a small electromechanical coupling coefficient (K 2 ). In addition, although K 2 is large in the LN substrate, the temperature coefficient of delay time (Temperature Coefficient of Delaytim
e: Temperature characteristics such as TCD) are poor. On the other hand, Li 2 B 4 O 7
The substrate has characteristics intermediate between those of the quartz substrate and the LN substrate. As described above, each substrate has its advantages and disadvantages, and is properly used according to the application of the device. In recent years, with the development of video devices such as TVs and communication devices such as mobile phones, SAW devices used therein are also required to have better characteristics than ever before.
【0008】なお、表1におけるオイラー角について以
下に図24を用いて説明する。図24を参照して、まず
Z軸を回転軸としてX軸をY軸方向にφだけ回転させた
軸を第1軸とする。次に第1軸を回転軸としてZ軸を反
時計回りにθだけ回転させた軸を第2軸とする。この第
2軸を法線として第1軸を含む面方位でカットし、基板
とする。上記面方位にカットした基板において、第2軸
を回転軸として第1軸を反時計回りにψだけ回転させた
軸を第3軸とし、この第3軸をSAW伝搬方向として利
用する。なお、面上の第3軸と直交する軸を第4軸とす
る。このようにオイラー角(φ,θ,ψ)が規定され
る。The Euler angles in Table 1 will be described below with reference to FIG. Referring to FIG. 24, first, an axis obtained by rotating the X axis by φ in the Y axis direction with the Z axis as the rotation axis is referred to as the first axis. Next, an axis obtained by rotating the Z axis counterclockwise by θ with the first axis as the rotation axis is referred to as the second axis. A substrate is obtained by cutting the second axis as a normal line in a plane orientation including the first axis. In the substrate cut in the above plane orientation, an axis obtained by rotating the first axis counterclockwise by ψ is used as the third axis, and the third axis is used as the SAW propagation direction. The axis orthogonal to the third axis on the surface is the fourth axis. In this way, the Euler angles (φ, θ, ψ) are defined.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】一般的に圧電基板のK
2が大きいほど帯域幅の広いデバイスが設計しやすいと
されている。一方、SAWデバイスの中心周波数f
0は、
f0=V/λ
(V:弾性表面波の伝搬速度、λ:IDTの電極ピッ
チ)で決定される。したがって、同じ中心周波数f0を
有するデバイスを作製しようとする場合、水晶基板など
に比べて速い伝搬速度Vを有するLi2B4O7基板を単
純に用いると、IDTの電極ピッチλを大きくしなけれ
ばならず、その結果、SAWデバイス自体を大きくしな
ければならない。すなわち、SAWデバイス自体の小型
化のためには、伝搬速度Vの遅い基板が有利といえる。Generally, K of a piezoelectric substrate is used.
It is said that the larger the 2 is, the easier it is to design a device with a wider bandwidth. On the other hand, the center frequency f of the SAW device
0 is determined by f 0 = V / λ (V: surface acoustic wave propagation velocity, λ: IDT electrode pitch). Therefore, in order to manufacture a device having the same center frequency f 0 , simply using a Li 2 B 4 O 7 substrate having a higher propagation velocity V than a quartz substrate or the like increases the electrode pitch λ of the IDT. And consequently the SAW device itself must be large. That is, it can be said that a substrate having a slow propagation speed V is advantageous for downsizing the SAW device itself.
