JP3873682B2 - 弾性表面波装置 - Google Patents
弾性表面波装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3873682B2 JP3873682B2 JP2001228456A JP2001228456A JP3873682B2 JP 3873682 B2 JP3873682 B2 JP 3873682B2 JP 2001228456 A JP2001228456 A JP 2001228456A JP 2001228456 A JP2001228456 A JP 2001228456A JP 3873682 B2 JP3873682 B2 JP 3873682B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- surface acoustic
- acoustic wave
- film thickness
- idt
- electrode
- 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
Links
Images
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性表面波装置に関し、特に、携帯電話などにおける周波数選別フィルタ、キーレスエントリーシステムなどにおける発振器、共振子などに適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
弾性表面波装置は、電気信号を表面波に変換して信号処理を行う回路素子であり、フィルタ、共振子などとして幅広く用いられている。通常、圧電性のある弾性体基板（圧電基板）上に、ＩＤＴ電極と呼ばれる導電性膜からなる電極を設けることで、電気信号から表面波への変換・逆変換が行われている。
【０００３】
弾性表面波装置の特性は、圧電基板を伝搬する弾性表面波の伝搬特性に依存しており、特に、弾性表面波装置の高周波化に対応するためには、弾性表面波の 伝搬速度の速い圧電基板が求められる。
また、用途によっては、温度の変化に対して安定な特性を有する弾性表面波装置が求められている。優れた温度特性を有する単結晶基板材料としては、水晶が知られている。
【０００４】
弾性表面波装置に用いられる弾性表面波としては、レイリー波（Ｒａｙｌｅｉｇｈ ｗａｖｅ）や、漏洩弾性表面波（Ｌｅａｋｙ ｗａｖｅ）が主に用いられている。
レイリー波は、弾性体の表面を伝搬する表面波であり、そのエネルギーを圧電基板内部に放射することなく、すなわち、理論上伝搬損失なく伝搬する。レイリ一波を利用した弾性表面波装置として、伝搬速度が３１５０ｍ／秒のＳＴカット水晶が挙げられる。
【０００５】
圧電基板中には、「遅い横波」、「速い横波」、「縦波」の３種類の体積波（バルク波）が存在するが、このレイリー波は「遅い横波」よりも更に遅い位相速度で伝搬するものである。
漏洩弾性表面波は、弾性体の深さ方向にエネルギー放射しながら伝搬する弾性表面波であり、特別な切り出し角および伝搬方向では利用可能となる。例えば、位相速度が、３９００ｍ／秒のＬＳＴカット水晶が知られている。この漏洩弾性表面波は、「遅い横波」と「速い横波」の間の位相速度で伝搬するものである。
【０００６】
上記のように、水晶基板は、温度特性が良好であるという利点を有するものの、レイリー波および漏洩弾性表面波を利用した場合には、位相速度が小さく、表面波装置の高周波化には適した材料ではないと考えられていた。
しかし、表面波伝搬方向をＳＴカット水晶の伝搬方向と９０°とすることで、水晶を用いながら、位相速度が比較的大きなＳＴＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｗａｖｅ）の利用ができることが知られている。例えば、平成７年日本学術振興会産学共同研究支援事業実施報告書１３２〜１３７頁「ＨｉｇｈＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ＧＨｚ Ｒａｎｇｅ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｗａｖｅ Ｒｅｓｏｎａｎｔ Ｄｅｖｉｃｅｓ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｔｏ Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ」には、ＳＴＷの位相速度は、従来のＳＴカット水晶の１．６倍とされている。
【０００７】
また、特開平１０‐２３３６４５号公報には、ＳＴＷを利用した表面波装置の電極材料としてタンタルやタングステンを用いることにより、温度特性を改善する方法が開示されている。
また、近年では、漏洩弾性表面波の理論を発展させて、基板表面での変位のほとんどが縦波成分で構成され、バルク波として２つの横波成分を圧電基板内部に放射しながら、「速い横波」と「縦波」の間の高位相速度で伝搬する疑似縦波型漏洩弾性表面波が相次いで発見されている。
【０００８】
特開平６‐１１２７６３号公報では、四ほう酸リチウムにおいて、伝搬速度が５０００ｍ／秒〜７５００ｍ／秒と大きく、伝搬損失が低い疑似縦波型漏洩弾性表面波を利用できることが明らかにされている。
また、水晶基板においても、１９９９ ＩＥＥＥ ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＳ ＳＹＭＰＯＳＩＵＭ ３２１−３２４頁「Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｏｆ Ｑｕａｓｉ−ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ Ｌｅａｋｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｎｇ ｏｎ Ｙ−Ｒｏｔａｔｅｄ Ｃｕｔ Ｑｕａｒｔｚ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ」（以下、文献１と称す）には、疑似縦波型漏洩弾性表面波を利用し、オイラー角（０°，１５５．２５°，４２°）の２軸回転において、遅延時間温度係数ＴＣＤが０．５０８ｐｐｍ／℃であることが明らかにされている。
【０００９】
さらに、２０００ＦＣＳ，Ｋａｎｓａｓ ＭＯ ＵＳＡ Ｊｕｎｅ７−９，２０００「ＡＮＡＬＹＳＩＳ ＯＦ ＶＥＬＯＣＩＴＹ ＰＳＥＵＤＯ−ＳＵＲＦＡＣＥ ＡＣＯＵＳＴＩＣ ＷＡＶＥＳ（ＨＶＰＳＡＷ） ＩＮ ＱＵＡＲＴＺＰＥＲＩＯＤＩＣ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳ ＷＩＴＨ ＥＬＥＣＴＲＯＤＥＦＩＮＧＥＲＳ」（以下、文献２と称す）には、疑似縦波型漏洩弾性表面波を利用し、１軸回転において、ＩＤＴ電極の規格化膜厚ｈ／λ＝０．０１２５とした時に、周波数による温度変化が３次曲線を示すことが明らかにされている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、レイリー波を用いたＳＴカット水晶や、漏洩弾性表面波を用いたＬＳＴカット水晶は、優れた温度特性を有するが、位相速度は、高々４０００ｍ／秒であり、更なる高周波化には適していない。