【0010】そこで、本発明は、水晶基板とLN基板と
の中間のK2を有し、かつSAWデバイスの小型化に有
利な遅い伝搬速度を有するSAWデバイス用基板を得る
ことを目的とする。Therefore, it is an object of the present invention to obtain a SAW device substrate having a K 2 intermediate between the quartz substrate and the LN substrate and having a slow propagation speed advantageous for downsizing the SAW device.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、Li2B4O7の層をガラス表面
に形成し、Li2B4O7/ガラス構造基板とすることに
よって上記目的を達成する。上記Li2B4O7/ガラス
構造基板において、さらに好ましくは、上記Li2B4O
7をオイラー角表示で(0〜45°,85〜95°,8
5〜95°)のものとする。さらに好ましくは、KHパ
ラメータを略0.5とすることによって、より遅い伝搬
速度を有するSAWデバイス用基板を得る。In order to achieve the above object, in the present invention, a layer of Li 2 B 4 O 7 is formed on a glass surface to form a Li 2 B 4 O 7 / glass structure substrate. The above-mentioned object is achieved by. In the above Li 2 B 4 O 7 / glass structure substrate, more preferably the above Li 2 B 4 O
7 is Euler angle display (0-45 °, 85-95 °, 8
5 to 95 °). More preferably, the KH parameter is set to about 0.5 to obtain a SAW device substrate having a slower propagation velocity.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0013】(装置の構成)図1は、本発明に基づく実
施の形態におけるSAWデバイスの構成を示す概略断面
図である。図1を参照して、SAWデバイス5は、ガラ
ス基板1と、圧電基板2と、電極3とを有している。圧
電基板2は、ガラス基板1上に形成され、かつLi2B4
O7よりなっている。また圧電基板2上にはデバイスに
応じた配置を有する電極3が形成されている。なお、ガ
ラス基板1と圧電基板2とから構成される部分をSAW
デバイス用基板6というものとする。(Arrangement of Apparatus) FIG. 1 is a schematic sectional view showing the arrangement of a SAW device according to an embodiment of the present invention. With reference to FIG. 1, the SAW device 5 has a glass substrate 1, a piezoelectric substrate 2, and an electrode 3. The piezoelectric substrate 2 is formed on the glass substrate 1 and is made of Li 2 B 4
It consists of O 7 . Further, an electrode 3 having an arrangement according to the device is formed on the piezoelectric substrate 2. It should be noted that the portion composed of the glass substrate 1 and the piezoelectric substrate 2 is SAW
It is referred to as a device substrate 6.
【0014】(装置の製造方法)このようなSAWデバ
イス用基板6は、ガラス基板1の表面に圧電基板2とし
てLi2B4O7基板を接合、あるいはガラス基板1の表
面に圧電基板2としてLi2B4O7薄膜を形成した後
に、圧電基板2としてのLi2B4O7基板(薄膜)上に
電極3を成膜・パターニングすることにより得ることが
できる。(Manufacturing Method of Device) In such a SAW device substrate 6, a Li 2 B 4 O 7 substrate is bonded as the piezoelectric substrate 2 to the surface of the glass substrate 1 or the piezoelectric substrate 2 is bonded to the surface of the glass substrate 1. after forming the Li 2 B 4 O 7 thin film can be obtained by forming a film and patterned to Li 2 B 4 O 7 electrodes 3 on the substrate (thin film) of the piezoelectric substrate 2.
【0015】(装置の各部の材質)ガラス基板1の材質
としては、たとえば石英ガラス、アルミノケイ酸ガラ
ス、ホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラス、鉛ケイ酸ガ
ラスなどが使用可能である。また、圧電基板2の材質
は、Li2B4O7のみからなるものであってもよく、ま
た一部にLi2B4O7を含むものであってもよい。そし
て、圧電基板2と組合せる基板はガラス基板に限定され
ず、Li2B4O7よりも音速の遅い材質で、かつLi2B
4O7のTCDおよびTCV(音速の温度係数)と異符号
の特性を有する材質であればよい。電極3の材質として
は、たとえばアルミニウムなどが使用可能だが、これに
限定されるものではない。(Material of each part of the apparatus) As the material of the glass substrate 1, for example, quartz glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, soda lime glass, lead silicate glass, etc. can be used. The material of the piezoelectric substrate 2 may be made of Li 2 B 4 O 7 only, or may partially contain Li 2 B 4 O 7 . The substrate combined with the piezoelectric substrate 2 is not limited to the glass substrate, and is made of a material having a slower sound speed than Li 2 B 4 O 7 and having a Li 2 B
Any material may be used as long as it has a characteristic having a sign opposite to TCD and TCV (temperature coefficient of sound velocity) of 4 O 7 . As a material of the electrode 3, for example, aluminum can be used, but the material is not limited to this.
【0016】(伝搬速度に関する検証)また、図1に示
すように、圧電基板2の厚みをHとし、電極3のピッチ
をλとし、Kを2π/λとする。以下、圧電基板2に含
まれるLi2B4O7のオイラー角、および、KとHとの
積であるKHに注目しつつ、説明する。(Verification of Propagation Velocity) Further, as shown in FIG. 1, the thickness of the piezoelectric substrate 2 is H, the pitch of the electrodes 3 is λ, and K is 2π / λ. Hereinafter, the description will be made while paying attention to the Euler angle of Li 2 B 4 O 7 contained in the piezoelectric substrate 2 and the KH that is the product of K and H.
【0017】従来、Li2B4O7基板として一般的に用
いられているものは、<110>Li2B4O7基板であ
るが、表1より、<110>Li2B4O7基板における
K2の値は、0.80%である。図2に、(0°,θ,
ψ)Li2B4O7/ガラス構造基板において、K2が<1
10>Li2B4O7基板の場合と同じ0.80%になる
ときのKHの値を計算した結果を示す。なお、計算に
は、Campbell and Jonesの方法を用いた。計算したLi
2B4O7のKHの範囲は、0≦KH≦3.0である。破
線の枠内は、K2が0.80%となる領域で、破線の枠
外は0≦KH≦3.0の計算範囲内でK2が0.80%
より小さい方位である。つまり、60°≦θ≦120°
かつ60°≦ψ≦120°の領域がK2が0.80%以
上となる領域である。[0017] Conventional, Li 2 B 4 O 7 which is generally used as a substrate is a <110> Li 2 B 4 O 7 substrate, from Table 1, <110> Li 2 B 4 O 7 The value of K 2 on the substrate is 0.80%. In Fig. 2, (0 °, θ,
ψ) Li 2 B 4 O 7 / glass structure substrate, K 2 is <1
The result of calculating the value of KH when the ratio is 0.80%, which is the same as in the case of the 10> Li 2 B 4 O 7 substrate, is shown. The method of Campbell and Jones was used for the calculation. Calculated Li
The range of KH of 2 B 4 O 7 is 0 ≦ KH ≦ 3.0. The area inside the broken line is the area where K 2 is 0.80%, and the area outside the broken line is within the calculation range of 0 ≦ KH ≦ 3.0, where K 2 is 0.80%.
It is a smaller azimuth. That is, 60 ° ≦ θ ≦ 120 °
The region of 60 ° ≦ ψ ≦ 120 ° is the region where K 2 is 0.80% or more.
【0018】図2に示したKHの値、すなわちK2が
0.80%となるKHにおける伝搬速度およびTCDの
計算結果を図3、図4にそれぞれ示す。また、計算に用
いたガラスの定数は、一般的に電子材料用として用いら
れているガラスの定数である。表2に計算に用いたガラ
スの定数を示す。The values of KH shown in FIG. 2, that is, the calculation results of propagation velocity and TCD at KH where K 2 is 0.80% are shown in FIGS. 3 and 4, respectively. Further, the glass constant used in the calculation is a glass constant generally used for electronic materials. Table 2 shows the glass constants used in the calculation.
【0019】[0019]
【表2】 [Table 2]
【0020】図3より、<110>Li2B4O7基板と
同じくK2=0.80%でありながら、より遅い伝搬速
度となるオイラー角が存在することがわかる。特に、
(0°,85〜95°,85〜95°)においては、伝
搬速度が約2850m/sとなっている。<110>L
i2B4O7基板における伝搬速度は、表1より3465
m/sであるので、(0°,85〜95°,85〜95
°)Li2B4O7基板においては、<110>Li2B4
O7基板の場合に比べて伝搬速度が約18%遅くなった
ことになる。伝搬速度が遅いという点で、このオイラー
角(0°,85〜95°,85〜95°)が優れた方位
であるといえる。なお、このオイラー角におけるKHの
値は、図2より、約0.5である。また、このオイラー
角におけるTCDの値は、計算結果より−15.1であ
る(図4参考)。From FIG. 3, it can be seen that there is an Euler angle that gives a slower propagation velocity even though K 2 = 0.80% as in the <110> Li 2 B 4 O 7 substrate. In particular,
At (0 °, 85-95 °, 85-95 °), the propagation velocity is about 2850 m / s. <110> L
The propagation velocity in the i 2 B 4 O 7 substrate is 3465 from Table 1.