仮に、この程度の位相速度で、１ＧＨｚ以上の信号周波数を対象とするためには、１μｍ以下の電極幅および電極間隔が必要となる。また、ＩＤＴ電極膜厚ｈに関しても、１ＧＨｚ以上の信号周波数を対象とすると、ＳＴカット水晶では、信学技報 ＴＥＣＨＮＩＣＡＬＲＥＰＯＲＴ ＯＦ ＩＥＩＣＥ．ＵＳ９９−２０（１９９９−０６）３７〜４２頁「有限要素法を用いた弾性表面波の周波数−温度特性解析」にあるように、頂点温度が室温付近となるＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λは０．０３程度であるので、ＩＤＴ電極膜厚ｈを９４５Å以下とする必要がある。
【００１１】
また、ＬＳＴカット水晶においては、特開平２−１９４７１４号公報に記載されているように、ＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λ＝０．００５±０．００１とする必要あるので、ＳＴ以上にＩＤＴ電極膜厚ｈを薄く形成する必要がある。
このため、レイリー波や漏洩弾性表面波を用いる方法では、１ＧＨｚ以上の信号周波数を対象とすると、ＩＤＴ電極の製造歩留まりが低下し、弾性表面波装置の製造が困難になるという問題がある。
【００１２】
ＳＴＷを利用する方法では、ＳＴカット水晶やＬＳＴカット水晶に比べ位相速度が大きくなるが、温度範囲が‐３０℃〜６０℃において、周波数変化は１３０ｐｐｍとなり、ＳＴカット水晶やＬＳＴカット水晶に比べ、周波数温度特性が悪化するという問題がある。
ここで、特開平１０‐２３３６４５号公報に記載された方法では、アルミニウムに比べ密度の大きいタンタルやタングステンを電極材料として用いることにより、周波数温度特性を改善することができるが、電気抵抗損が大きくなり、位相速度も大きく減少するという問題がある。
【００１３】
基板材料に四ほう酸リチウムを用いて、疑似縦波型漏洩弾性表面波を利用する方法は、大きな位相速度を利用することができるが、水晶と比較して、温度安定性に劣るという問題がある。
例えば、特開平８‐１２５４８８号公報には、温度範囲が‐２０℃〜８０℃における周波数変化は６００ｐｐｍ程度とあり、ＳＴカット水晶やＬＳＴカット水晶に比べ非常に悪い。
【００１４】
また、四ほう酸リチウムは、水晶と比較して、高価で安定性が悪いという問題もある。
また、疑似縦波型漏洩弾性表面波を利用する場合、文献１の方法では、２軸回転カット角を用いるため、弾性表面波の伝搬する位相速度の方向と、群速度の方向の違いを表す角度であるパワーフロー角を考慮する必要があり、高い回転角精度が要求されるという問題がある。
【００１５】
また、文献２の方法では、水晶の１軸回転カット角とＩＤＴ電極の規格化膜厚ｈ／λとの関係を特定することにより、周波数の温度変化が３次曲線を示すとしている。
しかし、文献２の方法では、ＩＤＴ電極の規格化膜厚ｈ／λが０．０１２５と薄いため、仮に１ＧＨｚ以上の高周波数を対象とするためには、電極幅および電極間隔を小さくする必要があることに加え、位相速度を５７３０ｍ／秒とすると、ＩＤＴ電極膜厚を７１６Åと非常に薄く形成しなければならない。このため、電気抵抗損が大きくなり、Ｑ値が低下するという問題がある。
【００１６】
また、反射器１本あたりの反射率が小さくなるため、反射器の対数を多くとる必要があり、装置のサイズが大きくなるという問題がある。
さらに、製造プロセス上では、ワイヤボンダの際に、電極が剥離するなどして製造歩留まりが低下するという問題がある。
そこで、本発明の目的は、温度特性に優れ、ｈ／λを小さくすることなく、動作周波数を大きくすることが可能な弾性表面波装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本願発明は、オイラー角が（０，θ＝１００〜１５０，０）の範囲で切り出された水晶基板と、前記水晶基板の主表面上に疑似縦波型漏洩弾性表面波を励振するＩＤＴ電極を備え、前記ＩＤＴ電極膜厚をｈ、前記疑似縦波型漏洩弾性表面波の波長をλで表したＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λと前記θが、前記θ＝１４２．４°、かつ、ｈ／λ＝０．０２７５、または、前記θ＝１４３．５°、かつ、ｈ／λ＝０．０３、または、前記θ＝１４４．１°、かつ、ｈ／λ＝０．０４２５であることを特徴とする。
【００１８】
これにより、１軸回転カットの水晶基板を用いて疑似縦波型漏洩弾性表面波を発生させることが可能となることから、製造上の管理が容易で、安定性のよい弾性表面波装置を安価に提供することができる。
また、位相速度の大きな疑似縦波型漏洩弾性表面波を用いるため、レイリー波やリーキー波を用いた場合に比べて、電極幅および電極間隔を大きくすることが可能となる。このため、ＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λの大きさに制約がある場合においても、レイリー波やリーキー波を用いた場合に比べて、ＩＤＴ電極膜厚ｈに余裕を持たせることができ、電気抵抗損の増大を抑制して、Ｑ値の低下を防止することが可能となるとともに、ワイヤーボンドの際の電極剥離を防止することができ、高周波動作への対応を容易化することができる。
と同時に、θとＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λとを特定の値に設定するだけで、周波数温度偏差を小さくすることができ、製造工程を複雑化することなく、温度特性の良好な弾性表面波装置を容易に提供することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る弾性表面波装置について図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る弾性表面波装置の概略構成を示す斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【００２４】
図１において、水晶基板１の主表面上には、ＩＤＴ電極２および反射器電極３ａ、３ｂが形成されている。なお、ＰはＩＤＴ電極２のピッチ、λはＩＤＴ波長、ｈはＩＤＴ電極２の厚みであり、ＩＤＴ波長λは、ＩＤＴ電極２のピッチＰの２倍となる。
ここで、この水晶基板１は、その表面の切り出し角および伝搬方向が、オイラー角（０，θ＝１００〜１５０，０）の範囲になるように設定される。すなわち、
１軸回転Ｙ板カットにおいて、θが１００〜１５０°の範囲になるように設定する。
【００２５】
ＩＤＴ電極２は、水晶基板１上に、＋Ｘ軸と平行に伝搬する疑似縦波型漏洩弾性表面波を励振するもので、ＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λは０．０２以上に設定される。なお、ＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λは、ＩＤＴ電極膜厚ｈをＩＤＴ波長λで規格化したものである。
反射器電極３ａ、３ｂは、水晶基板１の表面上で発生した疑似縦波型漏洩弾性表面波を反射させ、共振させる。
【００２６】
これにより、水晶を用いながらも、位相速度が５７００ｍ／秒以上と高速な疑似縦波型漏洩弾性表面波を利用することができ、更なる高周波化に向けても、電極形成を有利に行うことができる。
また、安価、高安定で温度特性に優れた水晶を基板材料として用いることが可能となるとともに、回転Ｙ板上をｘ軸方向に伝搬する疑似縦波型漏洩弾性表面波を利用するため、製造上の管理を容易化できるとともに、安定して動作する弾性表面波装置を安価で提供することができる。
【００２７】
また、ＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λが０．０２以上となるように設定されるので、ＩＤＴ電極膜厚ｈを大きくすることができ、電気抵抗損を小さくすることが可能となるなるとともに、Ｑ値を大きくすることが可能となる。
また、ＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λが十分厚いので、仮に、１ＧＨｚの信号周波数を対象とした場合、疑似縦波型漏洩弾性表面波を利用すると、ＩＤＴ電極膜厚ｈを１１４０Åとすることができ、製造プロセスを有利に行うことができる。
【００２８】
さらに、反射器の反射率を大きくすることができ、反射器の対数を減らすことが可能となるため、装置を小型化できる。
また、ワイヤボンダの際、ＩＤＴ電極膜厚ｈが薄いことによる電極剥離などの製造歩留まりの低下を抑えることができ、製造プロセスを容易化することができる。
【００２９】
図２は、本発明の第１実施形態に係る弾性表面波装置の水晶基板の切り出し方位を示す図である。
図２において、Ｚ軸を中心に、反時計方向を正として回転した第一回転角φと、Ｘ軸を中心に、反時計方向を正として回転した第二回転角θで切断面Ｍを表示し、回転後のＺ軸を中心に、反時計方向を正として回転した第三回転角Ψを基板面内の表面伝搬方向とした場合に、オイラー角表示で（φ，θ，Ψ）と表す。
【００３０】
図３は、本発明の第１実施形態に係る弾性表面波装置の電気機械結合係数とオイラー角θとの関係を示す図である。なお、この第１実施形態では、水晶の弾性定数、圧電定数、誘電率、密度および線膨張係数を考慮し、オイラー角が（０，θ，０）の回転Ｙ板カットにおける疑似縦波型漏洩弾性表面波の位相速度を、Ｃａｍｐｂｅｌｌ等の定式化に基づくＳＡＷ特性シミュレーションにより解析した。そして、このＳＡＷ特性シミュレーションで求められた位相速度に基づいて、以下の（１）式を用いることにより、電気機械結合係数ｋ＾２を算出した。
【００３１】
Ｋ＾２＝２・（Ｖｐｏ−Ｖｐｓ）／Ｖｐｏ ・・・（１）
ただし、Ｖｐｏ、Ｖｐｓは、それぞれ基板表面が電気的開放、電気的短絡の位相速度である。
図３において、θが１００度から１５０度の範囲で、電気機械結合係数ｋ＾２が０以上となることがわかる。従って、θを１００度から１５０度の範囲とすることにより、位相速度の大きい疑似縦波型漏洩弾性表面波を利用した弾性表面波装置を構成できる。
【００３２】
また、この水晶基板は、回転Ｙ板カットであり、水晶基板面は、Ｘ軸に平行でＸ軸の回りに１軸回転切断して作ることができるので、製造上の管理が容易である。
このように、上述した第１実施形態によれば、水晶基板の表面の切り出し角および伝搬方向が、オイラー角（０，１００〜１５０，０）で特定され、位相速度が５７００ｍ／秒以上の疑似縦波型漏洩弾性表面波を利用することができる。
【００３３】
このため、弾性表面波装置を高周波動作させた場合においても、電極形成の上で有利である。例えば、１ＧＨｚの信号周波数を対象とした場合、レイリー波を用いたＳＴカット水晶や、漏洩弾性表面波を用いたＬＳＴカット水晶では、１μｍ以下の電極幅および電極間隔が必要となるが、疑似縦波型漏洩弾性表面波を利用した場合には、電極幅、電極間隔は１．４２５μｍとなる。
【００３４】
また、基板材料として水晶を用いているので、安価、高安定で温度特性に優れており、回転Ｙ板上をＸ軸方向に伝搬する疑似縦波型漏洩弾性表面波を利用するため、製造上の管理が容易となる。
また、ＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λを０．０２以上に設定しているので、ＩＤＴ電極膜厚ｈを大きくすることができる。例えば、１ＧＨｚの信号周波数を対象とした場合、ＩＤＴ電極の規格化膜厚ｈ／λ＝０．０１２５の場合には、ＩＤＴ電極膜厚が７１６Åと非常に薄くなるのに対し、ＩＤＴ電極の規格化膜厚ｈ／λ＝０．０２の場合には、ＩＤＴ電極膜厚ｈを１１４０Åとすることができる。
【００３５】
このため、電気抵抗損を低減し、Ｑ値を大きくすることが可能となるとともに、反射器１本あたりの反射率を大きくして、装置を小型化することができる。また、ワイヤボンダの際、薄い電極膜厚に起因する電極剥離などの製造歩留まりの低下を抑え、製造プロセスを容易にすることができる。
図４、５、６は、本発明の第２実施形態に係る弾性表面波装置における周波数温度偏差の温度依存性を示す図である。
【００３６】
なお、図４、５、６は、オイラー角が（０，１３５〜１５０，０）における疑似縦波型漏洩弾性表面波の周波数温度特性を有限要素法により解析した結果を示すもので、さらに、上述した各種定数にＩＤＴ電極膜厚を考慮して解析されたものである。ここで、θとＩＤＴ規格化膜厚ｈ／λとの組み合わせで、温度２５℃の時の周波数を中心周波数とした場合の周波数温度特性の一例を示した。
【００３７】
すなわち、図４（ａ）は、θ＝１４２．４°、かつ、ｈ／λ＝０．０２７５に設定した場合（Ｐ１）、図４（ｂ）は、θ＝１４２．４°、かつ、ｈ／λ＝０．０４２５に設定した場合（Ｐ２）、図５（ａ）はθ＝１４３．５°、かつ、ｈ／λ＝０．０３に設定した場合（Ｐ３）、図５（ｂ）はθ＝１４３°、かつ、ｈ／λ＝０．０１５に設定した場合（Ｐ４）、図６（ａ）はθ＝１４４．１°、かつ、ｈ／λ＝０．０４２５に設定した場合（Ｐ５）、図６（ｂ）は、θ＝１４４．１°、かつ、ｈ／λ＝０．０２２５に設定した場合（Ｐ６）を示す。
【００３８】
図４（ａ）のＰ１、図５（ａ）のＰ３、図６（ａ）のＰ５は、動作温度範囲である‐４０℃から９０℃に渡って３次温度特性を示し、周波数偏差は小さい。
一方、図４（ｂ）のＰ２、図５（ｂ）のＰ４、図６（ｂ）のＰ６は、動作温度範囲である‐４０℃から９０℃で、周波数偏差は非常に大きな値となる。
図７は、本発明の第２実施形態に係る弾性表面波装置におけるｈ／λとオイラー角θとの関係を示す図である。
【００３９】
図７において、θが１４０≦θ≦１５０ 及びＩＤＴ規格化膜厚ｈ／λが０．０２以上の範囲にあり、かつ、θとＩＤＴ規格化膜厚ｈ／λが以下の（２）式を満たす範囲において、温度特性の良好な疑似縦波型漏洩弾性表面波を利用できることが確認された。
θ＝１２８十４４４×（ｈ／λ）±４ ・・・（２）
ここで、図４（ａ）のＰ１、図５（ａ）のＰ３、図６（ａ）のＰ５は、この範囲内にあり、図４（ｂ）のＰ２、図５（ｂ）のＰ４、図６（ｂ）のＰ６は、この範囲外にある。
【００４０】