Since it is m / s, (0 °, 85-95 °, 85-95
°) In the Li 2 B 4 O 7 substrate, <110> Li 2 B 4
This means that the propagation velocity is about 18% slower than that of the O 7 substrate. It can be said that this Euler angle (0 °, 85-95 °, 85-95 °) is an excellent azimuth in that the propagation velocity is slow. The value of KH at this Euler angle is about 0.5 from FIG. Further, the TCD value at this Euler angle is -15.1 from the calculation result (see FIG. 4).
【0021】同様に方位を表すオイラー角のパラメータ
(φ,θ,ψ)のうち、φを10°に固定して、θ、ψ
を変化させたときの、K2が0.80%となるKHの値
について計算した結果を図5に示す。同じく伝搬速度を
図6に、TCDを図7にそれぞれ示す。同様にφを20
°に固定した場合のものを、図8〜図10にそれぞれ示
す。同様にφを30°に固定した場合のものを、図11
〜図13にそれぞれ示す。同様にφを40°に固定した
場合のものを、図14〜図16にそれぞれ示す。同様に
φを45°に固定した場合のものを、図17〜図19に
それぞれ示す。φ=10°,20°,30°,40°,
45°のそれぞれにおいて、(φ,85〜95°,85
〜95°)と(0,85〜95°,85〜95°)と
は、伝搬速度が同程度である。よって、オイラー角(0
〜45°,85〜95°,85〜95°)、特にKH=
0.5のLi2B4O7をガラス基板表面に形成したSA
Wデバイス用基板を用いることによって、従来から用い
られている<110>Li2B4O7を用いたSAWデバ
イスよりも小型のSAWフィルタの作製が可能となる。Similarly, of the Euler angle parameters (φ, θ, ψ) representing the azimuth, φ is fixed at 10 °, and θ, ψ
FIG. 5 shows the result of calculation for the value of KH at which K 2 becomes 0.80% when V is changed. Similarly, the propagation velocity is shown in FIG. 6 and the TCD is shown in FIG. Similarly, φ is 20
FIGS. 8 to 10 respectively show the case of fixing at 0 °. Similarly, the case where φ is fixed at 30 ° is shown in FIG.
~ Shown in FIG. 13, respectively. Similarly, FIGS. 14 to 16 show the cases where φ is fixed at 40 °. Similarly, the case where φ is fixed at 45 ° is shown in FIGS. 17 to 19, respectively. φ = 10 °, 20 °, 30 °, 40 °,
In each of 45 °, (φ, 85-95 °, 85
~ 95 °) and (0,85-95 °, 85-95 °) have similar propagation velocities. Therefore, the Euler angle (0
~ 45 °, 85-95 °, 85-95 °), especially KH =
SA with 0.5 of Li 2 B 4 O 7 formed on the surface of a glass substrate
By using the W device substrate, it becomes possible to fabricate a SAW filter smaller than the SAW device using <110> Li 2 B 4 O 7 which has been conventionally used.
【0022】なお、Li2B4O7結晶の対称性から、計
算は、0°≦φ≦45°、0°≦θ≦180°、0°≦
ψ≦180°の範囲についてのみ行なった。From the symmetry of the Li 2 B 4 O 7 crystal, the calculation was 0 ° ≦ φ ≦ 45 °, 0 ° ≦ θ ≦ 180 °, 0 ° ≦
This was performed only in the range of ψ ≦ 180 °.