このように、上述した第２実施形態によれば、オイラー角が（０，θ＝１４０〜１５０，０）の範囲で切り出された水晶基板を用い、θと組み合わせた場合、周波数の温度変化が３次曲線を示すように、ＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λを特定する。このため、周波数温度偏差を小さな値に設定することが可能となるとともに、ＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λを容易に大きくすることが可能となり、１ＧＨｚ以上で安定して動作可能な弾性表面波装置を安価に提供することができる。
【００４１】
ここで、ＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λが０．０２以上で、ＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λとθとの組み合わせを、（２）式のように特定することが好ましく、さらには、θ＝１４２．４°、かつ、ｈ／λ＝０．０２７５、または、θ＝１４３．５°、かつ、ｈ／λ＝０．０３、または、θ＝１４４．１°、かつ、ｈ／λ＝０．０４２に設定することが好ましい。ただし、θは±１５分の範囲、ＩＤＴ電極膜厚ｈは±１００Åの範囲は、誤差範囲として含まれるものとする。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、１軸回転カットの水晶基板を用いて疑似縦波型漏洩弾性表面波を発生させることが可能となることから、製造上の管理が容易で、安価で安定性のよい弾性表面波装置を提供することができる。
また、位相速度の大きな疑似縦波型漏洩弾性表面波を用いるため、レイリー波やリーキー波を用いた場合に比べて、電極幅および電極間隔を大きくすることが可能となる。このため、ＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λの大きさに制約がある場合においても、レイリー波やリーキー波を用いた場合に比べて、ＩＤＴ電極膜厚ｈに余裕を持たせることができ、電気抵抗損の増大を抑制して、Ｑ値の低下を防止することが可能となるとともに、ワイヤーボンドの際の電極剥離を防止することができ、高周波動作への対応を容易化することができる。
【００４３】
さらに、ＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λを０．０２以上に設定しているので、高周波動作させた場合においても、ＩＤＴ電極膜厚ｈを大きくすることができ、反射器１本あたりの反射率を大きくして、装置を小型化することが可能となるとともに、電極剥離を防止して、製造歩留まりを向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る弾性表面波装置の概略構成を示す斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る弾性表面波装置の水晶基板の切り出し方位を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る弾性表面波装置の電気機械結合係数とオイラー角θとの関係を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る弾性表面波装置における周波数温度偏差の温度依存性を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る弾性表面波装置における周波数温度偏差の温度依存性を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る弾性表面波装置における周波数温度偏差の温度依存性を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る弾性表面波装置におけるｈ／λとオイラー角θとの関係を示す図である。
【符号の説明】
１ 水晶基板
２ ＩＤＴ電極
３ａ、３ｂ 反射器電極
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性表面波装置に関し、特に、携帯電話などにおける周波数選別フィルタ、キーレスエントリーシステムなどにおける発振器、共振子などに適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
弾性表面波装置は、電気信号を表面波に変換して信号処理を行う回路素子であり、フィルタ、共振子などとして幅広く用いられている。通常、圧電性のある弾性体基板（圧電基板）上に、ＩＤＴ電極と呼ばれる導電性膜からなる電極を設けることで、電気信号から表面波への変換・逆変換が行われている。
【０００３】
弾性表面波装置の特性は、圧電基板を伝搬する弾性表面波の伝搬特性に依存しており、特に、弾性表面波装置の高周波化に対応するためには、弾性表面波の 伝搬速度の速い圧電基板が求められる。
また、用途によっては、温度の変化に対して安定な特性を有する弾性表面波装置が求められている。優れた温度特性を有する単結晶基板材料としては、水晶が知られている。
【０００４】
弾性表面波装置に用いられる弾性表面波としては、レイリー波（Ｒａｙｌｅｉｇｈ ｗａｖｅ）や、漏洩弾性表面波（Ｌｅａｋｙ ｗａｖｅ）が主に用いられている。
レイリー波は、弾性体の表面を伝搬する表面波であり、そのエネルギーを圧電基板内部に放射することなく、すなわち、理論上伝搬損失なく伝搬する。レイリ一波を利用した弾性表面波装置として、伝搬速度が３１５０ｍ／秒のＳＴカット水晶が挙げられる。
【０００５】
圧電基板中には、「遅い横波」、「速い横波」、「縦波」の３種類の体積波（バルク波）が存在するが、このレイリー波は「遅い横波」よりも更に遅い位相速度で伝搬するものである。
漏洩弾性表面波は、弾性体の深さ方向にエネルギー放射しながら伝搬する弾性表面波であり、特別な切り出し角および伝搬方向では利用可能となる。例えば、位相速度が、３９００ｍ／秒のＬＳＴカット水晶が知られている。この漏洩弾性表面波は、「遅い横波」と「速い横波」の間の位相速度で伝搬するものである。
【０００６】
上記のように、水晶基板は、温度特性が良好であるという利点を有するものの、レイリー波および漏洩弾性表面波を利用した場合には、位相速度が小さく、表面波装置の高周波化には適した材料ではないと考えられていた。
しかし、表面波伝搬方向をＳＴカット水晶の伝搬方向と９０°とすることで、水晶を用いながら、位相速度が比較的大きなＳＴＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｗａｖｅ）の利用ができることが知られている。例えば、平成７年日本学術振興会産学共同研究支援事業実施報告書１３２〜１３７頁「ＨｉｇｈＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ＧＨｚ Ｒａｎｇｅ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｗａｖｅ Ｒｅｓｏｎａｎｔ Ｄｅｖｉｃｅｓ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｔｏ Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ」には、ＳＴＷの位相速度は、従来のＳＴカット水晶の１．６倍とされている。
【０００７】
また、特開平１０‐２３３６４５号公報には、ＳＴＷを利用した表面波装置の電極材料としてタンタルやタングステンを用いることにより、温度特性を改善する方法が開示されている。
また、近年では、漏洩弾性表面波の理論を発展させて、基板表面での変位のほとんどが縦波成分で構成され、バルク波として２つの横波成分を圧電基板内部に放射しながら、「速い横波」と「縦波」の間の高位相速度で伝搬する疑似縦波型漏洩弾性表面波が相次いで発見されている。
【０００８】
特開平６‐１１２７６３号公報では、四ほう酸リチウムにおいて、伝搬速度が５０００ｍ／秒〜７５００ｍ／秒と大きく、伝搬損失が低い疑似縦波型漏洩弾性表面波を利用できることが明らかにされている。
また、水晶基板においても、１９９９ ＩＥＥＥ ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＳ ＳＹＭＰＯＳＩＵＭ ３２１−３２４頁「Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｏｆ Ｑｕａｓｉ−ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ Ｌｅａｋｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｎｇ ｏｎ Ｙ−Ｒｏｔａｔｅｄ Ｃｕｔ Ｑｕａｒｔｚ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ」（以下、文献１と称す）には、疑似縦波型漏洩弾性表面波を利用し、オイラー角（０°，１５５．２５°，４２°）の２軸回転において、遅延時間温度係数ＴＣＤが０．５０８ｐｐｍ／℃であることが明らかにされている。
【０００９】
さらに、２０００ＦＣＳ，Ｋａｎｓａｓ ＭＯ ＵＳＡ Ｊｕｎｅ７−９，２０００「ＡＮＡＬＹＳＩＳ ＯＦ ＶＥＬＯＣＩＴＹ ＰＳＥＵＤＯ−ＳＵＲＦＡＣＥ ＡＣＯＵＳＴＩＣ ＷＡＶＥＳ（ＨＶＰＳＡＷ） ＩＮ ＱＵＡＲＴＺＰＥＲＩＯＤＩＣ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳ ＷＩＴＨ ＥＬＥＣＴＲＯＤＥＦＩＮＧＥＲＳ」（以下、文献２と称す）には、疑似縦波型漏洩弾性表面波を利用し、１軸回転において、ＩＤＴ電極の規格化膜厚ｈ／λ＝０．０１２５とした時に、周波数による温度変化が３次曲線を示すことが明らかにされている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、レイリー波を用いたＳＴカット水晶や、漏洩弾性表面波を用いたＬＳＴカット水晶は、優れた温度特性を有するが、位相速度は、高々４０００ｍ／秒であり、更なる高周波化には適していない。
仮に、この程度の位相速度で、１ＧＨｚ以上の信号周波数を対象とするためには、１μｍ以下の電極幅および電極間隔が必要となる。また、ＩＤＴ電極膜厚ｈに関しても、１ＧＨｚ以上の信号周波数を対象とすると、ＳＴカット水晶では、信学技報 ＴＥＣＨＮＩＣＡＬＲＥＰＯＲＴ ＯＦ ＩＥＩＣＥ．ＵＳ９９−２０（１９９９−０６）３７〜４２頁「有限要素法を用いた弾性表面波の周波数−温度特性解析」にあるように、頂点温度が室温付近となるＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λは０．０３程度であるので、ＩＤＴ電極膜厚ｈを９４５Å以下とする必要がある。
【００１１】
また、ＬＳＴカット水晶においては、特開平２−１９４７１４号公報に記載されているように、ＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λ＝０．００５±０．００１とする必要あるので、ＳＴ以上にＩＤＴ電極膜厚ｈを薄く形成する必要がある。
このため、レイリー波や漏洩弾性表面波を用いる方法では、１ＧＨｚ以上の信号周波数を対象とすると、ＩＤＴ電極の製造歩留まりが低下し、弾性表面波装置の製造が困難になるという問題がある。
【００１２】
ＳＴＷを利用する方法では、ＳＴカット水晶やＬＳＴカット水晶に比べ位相速度が大きくなるが、温度範囲が‐３０℃〜６０℃において、周波数変化は１３０ｐｐｍとなり、ＳＴカット水晶やＬＳＴカット水晶に比べ、周波数温度特性が悪化するという問題がある。
ここで、特開平１０‐２３３６４５号公報に記載された方法では、アルミニウムに比べ密度の大きいタンタルやタングステンを電極材料として用いることにより、周波数温度特性を改善することができるが、電気抵抗損が大きくなり、位相速度も大きく減少するという問題がある。
【００１３】
基板材料に四ほう酸リチウムを用いて、疑似縦波型漏洩弾性表面波を利用する方法は、大きな位相速度を利用することができるが、水晶と比較して、温度安定性に劣るという問題がある。
例えば、特開平８‐１２５４８８号公報には、温度範囲が‐２０℃〜８０℃における周波数変化は６００ｐｐｍ程度とあり、ＳＴカット水晶やＬＳＴカット水晶に比べ非常に悪い。
【００１４】
また、四ほう酸リチウムは、水晶と比較して、高価で安定性が悪いという問題もある。
また、疑似縦波型漏洩弾性表面波を利用する場合、文献１の方法では、２軸回転カット角を用いるため、弾性表面波の伝搬する位相速度の方向と、群速度の方向の違いを表す角度であるパワーフロー角を考慮する必要があり、高い回転角精度が要求されるという問題がある。
【００１５】
また、文献２の方法では、水晶の１軸回転カット角とＩＤＴ電極の規格化膜厚ｈ／λとの関係を特定することにより、周波数の温度変化が３次曲線を示すとしている。
しかし、文献２の方法では、ＩＤＴ電極の規格化膜厚ｈ／λが０．０１２５と薄いため、仮に１ＧＨｚ以上の高周波数を対象とするためには、電極幅および電極間隔を小さくする必要があることに加え、位相速度を５７３０ｍ／秒とすると、ＩＤＴ電極膜厚を７１６Åと非常に薄く形成しなければならない。このため、電気抵抗損が大きくなり、Ｑ値が低下するという問題がある。
【００１６】
また、反射器１本あたりの反射率が小さくなるため、反射器の対数を多くとる必要があり、装置のサイズが大きくなるという問題がある。
さらに、製造プロセス上では、ワイヤボンダの際に、電極が剥離するなどして製造歩留まりが低下するという問題がある。
そこで、本発明の目的は、温度特性に優れ、ｈ／λを小さくすることなく、動作周波数を大きくすることが可能な弾性表面波装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本願発明は、オイラー角が（０，θ＝１００〜１５０，０）の範囲で切り出された水晶基板と、前記水晶基板の主表面上に疑似縦波型漏洩弾性表面波を励振するＩＤＴ電極を備え、前記ＩＤＴ電極膜厚をｈ、前記疑似縦波型漏洩弾性表面波の波長をλで表したＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λと前記θが、前記θ＝１４２．４°、かつ、ｈ／λ＝０．０２７５、または、前記θ＝１４３．５°、かつ、ｈ／λ＝０．０３、または、前記θ＝１４４．１°、かつ、ｈ／λ＝０．０４２５であることを特徴とする。