【0023】(実施例)本発明に基づくSAWデバイス
用基板をSAWフィルタに用いた場合の実施例について
説明する。図1に本発明に基づくSAWデバイス用基板
を用いたSAWデバイス5の一例としてのSAWフィル
タの断面図を示す。表2に示した材料定数を有するガラ
ス基板1と圧電基板2としての厚さ6μmの(0°,9
0°,90°)Li2B4O7基板を直接接合技術によっ
て積層し、圧電基板2としてのLi2B4O7基板の表面
に電極3を形成した構造となっている。ここで、直接接
合とは、接着層を介在せず、基板同士を直接接合する技
術である。具体的には、研磨し、洗浄したガラス基板1
および圧電基板2としてのLi2B4O7基板をアンモニ
ア系水溶液により親水化処理し、その後、基板同士を重
ね合せ、水素結合によって基板同士を接合している。本
実施例では、接合強度を高めるために接合後、熱処理を
行なっている。このようにして得られたLi2B4O7/
ガラス構造のSAWデバイス用基板6上にスパッタリン
グによってアルミニウム膜を厚さ1000Åだけ成膜
し、フォトリソグラフィによって電極のパターニングを
行なった。以上の工程により、SAWデバイス5の一種
であるSAWフィルタを得た。(Embodiment) An embodiment in which the SAW device substrate according to the present invention is used for a SAW filter will be described. FIG. 1 shows a sectional view of a SAW filter as an example of a SAW device 5 using a SAW device substrate according to the present invention. The glass substrate 1 having the material constants shown in Table 2 and the piezoelectric substrate 2 having a thickness of 6 μm (0 °, 9
(0 °, 90 °) Li 2 B 4 O 7 substrates are laminated by a direct bonding technique, and the electrode 3 is formed on the surface of the Li 2 B 4 O 7 substrate as the piezoelectric substrate 2. Here, the direct bonding is a technique of directly bonding the substrates without an adhesive layer interposed. Specifically, the polished and washed glass substrate 1
Further, the Li 2 B 4 O 7 substrate as the piezoelectric substrate 2 is subjected to a hydrophilic treatment with an ammonia-based aqueous solution, then the substrates are superposed on each other, and the substrates are bonded by hydrogen bonding. In this embodiment, heat treatment is performed after the bonding in order to increase the bonding strength. Li 2 B 4 O 7 / thus obtained
An aluminum film having a thickness of 1000 Å was formed on the SAW device substrate 6 having a glass structure by sputtering, and the electrodes were patterned by photolithography. Through the above steps, a SAW filter, which is a type of SAW device 5, was obtained.
【0024】(結果)<110>Li2B4O7基板、お
よび、本発明に基づくLi2B4O7/ガラス構造のSA
Wデバイス用基板6にそれぞれ同じパラメータ条件で設
計された電極を形成したSAWフィルタの周波数特性
を、図20に比較して示す。図20では、本発明に基づ
くLi2B4O7/ガラス基板を用いたSAWフィルタの
周波数特性7を実線で示し、<110>Li2B4O7基
板を用いたSAWフィルタの周波数特性8を破線で示し
た。ここで、KH=0.5となるように、電極ピッチλ
は75.2μmとした。図20により、周波数特性を比
較してみると、共振周波数が大きく異なることがわか
る。これは、本発明に基づくSAWフィルタの伝搬速度
が<110>Li2B4O7基板を用いた従来のSAWフ
ィルタの伝搬速度に比べて遅いことが原因である。本発
明に基づくSAWフィルタを従来のSAWフィルタと同
じ周波数帯にするためには、電極ピッチを小さくする必
要がある。その分、フィルタの小型化が可能になる。ま
た、通過帯域内特性を比較すると、挿入損失および通過
帯域幅ともに遜色なく、本発明に基づくSAWフィルタ
は、従来のSAWフィルタと同程度のK2の値を有して
いることがわかる。(Results) <110> Li 2 B 4 O 7 substrate and SA of Li 2 B 4 O 7 / glass structure according to the present invention
The frequency characteristics of a SAW filter in which electrodes designed under the same parameter conditions are formed on the W device substrate 6 are shown in comparison with FIG. In FIG. 20, the frequency characteristic 7 of the SAW filter using the Li 2 B 4 O 7 / glass substrate according to the present invention is shown by a solid line, and the frequency characteristic 8 of the SAW filter using the <110> Li 2 B 4 O 7 substrate is shown. Is indicated by a broken line. Here, the electrode pitch λ is set so that KH = 0.5.
Was 75.2 μm. From FIG. 20, comparing the frequency characteristics shows that the resonance frequencies are significantly different. This is because the propagation speed of the SAW filter according to the present invention is slower than the propagation speed of the conventional SAW filter using the <110> Li 2 B 4 O 7 substrate. In order for the SAW filter according to the present invention to have the same frequency band as the conventional SAW filter, it is necessary to reduce the electrode pitch. The size of the filter can be reduced accordingly. Further, comparing the characteristics in the pass band, it can be seen that the insertion loss and the pass band width are comparable, and the SAW filter according to the present invention has a value of K 2 which is comparable to that of the conventional SAW filter.
【0025】なお、今回開示した上記実施の形態はすべ
ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の
範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって
示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での
すべての変更を含むものである。It should be noted that the above-described embodiment disclosed this time is illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description but by the scope of the claims, and includes meaning equivalent to the scope of the claims and all modifications within the scope.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に基づく弾
性表面波デバイス5では、圧電基板2としてオイラー角
表示で(0〜45°,85〜95°,85〜95°)で
あるLi2B4O7を含む圧電基板2を用い、KHが略
0.5となるように圧電基板2の膜厚と電極3のピッチ
を定めたため、従来の<110>Li2B4O7基板によ
るSAWデバイス用基板より伝搬速度を遅くすることが
可能である。その結果、電極3のピッチを小さくするこ
とが可能であるので、SAWデバイスの小型化に有利と
なる。As described above, in the surface acoustic wave device 5 according to the present invention, as the piezoelectric substrate 2, Li 2 which is Euler angle display (0 to 45 °, 85 to 95 °, 85 to 95 °). Since the piezoelectric substrate 2 containing B 4 O 7 was used and the film thickness of the piezoelectric substrate 2 and the pitch of the electrodes 3 were determined so that KH was approximately 0.5, the conventional <110> Li 2 B 4 O 7 substrate was used. The propagation speed can be slower than that of the SAW device substrate. As a result, the pitch of the electrodes 3 can be reduced, which is advantageous for downsizing the SAW device.
【図1】 本発明の実施の形態におけるSAWデバイス
の構成を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing a configuration of a SAW device according to an embodiment of the present invention.
【図2】 (0°,θ,ψ)Li2B4O7/ガラス構造
基板のK2が0.80%となるKHの値を示すグラフで
ある。FIG. 2 is a graph showing the value of KH at which K 2 of (0 °, θ, ψ) Li 2 B 4 O 7 / glass structure substrate is 0.80%.
【図3】 図2で示したKHにおける(0°,θ,ψ)
Li2B4O7/ガラス構造基板の伝搬速度(m/s)を
示すグラフである。FIG. 3 (0 °, θ, ψ) at KH shown in FIG.
Is a graph showing the propagation velocity of the Li 2 B 4 O 7 / glass structure substrate (m / s).
【図4】 図2で示したKHにおける(0°,θ,ψ)
Li2B4O7/ガラス構造基板のTCD(ppm/℃)
を示すグラフである。FIG. 4 is (0 °, θ, ψ) at KH shown in FIG.
Li 2 B 4 O 7 / TCD of glass structure substrate (ppm / ° C)
It is a graph which shows.
【図5】 (10°,θ,ψ)Li2B4O7/ガラス構
造基板のK2が0.80%となるKHの値を示すグラフ
である。FIG. 5 is a graph showing the value of KH at which K 2 of (10 °, θ, ψ) Li 2 B 4 O 7 / glass structure substrate is 0.80%.
【図6】 図5で示したKHにおける(10°,θ,
ψ)Li2B4O7/ガラス構造基板の伝搬速度(m/
s)を示すグラフである。6 is a graph of KH shown in FIG. 5 (10 °, θ,
ψ) Li 2 B 4 O 7 / glass structure substrate propagation velocity (m /
It is a graph which shows s).
【図7】 図5で示したKHにおける(10°,θ,
ψ)Li2B4O7/ガラス構造基板のTCD(ppm/
℃)を示すグラフである。FIG. 7 shows (10 °, θ, at KH shown in FIG.
ψ) Li 2 B 4 O 7 / TCD of glass structure substrate (ppm /
(° C) is a graph showing.
【図8】 (20°,θ,ψ)Li2B4O7/ガラス構
造基板のK2が0.80%となるKHの値を示すグラフ
である。FIG. 8 is a graph showing the value of KH at which K 2 of (20 °, θ, ψ) Li 2 B 4 O 7 / glass structure substrate is 0.80%.
【図9】 図8で示したKHにおける(20°,θ,
ψ)Li2B4O7/ガラス構造基板の伝搬速度(m/
s)を示すグラフである。9 is a graph of KH (20 °, θ,
ψ) Li 2 B 4 O 7 / glass structure substrate propagation velocity (m /
It is a graph which shows s).
【図10】 図8で示したKHにおける(20°,θ,
ψ)Li2B4O7/ガラス構造基板のTCD(ppm/
℃)を示すグラフである。FIG. 10 shows (20 °, θ, at KH shown in FIG.
ψ) Li 2 B 4 O 7 / TCD of glass structure substrate (ppm /
(° C) is a graph showing.
【図11】 (30°,θ,ψ)Li2B4O7/ガラス
構造基板のK2が0.80%となるKHの値を示すグラ
フである。FIG. 11 is a graph showing the value of KH at which K 2 of (30 °, θ, ψ) Li 2 B 4 O 7 / glass structure substrate is 0.80%.
【図12】 図11で示したKHにおける(30°,
θ,ψ)Li2B4O7/ガラス構造基板の伝搬速度(m
/s)を示すグラフである。FIG. 12 is a graph of KH (30 °,
θ, ψ) Li 2 B 4 O 7 / Propagation velocity of glass structure substrate (m
/ S) is a graph showing.
【図13】 図11で示したKHにおける(30°,
θ,ψ)Li2B4O7/ガラス構造基板のTCD(pp
m/℃)を示すグラフである。13 is a graph of KH shown in FIG. 11 (30 °,
θ, ψ) Li 2 B 4 O 7 / glass structure substrate TCD (pp
(m / ° C).
【図14】 (40°,θ,ψ)Li2B4O7/ガラス
構造基板のK2が0.80%となるKHの値を示すグラ
フである。FIG. 14 is a graph showing the value of KH at which K 2 of (40 °, θ, ψ) Li 2 B 4 O 7 / glass structure substrate is 0.80%.
【図15】 図14で示したKHにおける(40°,
θ,ψ)Li2B4O7/ガラス構造基板の伝搬速度(m
/s)を示すグラフである。FIG. 15 is a graph of KH (40 °,
θ, ψ) Li 2 B 4 O 7 / Propagation velocity of glass structure substrate (m
/ S) is a graph showing.
【図16】 図14で示したKHにおける(40°,
θ,ψ)Li2B4O7/ガラス構造基板のTCD(pp
m/℃)を示すグラフである。16 is a graph of KH shown in FIG. 14 (40 °,
θ, ψ) Li 2 B 4 O 7 / glass structure substrate TCD (pp
(m / ° C).
【図17】 (45°,θ,ψ)Li2B4O7/ガラス
構造基板のK2が0.80%となるKHの値を示すグラ
フである。FIG. 17 is a graph showing KH values at which K 2 of (45 °, θ, ψ) Li 2 B 4 O 7 / glass structure substrate is 0.80%.
【図18】 図17で示したKHにおける(45°,
θ,ψ)Li2B4O7/ガラス構造基板の伝搬速度(m
/s)を示すグラフである。18 is a graph of KH shown in FIG. 17 (45 °,
θ, ψ) Li 2 B 4 O 7 / Propagation velocity of glass structure substrate (m
/ S) is a graph showing.
【図19】 図17で示したKHにおける(45°,
θ,ψ)Li2B4O7/ガラス構造基板のTCD(pp
m/℃)を示すグラフである。FIG. 19 is a graph of KH (45 °,
θ, ψ) Li 2 B 4 O 7 / glass structure substrate TCD (pp
(m / ° C).
【図20】 <110>Li2B4O7基板とLi2B4O7
/ガラス構造基板を用いたSAWフィルタの周波数特性
を示すグラフである。FIG. 20: <110> Li 2 B 4 O 7 substrate and Li 2 B 4 O 7
6 is a graph showing frequency characteristics of a SAW filter using a glass structure substrate.
【図21】 一般的なSAWフィルタの構成を示す斜視
図である。FIG. 21 is a perspective view showing the configuration of a general SAW filter.
【図22】 図21に示すSAWフィルタの動作を説明
するための図である。22 is a diagram for explaining the operation of the SAW filter shown in FIG. 21. FIG.
【図23】 従来の技術に基づくSAWデバイスの構成
を概略的に示す断面図である。FIG. 23 is a sectional view schematically showing a configuration of a SAW device based on a conventional technique.
【図24】 オイラー角を説明するための図である。FIG. 24 is a diagram for explaining an Euler angle.
1 ガラス基板、2 圧電基板(Li2B4O7)、3,
13 電極、5,15SAWデバイス、6 SAWデバ
イス用基板、7 本発明に基づくLi2B4O 7/ガラス
基板を用いたSAWフィルタの周波数特性、8 <11
0>Li2B4O7基板を用いたSAWフィルタの周波数
特性、12 圧電基板。
1 glass substrate, 2 piezoelectric substrate (Li2BFourO7), 3,
13 electrodes, 5,15 SAW device, 6 SAW device
Substrate for chair, 7 Li based on the present invention2BFourO 7/ Glass
Frequency characteristics of SAW filter using substrate, 8 <11
0> Li2BFourO7Frequency of SAW filter using substrate
Characteristics, 12 Piezoelectric substrate.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−55070(JP,A) 特開 平6−326553(JP,A) 特開 平6−144996(JP,A) Takehiko UNO,Fabr ication of Li2B4O7 Piezoelectric Thi n Films,Japanese J ournal of Applied Physics,1988年,Vol.27 Supplement 27−1,p. 120−122,Proceedings o f 8th Symposium on Ultrasonic Electr onics,Tokyo 1987 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03H 9/25 H01L 41/09 H01L 41/18 H03H 9/145 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-11-55070 (JP, A) JP-A-6-326553 (JP, A) JP-A-6-144996 (JP, A) Takehiko UNO, Fabrication of Li2B4O7 Piezoelectric Thin Films, Japanese Journal of Applied Physics, 1988, Vol. 27 Supplement 27-1, p. 120-122, Proceedings of 8th Symposium on Ultrasonic Electrics, Tokyo 1987 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H03H 9/25 H01L 41/09 H01L 41/09 / 18 H03H 9/145
Claims (2)
されたLi2B4O7を含む圧電基板とを備え、前記Li2
B4O7がオイラー角表示で(0〜45°,85〜95
°,85〜95°)であることを特徴とする弾性表面波
デバイス用基板。And 1. A glass substrate, a piezoelectric substrate including a Li 2 B 4 O 7 formed on the glass substrate, the Li 2
B 4 O 7 is Euler angle display (0 to 45 °, 85 to 95
°, surface acoustic wave device wafer you being a 85 to 95 °).
された電極を備え、前記電極のピッチをλとし、前記圧
電基板の厚みをHとし、Kを2π/λとしたとき、Kと
Hとの積が略0.5であることを特徴とする、請求項1
に記載の弾性表面波デバイス。2. When the electrodes are formed on the surface acoustic wave device substrate, the pitch of the electrodes is λ, the thickness of the piezoelectric substrate is H, and K is 2π / λ, K and H The product of and is approximately 0.5.
The surface acoustic wave device according to.
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---|---|---|---|
JP26376299A JP3505449B2 (en) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | Substrate for surface acoustic wave device and surface acoustic wave device |
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JP3880150B2 (en) * | 1997-06-02 | 2007-02-14 | 松下電器産業株式会社 | Surface acoustic wave device |
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1999
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Takehiko UNO,Fabrication of Li2B4O7 Piezoelectric Thin Films,Japanese Journal of Applied Physics,1988年,Vol.27 Supplement 27−1,p.120−122,Proceedings of 8th Symposium on Ultrasonic Electronics,Tokyo 1987 |
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