【００１８】
これにより、１軸回転カットの水晶基板を用いて疑似縦波型漏洩弾性表面波を発生させることが可能となることから、製造上の管理が容易で、安定性のよい弾性表面波装置を安価に提供することができる。
また、位相速度の大きな疑似縦波型漏洩弾性表面波を用いるため、レイリー波やリーキー波を用いた場合に比べて、電極幅および電極間隔を大きくすることが可能となる。このため、ＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λの大きさに制約がある場合においても、レイリー波やリーキー波を用いた場合に比べて、ＩＤＴ電極膜厚ｈに余裕を持たせることができ、電気抵抗損の増大を抑制して、Ｑ値の低下を防止することが可能となるとともに、ワイヤーボンドの際の電極剥離を防止することができ、高周波動作への対応を容易化することができる。
と同時に、θとＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λとを特定の値に設定するだけで、周波数温度偏差を小さくすることができ、製造工程を複雑化することなく、温度特性の良好な弾性表面波装置を容易に提供することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る弾性表面波装置について図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る弾性表面波装置の概略構成を示す斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【００２４】
図１において、水晶基板１の主表面上には、ＩＤＴ電極２および反射器電極３ａ、３ｂが形成されている。なお、ＰはＩＤＴ電極２のピッチ、λはＩＤＴ波長、ｈはＩＤＴ電極２の厚みであり、ＩＤＴ波長λは、ＩＤＴ電極２のピッチＰの２倍となる。
ここで、この水晶基板１は、その表面の切り出し角および伝搬方向が、オイラー角（０，θ＝１００〜１５０，０）の範囲になるように設定される。すなわち、
１軸回転Ｙ板カットにおいて、θが１００〜１５０°の範囲になるように設定する。
【００２５】
ＩＤＴ電極２は、水晶基板１上に、＋Ｘ軸と平行に伝搬する疑似縦波型漏洩弾性表面波を励振するもので、ＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λは０．０２以上に設定される。なお、ＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λは、ＩＤＴ電極膜厚ｈをＩＤＴ波長λで規格化したものである。
反射器電極３ａ、３ｂは、水晶基板１の表面上で発生した疑似縦波型漏洩弾性表面波を反射させ、共振させる。
【００２６】
これにより、水晶を用いながらも、位相速度が５７００ｍ／秒以上と高速な疑似縦波型漏洩弾性表面波を利用することができ、更なる高周波化に向けても、電極形成を有利に行うことができる。
また、安価、高安定で温度特性に優れた水晶を基板材料として用いることが可能となるとともに、回転Ｙ板上をｘ軸方向に伝搬する疑似縦波型漏洩弾性表面波を利用するため、製造上の管理を容易化できるとともに、安定して動作する弾性表面波装置を安価で提供することができる。
【００２７】
また、ＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λが０．０２以上となるように設定されるので、ＩＤＴ電極膜厚ｈを大きくすることができ、電気抵抗損を小さくすることが可能となるなるとともに、Ｑ値を大きくすることが可能となる。
また、ＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λが十分厚いので、仮に、１ＧＨｚの信号周波数を対象とした場合、疑似縦波型漏洩弾性表面波を利用すると、ＩＤＴ電極膜厚ｈを１１４０Åとすることができ、製造プロセスを有利に行うことができる。
【００２８】
さらに、反射器の反射率を大きくすることができ、反射器の対数を減らすことが可能となるため、装置を小型化できる。
また、ワイヤボンダの際、ＩＤＴ電極膜厚ｈが薄いことによる電極剥離などの製造歩留まりの低下を抑えることができ、製造プロセスを容易化することができる。
【００２９】
図２は、本発明の第１実施形態に係る弾性表面波装置の水晶基板の切り出し方位を示す図である。
図２において、Ｚ軸を中心に、反時計方向を正として回転した第一回転角φと、Ｘ軸を中心に、反時計方向を正として回転した第二回転角θで切断面Ｍを表示し、回転後のＺ軸を中心に、反時計方向を正として回転した第三回転角Ψを基板面内の表面伝搬方向とした場合に、オイラー角表示で（φ，θ，Ψ）と表す。
【００３０】
図３は、本発明の第１実施形態に係る弾性表面波装置の電気機械結合係数とオイラー角θとの関係を示す図である。なお、この第１実施形態では、水晶の弾性定数、圧電定数、誘電率、密度および線膨張係数を考慮し、オイラー角が（０，θ，０）の回転Ｙ板カットにおける疑似縦波型漏洩弾性表面波の位相速度を、Ｃａｍｐｂｅｌｌ等の定式化に基づくＳＡＷ特性シミュレーションにより解析した。そして、このＳＡＷ特性シミュレーションで求められた位相速度に基づいて、以下の（１）式を用いることにより、電気機械結合係数ｋ＾２を算出した。
【００３１】
Ｋ＾２＝２・（Ｖｐｏ−Ｖｐｓ）／Ｖｐｏ ・・・（１）
ただし、Ｖｐｏ、Ｖｐｓは、それぞれ基板表面が電気的開放、電気的短絡の位相速度である。
図３において、θが１００度から１５０度の範囲で、電気機械結合係数ｋ＾２が０以上となることがわかる。従って、θを１００度から１５０度の範囲とすることにより、位相速度の大きい疑似縦波型漏洩弾性表面波を利用した弾性表面波装置を構成できる。
【００３２】
また、この水晶基板は、回転Ｙ板カットであり、水晶基板面は、Ｘ軸に平行でＸ軸の回りに１軸回転切断して作ることができるので、製造上の管理が容易である。
このように、上述した第１実施形態によれば、水晶基板の表面の切り出し角および伝搬方向が、オイラー角（０，１００〜１５０，０）で特定され、位相速度が５７００ｍ／秒以上の疑似縦波型漏洩弾性表面波を利用することができる。
【００３３】
このため、弾性表面波装置を高周波動作させた場合においても、電極形成の上で有利である。例えば、１ＧＨｚの信号周波数を対象とした場合、レイリー波を用いたＳＴカット水晶や、漏洩弾性表面波を用いたＬＳＴカット水晶では、１μｍ以下の電極幅および電極間隔が必要となるが、疑似縦波型漏洩弾性表面波を利用した場合には、電極幅、電極間隔は１．４２５μｍとなる。
【００３４】
また、基板材料として水晶を用いているので、安価、高安定で温度特性に優れており、回転Ｙ板上をＸ軸方向に伝搬する疑似縦波型漏洩弾性表面波を利用するため、製造上の管理が容易となる。
また、ＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λを０．０２以上に設定しているので、ＩＤＴ電極膜厚ｈを大きくすることができる。例えば、１ＧＨｚの信号周波数を対象とした場合、ＩＤＴ電極の規格化膜厚ｈ／λ＝０．０１２５の場合には、ＩＤＴ電極膜厚が７１６Åと非常に薄くなるのに対し、ＩＤＴ電極の規格化膜厚ｈ／λ＝０．０２の場合には、ＩＤＴ電極膜厚ｈを１１４０Åとすることができる。
【００３５】
このため、電気抵抗損を低減し、Ｑ値を大きくすることが可能となるとともに、反射器１本あたりの反射率を大きくして、装置を小型化することができる。また、ワイヤボンダの際、薄い電極膜厚に起因する電極剥離などの製造歩留まりの低下を抑え、製造プロセスを容易にすることができる。
図４、５、６は、本発明の第２実施形態に係る弾性表面波装置における周波数温度偏差の温度依存性を示す図である。
【００３６】
なお、図４、５、６は、オイラー角が（０，１３５〜１５０，０）における疑似縦波型漏洩弾性表面波の周波数温度特性を有限要素法により解析した結果を示すもので、さらに、上述した各種定数にＩＤＴ電極膜厚を考慮して解析されたものである。ここで、θとＩＤＴ規格化膜厚ｈ／λとの組み合わせで、温度２５℃の時の周波数を中心周波数とした場合の周波数温度特性の一例を示した。
【００３７】
すなわち、図４（ａ）は、θ＝１４２．４°、かつ、ｈ／λ＝０．０２７５に設定した場合（Ｐ１）、図４（ｂ）は、θ＝１４２．４°、かつ、ｈ／λ＝０．０４２５に設定した場合（Ｐ２）、図５（ａ）はθ＝１４３．５°、かつ、ｈ／λ＝０．０３に設定した場合（Ｐ３）、図５（ｂ）はθ＝１４３°、かつ、ｈ／λ＝０．０１５に設定した場合（Ｐ４）、図６（ａ）はθ＝１４４．１°、かつ、ｈ／λ＝０．０４２５に設定した場合（Ｐ５）、図６（ｂ）は、θ＝１４４．１°、かつ、ｈ／λ＝０．０２２５に設定した場合（Ｐ６）を示す。
【００３８】
図４（ａ）のＰ１、図５（ａ）のＰ３、図６（ａ）のＰ５は、動作温度範囲である‐４０℃から９０℃に渡って３次温度特性を示し、周波数偏差は小さい。
一方、図４（ｂ）のＰ２、図５（ｂ）のＰ４、図６（ｂ）のＰ６は、動作温度範囲である‐４０℃から９０℃で、周波数偏差は非常に大きな値となる。
図７は、本発明の第２実施形態に係る弾性表面波装置におけるｈ／λとオイラー角θとの関係を示す図である。
【００３９】
図７において、θが１４０≦θ≦１５０ 及びＩＤＴ規格化膜厚ｈ／λが０．０２以上の範囲にあり、かつ、θとＩＤＴ規格化膜厚ｈ／λが以下の（２）式を満たす範囲において、温度特性の良好な疑似縦波型漏洩弾性表面波を利用できることが確認された。
θ＝１２８十４４４×（ｈ／λ）±４ ・・・（２）
ここで、図４（ａ）のＰ１、図５（ａ）のＰ３、図６（ａ）のＰ５は、この範囲内にあり、図４（ｂ）のＰ２、図５（ｂ）のＰ４、図６（ｂ）のＰ６は、この範囲外にある。
【００４０】
このように、上述した第２実施形態によれば、オイラー角が（０，θ＝１４０〜１５０，０）の範囲で切り出された水晶基板を用い、θと組み合わせた場合、周波数の温度変化が３次曲線を示すように、ＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λを特定する。このため、周波数温度偏差を小さな値に設定することが可能となるとともに、ＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λを容易に大きくすることが可能となり、１ＧＨｚ以上で安定して動作可能な弾性表面波装置を安価に提供することができる。
【００４１】
ここで、ＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λが０．０２以上で、ＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λとθとの組み合わせを、（２）式のように特定することが好ましく、さらには、θ＝１４２．４°、かつ、ｈ／λ＝０．０２７５、または、θ＝１４３．５°、かつ、ｈ／λ＝０．０３、または、θ＝１４４．１°、かつ、ｈ／λ＝０．０４２に設定することが好ましい。ただし、θは±１５分の範囲、ＩＤＴ電極膜厚ｈは±１００Åの範囲は、誤差範囲として含まれるものとする。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、１軸回転カットの水晶基板を用いて疑似縦波型漏洩弾性表面波を発生させることが可能となることから、製造上の管理が容易で、安価で安定性のよい弾性表面波装置を提供することができる。
また、位相速度の大きな疑似縦波型漏洩弾性表面波を用いるため、レイリー波やリーキー波を用いた場合に比べて、電極幅および電極間隔を大きくすることが可能となる。このため、ＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λの大きさに制約がある場合においても、レイリー波やリーキー波を用いた場合に比べて、ＩＤＴ電極膜厚ｈに余裕を持たせることができ、電気抵抗損の増大を抑制して、Ｑ値の低下を防止することが可能となるとともに、ワイヤーボンドの際の電極剥離を防止することができ、高周波動作への対応を容易化することができる。
【００４３】
さらに、ＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λを０．０２以上に設定しているので、高周波動作させた場合においても、ＩＤＴ電極膜厚ｈを大きくすることができ、反射器１本あたりの反射率を大きくして、装置を小型化することが可能となるとともに、電極剥離を防止して、製造歩留まりを向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る弾性表面波装置の概略構成を示す斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る弾性表面波装置の水晶基板の切り出し方位を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る弾性表面波装置の電気機械結合係数とオイラー角θとの関係を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る弾性表面波装置における周波数温度偏差の温度依存性を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る弾性表面波装置における周波数温度偏差の温度依存性を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る弾性表面波装置における周波数温度偏差の温度依存性を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る弾性表面波装置におけるｈ／λとオイラー角θとの関係を示す図である。
【符号の説明】
１ 水晶基板
２ ＩＤＴ電極
３ａ、３ｂ 反射器電極
Claims (1)
- オイラー角が（０，θ＝１００〜１５０，０）の範囲で切り出された水晶基板と、
前記水晶基板の主表面上に疑似縦波型漏洩弾性表面波を励振するＩＤＴ電極を備え、
前記ＩＤＴ電極膜厚をｈ、前記疑似縦波型漏洩弾性表面波の波長をλで表したＩＤＴ規格化電極膜厚ｈ／λと前記θが、
前記θ＝１４２．４°、かつ、ｈ／λ＝０．０２７５、または、前記θ＝１４３．５°、かつ、ｈ／λ＝０．０３、または、前記θ＝１４４．１°、かつ、ｈ／λ＝０．０４２５であることを特徴とする弾性表面波装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001228456A JP3873682B2 (ja) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | 弾性表面波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001228456A JP3873682B2 (ja) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | 弾性表面波装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003046368A JP2003046368A (ja) | 2003-02-14 |
| JP3873682B2 true JP3873682B2 (ja) | 2007-01-24 |
Family
ID=19060963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001228456A Expired - Fee Related JP3873682B2 (ja) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | 弾性表面波装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3873682B2 (ja) |
-
2001
- 2001-07-27 JP JP2001228456A patent/JP3873682B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003046368A (ja) | 2003-02-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4757860B2 (ja) | 弾性表面波機能素子 | |
| JP6250697B2 (ja) | 電子音響部品 | |
| US7696675B2 (en) | Surface acoustic wave device and electronic apparatus | |
| JP4109877B2 (ja) | 弾性表面波機能素子 | |
| US20060108894A1 (en) | Surface acoustic wave device and electronic apparatus | |
| US7315107B2 (en) | Surface acoustic wave device | |
| US7323803B2 (en) | Boundary acoustic wave device | |
| WO2010098139A9 (ja) | 弾性表面波共振子、弾性表面波発振器、及び電子機器 | |
| WO2020095586A1 (ja) | 弾性波装置、分波器および通信装置 | |
| US8692439B2 (en) | Surface acoustic wave resonator, surface acoustic wave oscillator, and electronic device | |
| JP3885785B2 (ja) | 弾性表面波装置、その製造方法、および電子機器 | |
| US6946932B2 (en) | Surface acoustic wave resonator with an interdigital transducer divided into regions having a different fixed pitch | |
| JP2000188521A (ja) | 弾性表面波装置及び２ポ―ト弾性表面波共振子 | |
| JP2006191330A (ja) | 弾性表面波デバイス | |
| JP2008278349A (ja) | Ｓａｗ共振子 | |
| JP3873682B2 (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JP2008092610A (ja) | 弾性表面波基板及び弾性表面波機能素子 | |
| CN116233709A (zh) | 一种基于纵声表面波的高性能声学器件 | |
| JP2006203839A (ja) | 温度高安定薄膜構造弾性表面波基板とその基板を用いた弾性表面波機能素子 | |
| JP2008099339A (ja) | 弾性表面波デバイスとこれを用いたモジュール装置又は発振回路 | |
| JPH09331229A (ja) | 弾性表面波素子 | |
| CN219087112U (zh) | 一种基于纵声表面波的高性能声学器件 | |
| JP4158289B2 (ja) | 表面弾性波素子の製造方法 | |
| JP4399587B2 (ja) | 弾性表面波素子 | |
| JPS586618A (ja) | 弾性表面波共振子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040329 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051201 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051213 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060208 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061003 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061016 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091102 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111102 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111102 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121102 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121102 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131102 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |