JPH0237815A - 弾性表面波素子 - Google Patents
弾性表面波素子Info
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- JPH0237815A JPH0237815A JP18770588A JP18770588A JPH0237815A JP H0237815 A JPH0237815 A JP H0237815A JP 18770588 A JP18770588 A JP 18770588A JP 18770588 A JP18770588 A JP 18770588A JP H0237815 A JPH0237815 A JP H0237815A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
通信機器およびオーディオ製品等に用いられる弾性表面
波素子に関し、 高性能かつ安定性に係わる改善を目的とし、リチウムタ
ンタレート（ＬｉＴａＯ＊）ｊｔｉ結晶のＸ軸廻りにＺ
軸方向へ３６度回転させたＹ板から切り出した基板上に
、ほぼ該Ｘ軸方向に弾性表面波が伝播するように形成し
た電極の厚さが、弾性表面波波長の１％〜４％であり、
その上にプラズマＣＶＤ法で被着し屈折率１．４６±０
．０１である二酸化シリコン膜の厚さが、弾性表面波波
長の１６％〜２６％であることを特徴とし構成する。
波素子に関し、 高性能かつ安定性に係わる改善を目的とし、リチウムタ
ンタレート（ＬｉＴａＯ＊）ｊｔｉ結晶のＸ軸廻りにＺ
軸方向へ３６度回転させたＹ板から切り出した基板上に
、ほぼ該Ｘ軸方向に弾性表面波が伝播するように形成し
た電極の厚さが、弾性表面波波長の１％〜４％であり、
その上にプラズマＣＶＤ法で被着し屈折率１．４６±０
．０１である二酸化シリコン膜の厚さが、弾性表面波波
長の１６％〜２６％であることを特徴とし構成する。
〔産業上の利用分野］
本発明は、自動車電話やコードレス電話およびポケット
ベル等のｉ１１信機器分野ならびに、ＶＴＲ（Ｖｏｌｔ
ａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ０ｓｃｉｌｌａｔｏｒ
）等のオーディオ製品の電圧制御発振器（ＶＣＯ）や、
共振器およびフィルタ等に用いられる弾性表面波素子の
構成に関する。
ベル等のｉ１１信機器分野ならびに、ＶＴＲ（Ｖｏｌｔ
ａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ０ｓｃｉｌｌａｔｏｒ
）等のオーディオ製品の電圧制御発振器（ＶＣＯ）や、
共振器およびフィルタ等に用いられる弾性表面波素子の
構成に関する。
近年、１０ＭＨｚ〜ＩＣＦＩｚ帯域の上記機器に弾性表
面波素子を広く用いるようになり、例えばＶＣＯでは周
波数の可変範囲が従来よりも広く、温度特性に優れるこ
とが要求される。
面波素子を広く用いるようになり、例えばＶＣＯでは周
波数の可変範囲が従来よりも広く、温度特性に優れるこ
とが要求される。
リチウムタンタレート（ＬｉＴａ０３）の単結晶から圧
電体を切り出し、その圧電体に電極を形成した弾性表面
波素子の温度特性を改善する手段として、特開昭５５−
１５９６１２の弾性表面波素子が公知である。
電体を切り出し、その圧電体に電極を形成した弾性表面
波素子の温度特性を改善する手段として、特開昭５５−
１５９６１２の弾性表面波素子が公知である。
該弾性表面波素子は、Ｘカット・ＬｉＴａＯ３基板上に
Ｙ軸からほぼ１１２°方向に弾性表面波が伝播するよう
に入出力電極を形成し、該電極を含む前記基板上に二酸
化シリコン膜（ＳｉＯ□）を伝播する弾性表面波波長の
１／２０〜１／６の膜厚で被着したことを特徴とし、従
来考えられていたよりも数倍薄いＳ１０□膜の膜厚で遅
延時間温度特性が極めて小さく、かつ、電気−機械結合
係数が１．４４％程度に大きい弾性表面波素子を実現し
たものである。
Ｙ軸からほぼ１１２°方向に弾性表面波が伝播するよう
に入出力電極を形成し、該電極を含む前記基板上に二酸
化シリコン膜（ＳｉＯ□）を伝播する弾性表面波波長の
１／２０〜１／６の膜厚で被着したことを特徴とし、従
来考えられていたよりも数倍薄いＳ１０□膜の膜厚で遅
延時間温度特性が極めて小さく、かつ、電気−機械結合
係数が１．４４％程度に大きい弾性表面波素子を実現し
たものである。
しかしながら、従来の前記弾性表面波素子ではＬｉＴａ
Ｏ３の単結晶を利用したにしては結合係数が小さく、そ
のためＶＣｏとして使用した場合に周波数可変幅が小さ
くなり、かつ、５ｉＯｚ膜の厚さにより結合係数が変化
するため扱い難く、それに加えて５ｔｏＪの厚さが増す
に従ってインダクタンス成分の減衰および等個直列抵抗
の増大を招き、発振の停止する恐れが生じるという問題
点がある。
Ｏ３の単結晶を利用したにしては結合係数が小さく、そ
のためＶＣｏとして使用した場合に周波数可変幅が小さ
くなり、かつ、５ｉＯｚ膜の厚さにより結合係数が変化
するため扱い難く、それに加えて５ｔｏＪの厚さが増す
に従ってインダクタンス成分の減衰および等個直列抵抗
の増大を招き、発振の停止する恐れが生じるという問題
点がある。
また、弾性表面波に被着させたるＳｉＯ□膜について検
討したところ、通常の方法即ちＲＦマグネトロンスパッ
タ法によるＳｉｎ、膜は、弾性表面波素子の特性を変動
させる要因となることが判明した。
討したところ、通常の方法即ちＲＦマグネトロンスパッ
タ法によるＳｉｎ、膜は、弾性表面波素子の特性を変動
させる要因となることが判明した。
第１０図はＲＦマグネトロンスパッタ法でＳｉＯ□膜を
被着した弾性表面波素子における５ｉ０２膜の厚さ比と
、発振レベル、発振周波数の温度特性との関係を示す図
である。
被着した弾性表面波素子における５ｉ０２膜の厚さ比と
、発振レベル、発振周波数の温度特性との関係を示す図
である。
発振周波数（弾性表面波）の波長をλ、電極の上に被着
したＳｉＯ□膜の厚さをＴとしたとき、第１０図におい
て横軸はＳｉＯ□膜の厚さ比Ｔ／λ （％）、縦軸は発
振レベル（ｄＢ＋ｍ）および発振周波数の温度特性（ｐ
ｐ…／’Ｃ）であり、５ｉＯｚ膜の厚さ比Ｔ／λは、１
６％以上になると減衰量が大きくなって発振を停止する
ようになると共に、発振停止しないＳｉＯ□膜の厚さ死
領域では、発振周波数の温度特性が一１１Ｔ１ｐｍ／”
Ｃ以上となり、このことは、ＲＦマグネトロンスパッタ
法で被着したＳｉＯ□膜が、弾性表面波素子用として不
適当であると言える。
したＳｉＯ□膜の厚さをＴとしたとき、第１０図におい
て横軸はＳｉＯ□膜の厚さ比Ｔ／λ （％）、縦軸は発
振レベル（ｄＢ＋ｍ）および発振周波数の温度特性（ｐ
ｐ…／’Ｃ）であり、５ｉＯｚ膜の厚さ比Ｔ／λは、１
６％以上になると減衰量が大きくなって発振を停止する
ようになると共に、発振停止しないＳｉＯ□膜の厚さ死
領域では、発振周波数の温度特性が一１１Ｔ１ｐｍ／”
Ｃ以上となり、このことは、ＲＦマグネトロンスパッタ
法で被着したＳｉＯ□膜が、弾性表面波素子用として不
適当であると言える。
なお、温度特性の改善方法として水晶を基板に用いるこ
とで、−２０℃〜＋７０℃の温度範囲に対し１１００ｐ
ｐ以下が可能になるが、水晶は結合係数が非常に小さく
、周波数可変範囲の広いＶＣＯ用として不適当である。
とで、−２０℃〜＋７０℃の温度範囲に対し１１００ｐ
ｐ以下が可能になるが、水晶は結合係数が非常に小さく
、周波数可変範囲の広いＶＣＯ用として不適当である。
とした弾性表面波素子ｌである。
下記の表は、各種単結晶基板の結合係数と温度表
（課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するための本発明は、その実施例を示す
第１図によれば、リチウムタンタレート単結晶のＸ＠廻
りにＺ軸方向へ３６度回転させたＹ仮から切り出した基
板３の上に、ほぼ該Ｘ軸方向に弾性表面波が伝播するよ
うに形成した電極４と５の厚さｔが、弾性表面波波長の
１％〜４％であり、その上にプラズマＣＶＤ法で被着し
屈折率１゜４６±０．０１である二酸化シリコン膜６の
厚さＴが、該弾性表面波波長の１６％〜２６％であるこ
とを特徴特性を比較させたものであり、ＬｉＴａＯ３単
結晶のＸ軸廻りにＺ軸方向へ３６度回転させたＹ板（３
６°Ｙ−Ｘ仮）は水晶に比べ温度特性が劣るも結合係数
に優れ、従来技術で記載した弾性表面波素子に使用した
ＬｉＴａＯ３のＸ−１１２’Ｙ板に比べ温度特性がやや
劣るも結合係数が大きく優れ、さらにＬｉＮｂＯ３の１
２８°Ｙ−Ｘ板に比べ結合係数がやや劣るも温度特性に
優れる。
第１図によれば、リチウムタンタレート単結晶のＸ＠廻
りにＺ軸方向へ３６度回転させたＹ仮から切り出した基
板３の上に、ほぼ該Ｘ軸方向に弾性表面波が伝播するよ
うに形成した電極４と５の厚さｔが、弾性表面波波長の
１％〜４％であり、その上にプラズマＣＶＤ法で被着し
屈折率１゜４６±０．０１である二酸化シリコン膜６の
厚さＴが、該弾性表面波波長の１６％〜２６％であるこ
とを特徴特性を比較させたものであり、ＬｉＴａＯ３単
結晶のＸ軸廻りにＺ軸方向へ３６度回転させたＹ板（３
６°Ｙ−Ｘ仮）は水晶に比べ温度特性が劣るも結合係数
に優れ、従来技術で記載した弾性表面波素子に使用した
ＬｉＴａＯ３のＸ−１１２’Ｙ板に比べ温度特性がやや
劣るも結合係数が大きく優れ、さらにＬｉＮｂＯ３の１
２８°Ｙ−Ｘ板に比べ結合係数がやや劣るも温度特性に
優れる。
結合係数と温度特性の双方を考慮し選択したＬｉＴａ０
ｚの３６’Ｙ−Ｘ仮より基板を切り出し、該基板に弾性
表面波波長から設定した厚さの電極を形成したのち、該
弾性表面波波長から設定した厚さにプラズマＣＶＤ法に
よるＳｉＯ□膜を被着させたことにより、高性能かつ高
安定な弾性表面波素子を提供可能にした。
ｚの３６’Ｙ−Ｘ仮より基板を切り出し、該基板に弾性
表面波波長から設定した厚さの電極を形成したのち、該
弾性表面波波長から設定した厚さにプラズマＣＶＤ法に
よるＳｉＯ□膜を被着させたことにより、高性能かつ高
安定な弾性表面波素子を提供可能にした。
以下に、図面を用いて本発明による弾性表面波デバイス
を説明する。
を説明する。
第１図は本発明の一実施例による弾性表面波素子を示す
模式平面図（イ）と模式断面図（［り 、第２図は３６
°Ｙ−Ｘ仮の説明図である。
模式平面図（イ）と模式断面図（［り 、第２図は３６
°Ｙ−Ｘ仮の説明図である。
第１図において弾性表面波素子ｌは、第２図に示すよう
にＬｉＴａＯ３単結晶のＸ軸廻りにＺ軸方向へ３６度回
転させたＹ板２から切り出した基板３の上に、ほぼ該単
結晶のＸ軸方向に弾性表面波が伝播するように駆動型Ｆ
＠４と一対の反射電極５とを形成し、弾性表面波波長の
１〜４％の厚さとした電極４と５を覆うように、プラズ
マＣＶＤ法で被着し屈折率１．４６±０．０１であるＳ
ｉＯ□膜６の厚さは、弾性表面波（発振波）波長λの１
６％〜２６％である。
にＬｉＴａＯ３単結晶のＸ軸廻りにＺ軸方向へ３６度回
転させたＹ板２から切り出した基板３の上に、ほぼ該単
結晶のＸ軸方向に弾性表面波が伝播するように駆動型Ｆ
＠４と一対の反射電極５とを形成し、弾性表面波波長の
１〜４％の厚さとした電極４と５を覆うように、プラズ
マＣＶＤ法で被着し屈折率１．４６±０．０１であるＳ
ｉＯ□膜６の厚さは、弾性表面波（発振波）波長λの１
６％〜２６％である。
電極４は一対のすだれ状電極からなり、該すだれ状電極
の各一部分４ａは外部接続のため表呈し、電極４のすだ
れ状部ピッチおよび、電極５の格子状部ピッチはλ／２
である。
の各一部分４ａは外部接続のため表呈し、電極４のすだ
れ状部ピッチおよび、電極５の格子状部ピッチはλ／２
である。
亜酸化窒素（Ｎ、０）ガスおよびシラン（ＳｉＨａ）ガ
スを使用したプラズマＣＶＤ法（Ｐ−ＣＶ（ｔ）におい
て、Ｓｉ０ｇ膜６を生成する反応式は、 ５ｉＨ４１−２・Ｎ２０→ＳｉＯ□＋２−Ｈｇ＋２・Ｎ
２である。
スを使用したプラズマＣＶＤ法（Ｐ−ＣＶ（ｔ）におい
て、Ｓｉ０ｇ膜６を生成する反応式は、 ５ｉＨ４１−２・Ｎ２０→ＳｉＯ□＋２−Ｈｇ＋２・Ｎ
２である。
第３図はｐ−ｃｖｏによる５ｉ０２膜の特性図であり、
横軸がＩ’−ＣＶＤにおいてＮ２０を０．２５ｓｃｃｍ
の一定としたＮｇＯ／５ｔＨ４の流量比、縦軸がエツチ
ングレイトおよび屈折率ならびにデポジットレイトであ
る。
横軸がＩ’−ＣＶＤにおいてＮ２０を０．２５ｓｃｃｍ
の一定としたＮｇＯ／５ｔＨ４の流量比、縦軸がエツチ
ングレイトおよび屈折率ならびにデポジットレイトであ
る。
第３図において、ＮｚＯ／５ｉ）Ｉｎの流量比が５７１
以下になると、エツチングレイトが低下し、屈折率が高
くなることより、Ｎ２０／ＳｉＨ４の流量比が５７１以
下で被着したＳｉ０ｇ膜６はＳｉリンチとなる。そのた
め、本発明における５ｉｎ２膜６は、デポジットレイト
がやや低効率になるがＮ２０／ＳｉＨ４の流量比を５７
１以上とした。
以下になると、エツチングレイトが低下し、屈折率が高
くなることより、Ｎ２０／ＳｉＨ４の流量比が５７１以
下で被着したＳｉ０ｇ膜６はＳｉリンチとなる。そのた
め、本発明における５ｉｎ２膜６は、デポジットレイト
がやや低効率になるがＮ２０／ＳｉＨ４の流量比を５７
１以上とした。
第４図はＰ−ＣＶＤによるＳｉＯ□膜の厚さ比と発振レ
ベル、発振周波数の温度特性との関係を示す図であり、
横軸はＳｉｎ、膜の厚さＴと表面弾性波の波長λとの比
（Ｔ／λ）、縦軸、は発振レベル（ｄＢｍ）および発振
周波数の温度特性（９９ｍ ／ ”Ｃ）である。そして
測定に使用した弾性表面波素子は、電極をアルミニウム
にて形成し、該電極の厚さｔは波長λの３％である。
ベル、発振周波数の温度特性との関係を示す図であり、
横軸はＳｉｎ、膜の厚さＴと表面弾性波の波長λとの比
（Ｔ／λ）、縦軸、は発振レベル（ｄＢｍ）および発振
周波数の温度特性（９９ｍ ／ ”Ｃ）である。そして
測定に使用した弾性表面波素子は、電極をアルミニウム
にて形成し、該電極の厚さｔは波長λの３％である。
第４図において、第３図よりＮＪ／５ｉｌ１４の流量比
を５７１以上とし被着させたＮ２０膜は、発振レベルの
減衰が殆どなく、５１０２膜の厚さ比Ｔ／λ＝２０％の
近傍において零温度係数が得られる。
を５７１以上とし被着させたＮ２０膜は、発振レベルの
減衰が殆どなく、５１０２膜の厚さ比Ｔ／λ＝２０％の
近傍において零温度係数が得られる。
第５図は前記零温度係数における温度と発振周波数の変
化率との関係を示す図であり、横軸を温度（℃）、縦軸
を発振周波数の変化率（ｐｐｍ）とした第５図において
、−１０℃〜＋４５℃の温度範囲で発振周波数の変化は
１０ｐｐｍ程度以内の優れた値を示す。
化率との関係を示す図であり、横軸を温度（℃）、縦軸
を発振周波数の変化率（ｐｐｍ）とした第５図において
、−１０℃〜＋４５℃の温度範囲で発振周波数の変化は
１０ｐｐｍ程度以内の優れた値を示す。
第６図はＰ−ＣＶＤによるＳｉＯ□膜の厚さ比と発振周
波数の温度特性との関係を示す図であり、横軸はＳｉＯ
□膜の厚さ比Ｔ／λ （％）、ｍ軸は発振周波数の温度
特性（ｐｐｍ／’Ｃ）である。
波数の温度特性との関係を示す図であり、横軸はＳｉＯ
□膜の厚さ比Ｔ／λ （％）、ｍ軸は発振周波数の温度
特性（ｐｐｍ／’Ｃ）である。
Ｓｉ０ｇ膜の屈折率および、アルミニウム電極の厚さ比
ｔ／λを変えた弾性表面波素子について実測した第６図
において、測定値のプロットを実線で結んだ特性Ａは、
５ｔ（ｈ膜の屈折率が１．４６．アルミニウム電極の厚
さ比ｔ／λ＝４％、測定値のプロットを破線で結んだ特
性Ｂは、５ｉ０２膜の屈折率が１．４６．アルミニウム
電極の厚さ比Ｌ／λ＝３％、測定値のプロットを一点鎖
線で結んだ特性Ｃは、５ｉ０２膜の屈折率が１．４６．
アルミニウム電極の厚さ比ｔ／λ＝１％、測定値のプロ
ットを二点鎖線で結んだ特性りは、５ｉｎ２膜の屈折率
が１．７５．アルミニウム電極の厚さ比ｔ／λ＝３％で
ある。
ｔ／λを変えた弾性表面波素子について実測した第６図
において、測定値のプロットを実線で結んだ特性Ａは、
５ｔ（ｈ膜の屈折率が１．４６．アルミニウム電極の厚
さ比ｔ／λ＝４％、測定値のプロットを破線で結んだ特
性Ｂは、５ｉ０２膜の屈折率が１．４６．アルミニウム
電極の厚さ比Ｌ／λ＝３％、測定値のプロットを一点鎖
線で結んだ特性Ｃは、５ｉ０２膜の屈折率が１．４６．
アルミニウム電極の厚さ比ｔ／λ＝１％、測定値のプロ
ットを二点鎖線で結んだ特性りは、５ｉｎ２膜の屈折率
が１．７５．アルミニウム電極の厚さ比ｔ／λ＝３％で
ある。
弾性表面波素子のＱ値やＲｓおよびＶＣＯとして使用す
る場合のγ値等はアルミニウム電極の厚さ比ｔ／λによ
って変化し、それら各特性の許容範囲としてアルミニウ
ム電極の厚さ比ｔ／λは１％〜４％が望ましい。そのこ
とから第６図の特性Ａ、Ｂ、Ｃを見ると、発振周波数の
温度特性はアルミニウム電極の厚さ比ｔ／λに影響され
、発振周波数の温度特性の±５ ｐｐｍ／ ”Ｃの領域
に対しＳ１０□膜の厚さ比Ｔ／λは、１８％〜２４％と
することが望ましい。また、Ｐ−ＣＶＤ ＳｉＯ□のデ
ポジット条件を変えるごとによりＳｉＯ□膜の屈折率を
１．７５とした場合は、特性りに示すように温度特性の
改善効果が劣化するため、温度特性の改善効果に影響す
るＳｉＯ□膜の屈折率は１．４６程度にすることが望ま
しい。
る場合のγ値等はアルミニウム電極の厚さ比ｔ／λによ
って変化し、それら各特性の許容範囲としてアルミニウ
ム電極の厚さ比ｔ／λは１％〜４％が望ましい。そのこ
とから第６図の特性Ａ、Ｂ、Ｃを見ると、発振周波数の
温度特性はアルミニウム電極の厚さ比ｔ／λに影響され
、発振周波数の温度特性の±５ ｐｐｍ／ ”Ｃの領域
に対しＳ１０□膜の厚さ比Ｔ／λは、１８％〜２４％と
することが望ましい。また、Ｐ−ＣＶＤ ＳｉＯ□のデ
ポジット条件を変えるごとによりＳｉＯ□膜の屈折率を
１．７５とした場合は、特性りに示すように温度特性の
改善効果が劣化するため、温度特性の改善効果に影響す
るＳｉＯ□膜の屈折率は１．４６程度にすることが望ま
しい。
第７図はＰ−ＣＶＤによるＳｉｎ、膜の厚さ比と発振周
波数の温度特性との関係を示す図であり、横軸を５ｉｏ
ＪＩｉＩの厚さ比Ｔ／λ （％）、縦軸を発振周波数の
温度特性（ｐｐｍ／”Ｃ） とし、Ｎ２０／５ｉＨａの
流量比を５７１（図中の一点鎖線）、１０／１ （図中
の破線）、２０／１ （図中の実線）に変えた実測デー
タを比較させた第７図において、ＮｚＯ／５ｉｔ１４の
流量比を変えることで発見周波数の温度特性の効果が変
化する。
波数の温度特性との関係を示す図であり、横軸を５ｉｏ
ＪＩｉＩの厚さ比Ｔ／λ （％）、縦軸を発振周波数の
温度特性（ｐｐｍ／”Ｃ） とし、Ｎ２０／５ｉＨａの
流量比を５７１（図中の一点鎖線）、１０／１ （図中
の破線）、２０／１ （図中の実線）に変えた実測デー
タを比較させた第７図において、ＮｚＯ／５ｉｔ１４の
流量比を変えることで発見周波数の温度特性の効果が変
化する。
以上の各種データを総合し、
（１１アルミニウム電極の厚さ比ｔ／λ＝１％〜４％で
の零温度係数を実現するには、５ｔ（ｈ膜の厚さ比Ｔ／
λを１８％〜２４％にする。
の零温度係数を実現するには、５ｔ（ｈ膜の厚さ比Ｔ／
λを１８％〜２４％にする。
（２１Ｎ２０／Ｓｉｌ＋４の流量比よりＳｉｎ、膜の厚
さ比Ｔ／λの偏差は±０．０１にする。
さ比Ｔ／λの偏差は±０．０１にする。
（３）発振周波数の温度特性を±５ｐρｍ／”Ｃ以内と
するにはＳｉ０ｇ膜の厚さ比Ｔ／λを１７％〜２５％と
する。
するにはＳｉ０ｇ膜の厚さ比Ｔ／λを１７％〜２５％と
する。
（４） Ｓ ｉ Ｏ２膜の厚さ比Ｔ／λの偏差±０．０
１を考慮したとき、発振周波数の温度特性を±５ｐｐｍ
、／’ｃ以内とするにはＳｉ０ｇ膜の厚さ比Ｔ／λを１
６％〜２６％の範囲とし、かつ、５ｉ０２膜の屈折率を
１．４６±０．０１とすることによって、減衰量が殆ど
なく、温度安定性が±５ρρａ＋／’Ｉｌｌ：以下とな
る弾性表面波素子が得られることになる。
１を考慮したとき、発振周波数の温度特性を±５ｐｐｍ
、／’ｃ以内とするにはＳｉ０ｇ膜の厚さ比Ｔ／λを１
６％〜２６％の範囲とし、かつ、５ｉ０２膜の屈折率を
１．４６±０．０１とすることによって、減衰量が殆ど
なく、温度安定性が±５ρρａ＋／’Ｉｌｌ：以下とな
る弾性表面波素子が得られることになる。
第８図はｐ−ｃｖｏによる５ｉ０２膜の厚さ比と結合係
数との関係を示す図であり、横軸ををＳｉ０ｇ膜の厚さ
比Ｔ／λ （ｐｐｍ／℃）、縦軸を結合係数（ｋ２）と
した第８図において、図中の実線は本発明により３６°
Ｙ−Ｘ板より切り出した素子基板の結合係数特性。
数との関係を示す図であり、横軸ををＳｉ０ｇ膜の厚さ
比Ｔ／λ （ｐｐｍ／℃）、縦軸を結合係数（ｋ２）と
した第８図において、図中の実線は本発明により３６°
Ｙ−Ｘ板より切り出した素子基板の結合係数特性。
破線は１１２°Ｙ−Ｘ板より切り出した素子基板の結合
係数特性であり、１１２°Ｙ−Ｘ基板に対し３６’Ｙ−
Ｘ基板は、結合係数の変化が著しく小さくなる。
係数特性であり、１１２°Ｙ−Ｘ基板に対し３６’Ｙ−
Ｘ基板は、結合係数の変化が著しく小さくなる。
第９図は制御電圧と発振周波数の変化率との関係を示す
図である。
図である。
横軸を制御電圧Ｖｃ（Ｖ）、 ４ｉｌ軸を発振周波数の
変化率（％）とした第９図において、実測値のプロット
を実線で結んだ特性は５ｉｆ２膜の厚さ比Ｔ／λ＝０．
１９５の素子、実測値のプロットを破線で結んだ特性は
Ｓｉ０ｇ膜の厚さ比Ｔ／λ＝、０．２００の素子、実測
値のプロットを一点鎖線で結んだ特性は５ｔａ２膜の厚
さ比Ｔ／λ＝０．２０５の素子であり、５■以下の制御
電圧において各素子の特性は、０．１％／■のほぼ同一
傾斜の直線性を有する。
変化率（％）とした第９図において、実測値のプロット
を実線で結んだ特性は５ｉｆ２膜の厚さ比Ｔ／λ＝０．
１９５の素子、実測値のプロットを破線で結んだ特性は
Ｓｉ０ｇ膜の厚さ比Ｔ／λ＝、０．２００の素子、実測
値のプロットを一点鎖線で結んだ特性は５ｔａ２膜の厚
さ比Ｔ／λ＝０．２０５の素子であり、５■以下の制御
電圧において各素子の特性は、０．１％／■のほぼ同一
傾斜の直線性を有する。
以上説明したように本発明によれば、基板の電気機械結
合係数は約５％であり、Ｓｉｎｇの膜厚に対して安定し
た変化であり、例えばｖＣＯ用として発振周波数が１５
５ＭＩＩｚの弾性表面波素子において、可変幅の９００
ｐｐｍ／ Ｖ 〜１２００’ ｐｐｍ／ Ｖは１１２
°ＹＸ板を使用した従来の素子（５０ｐｐｍ／ Ｖ 〜
１５０ｐｐｍ／Ｖ）より格段に広範囲となり、かつ、発
振周波数の温度特性が±５ ｐｐｍｍ／ ’Ｃ以内であ
り、アルミニウム電極の厚さ比およびＰ−ＣＶＤデポジ
ット条件を定めることによって、−次温度係数が零であ
る高安定性の弾性表面波素子を可能とした効果がある。
合係数は約５％であり、Ｓｉｎｇの膜厚に対して安定し
た変化であり、例えばｖＣＯ用として発振周波数が１５
５ＭＩＩｚの弾性表面波素子において、可変幅の９００
ｐｐｍ／ Ｖ 〜１２００’ ｐｐｍ／ Ｖは１１２
°ＹＸ板を使用した従来の素子（５０ｐｐｍ／ Ｖ 〜
１５０ｐｐｍ／Ｖ）より格段に広範囲となり、かつ、発
振周波数の温度特性が±５ ｐｐｍｍ／ ’Ｃ以内であ
り、アルミニウム電極の厚さ比およびＰ−ＣＶＤデポジ
ット条件を定めることによって、−次温度係数が零であ
る高安定性の弾性表面波素子を可能とした効果がある。
第１図は本発明の実施例による弾性表面波素子、第２図
は３６°Ｙ−Ｘ板の説明図、 第３図はＩ’−ＣＶＤによる５ｉｎ２膜の特性図、第４
図はｐ−ｃｖｎによるＳｉＯ□膜の厚さ比と発振レベル
、発振周波数の温度特性との関係を示す図、 第５図は零温度係数における弾性表面波素子の温度と発
振周波数の変化率との関係を示す図、 第６図はｐ−ｃｖｏによる５１０２膜の厚さ比と発振周
波数の温度特性との関係を示す図、 第７図はｒ’−ｃｖｏによるＳｉ０ｇ膜の厚さ比と発振
周波数の温度特性との関係を示す図、 總 第８図はＰ−ＣＶＤによるｓｉｏｚＩＩｇの厚さ比と係
合係数との関係を示す図、 第９図は制御電圧Ｖｃと発振周波数の変化率との関係を
示す図、 第１０図はＲＦマグネトロンスパッタ法によるＳ１０□
膜の厚さ比と、発振レベル、発振周波数の温度特性との
関係を示す図、 である。 図中において、 １は弾性表面波素子、２は３６°Ｙ−Ｘ坂、３は素子基
板、 ４は駆動電極、５は反射電極、 ６
は二酸化シリコン膜、ｔは電極の厚さ、 Ｔは二酸化シリコン膜の厚さ・ λは弾性表面波（発振波）波長、 Ｐ−ＣＶＤｔｌ：Ｊろ５ｉ０４ｆｉ午丹ｆ王１２１第
３凹 ３ら°Ｙ−Ｘ ｉｔえの説ｅ月図 第２図 Ｐ−ＣＶＤＳｒＯｚ盾のハ１３が６ （γ０） 制得ν電氏ＶＣとあＴ艮同渫数の実４６キとの関イ糸Ｅ
示了（コ箒 ｑ 口 第 ワ 図 ０Ｈ５２０ Ｓ・Ｏｍｌ達の４ｇ乙ＣＴ／べ） （／□）第 イＯ 口
は３６°Ｙ−Ｘ板の説明図、 第３図はＩ’−ＣＶＤによる５ｉｎ２膜の特性図、第４
図はｐ−ｃｖｎによるＳｉＯ□膜の厚さ比と発振レベル
、発振周波数の温度特性との関係を示す図、 第５図は零温度係数における弾性表面波素子の温度と発
振周波数の変化率との関係を示す図、 第６図はｐ−ｃｖｏによる５１０２膜の厚さ比と発振周
波数の温度特性との関係を示す図、 第７図はｒ’−ｃｖｏによるＳｉ０ｇ膜の厚さ比と発振
周波数の温度特性との関係を示す図、 總 第８図はＰ−ＣＶＤによるｓｉｏｚＩＩｇの厚さ比と係
合係数との関係を示す図、 第９図は制御電圧Ｖｃと発振周波数の変化率との関係を
示す図、 第１０図はＲＦマグネトロンスパッタ法によるＳ１０□
膜の厚さ比と、発振レベル、発振周波数の温度特性との
関係を示す図、 である。 図中において、 １は弾性表面波素子、２は３６°Ｙ−Ｘ坂、３は素子基
板、 ４は駆動電極、５は反射電極、 ６
は二酸化シリコン膜、ｔは電極の厚さ、 Ｔは二酸化シリコン膜の厚さ・ λは弾性表面波（発振波）波長、 Ｐ−ＣＶＤｔｌ：Ｊろ５ｉ０４ｆｉ午丹ｆ王１２１第
３凹 ３ら°Ｙ−Ｘ ｉｔえの説ｅ月図 第２図 Ｐ−ＣＶＤＳｒＯｚ盾のハ１３が６ （γ０） 制得ν電氏ＶＣとあＴ艮同渫数の実４６キとの関イ糸Ｅ
示了（コ箒 ｑ 口 第 ワ 図 ０Ｈ５２０ Ｓ・Ｏｍｌ達の４ｇ乙ＣＴ／べ） （／□）第 イＯ 口
Claims (1)
- リチウムタンタレート単結晶のＸ軸廻りにＺ軸方向へ
３６度回転させたＹ板から切り出した基板上に、ほぼ該
Ｘ軸方向に弾性表面波が伝播するように形成した電極（
４，５）の厚さ（ｔ）が、弾性表面波波長（λ）の１％
〜４％であり、その上にプラズマＣＶＤ法で被着し屈折
率１．４６±０．０１である二酸化シリコン膜（６）の
厚さ（Ｔ）が、弾性表面波波長（λ）の１６％〜２６％
であることを特徴とする弾性表面波素子。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63187705A JP2783550B2 (ja) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | 弾性表面波発振素子 |
| US07/384,829 US4978879A (en) | 1988-07-27 | 1989-07-25 | Acoustic surface wave element |
| EP89307660A EP0353073B1 (en) | 1988-07-27 | 1989-07-27 | Acoustic surface wave devices |
| DE68921811T DE68921811T2 (de) | 1988-07-27 | 1989-07-27 | Akustische Oberflächenwellenanordnungen. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63187705A JP2783550B2 (ja) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | 弾性表面波発振素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0237815A true JPH0237815A (ja) | 1990-02-07 |
| JP2783550B2 JP2783550B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=16210723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63187705A Expired - Fee Related JP2783550B2 (ja) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | 弾性表面波発振素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2783550B2 (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04258008A (ja) * | 1991-02-12 | 1992-09-14 | Murata Mfg Co Ltd | 弾性表面波装置の製造方法 |
| US6836196B2 (en) * | 2001-12-28 | 2004-12-28 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave apparatus utilizing a leaky surface acoustic wave |
| US6879225B2 (en) | 2002-07-05 | 2005-04-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device |
| DE10225189B4 (de) * | 2001-06-06 | 2005-04-28 | Murata Manufacturing Co | Oberflächenwellenbauelement |
| US6914498B2 (en) * | 2002-01-18 | 2005-07-05 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device on LiTaO3 substrate using primarily silver electrodes covered with SiO2 film |
| US7109634B2 (en) | 2003-01-20 | 2006-09-19 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | End surface reflection type surface acoustic wave device |
| US7209018B2 (en) | 2003-01-27 | 2007-04-24 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device |
| US7327205B2 (en) | 2004-03-12 | 2008-02-05 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Demultiplexer and surface acoustic wave filter |
| WO2009090713A1 (ja) * | 2008-01-17 | 2009-07-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 弾性表面波装置 |
| WO2009090714A1 (ja) * | 2008-01-17 | 2009-07-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 弾性表面波装置 |
| WO2009090715A1 (ja) * | 2008-01-17 | 2009-07-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 弾性表面波装置 |
| US7911111B2 (en) | 2008-04-15 | 2011-03-22 | Ngk Insulators, Ltd. | Surface acoustic wave devices |
| JP2011087079A (ja) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Ngk Insulators Ltd | 弾性表面波素子 |
| US8115365B2 (en) | 2008-04-15 | 2012-02-14 | Ngk Insulators, Ltd. | Surface acoustic wave devices |
| EP4131777A4 (en) * | 2021-03-25 | 2023-11-22 | NGK Insulators, Ltd. | RELATED BODY AND PRODUCTION METHOD THEREFOR |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS555924A (en) * | 1978-06-27 | 1980-01-17 | Ito Kogaku Kogyo Kk | Composition for coating formed plastic material |
| JPS5833310A (ja) * | 1981-08-21 | 1983-02-26 | Hitachi Ltd | 表面弾性波装置 |
-
1988
- 1988-07-27 JP JP63187705A patent/JP2783550B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS555924A (en) * | 1978-06-27 | 1980-01-17 | Ito Kogaku Kogyo Kk | Composition for coating formed plastic material |
| JPS5833310A (ja) * | 1981-08-21 | 1983-02-26 | Hitachi Ltd | 表面弾性波装置 |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04258008A (ja) * | 1991-02-12 | 1992-09-14 | Murata Mfg Co Ltd | 弾性表面波装置の製造方法 |
| DE10225189B4 (de) * | 2001-06-06 | 2005-04-28 | Murata Manufacturing Co | Oberflächenwellenbauelement |
| US7042131B2 (en) | 2001-06-06 | 2006-05-09 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device |
| US6836196B2 (en) * | 2001-12-28 | 2004-12-28 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave apparatus utilizing a leaky surface acoustic wave |
| US6914498B2 (en) * | 2002-01-18 | 2005-07-05 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device on LiTaO3 substrate using primarily silver electrodes covered with SiO2 film |
| US6879225B2 (en) | 2002-07-05 | 2005-04-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device |
| US7109634B2 (en) | 2003-01-20 | 2006-09-19 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | End surface reflection type surface acoustic wave device |
| US7209018B2 (en) | 2003-01-27 | 2007-04-24 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device |
| US7345400B2 (en) | 2003-01-27 | 2008-03-18 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device |
| US7327205B2 (en) | 2004-03-12 | 2008-02-05 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Demultiplexer and surface acoustic wave filter |
| WO2009090713A1 (ja) * | 2008-01-17 | 2009-07-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 弾性表面波装置 |
| WO2009090714A1 (ja) * | 2008-01-17 | 2009-07-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 弾性表面波装置 |
| WO2009090715A1 (ja) * | 2008-01-17 | 2009-07-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 弾性表面波装置 |
| JPWO2009090715A1 (ja) * | 2008-01-17 | 2011-05-26 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波装置 |
| JPWO2009090713A1 (ja) * | 2008-01-17 | 2011-05-26 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波装置 |
| US7956511B2 (en) | 2008-01-17 | 2011-06-07 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device including an IDT formed by a metal filled in grooves on a piezoelectric substrate |
| US7956512B2 (en) | 2008-01-17 | 2011-06-07 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device including an IDT formed by a metal filled in grooves on a piezoelectric substrate |
| JP5206692B2 (ja) * | 2008-01-17 | 2013-06-12 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波装置 |
| US7911111B2 (en) | 2008-04-15 | 2011-03-22 | Ngk Insulators, Ltd. | Surface acoustic wave devices |
| US8115365B2 (en) | 2008-04-15 | 2012-02-14 | Ngk Insulators, Ltd. | Surface acoustic wave devices |
| JP2011087079A (ja) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Ngk Insulators Ltd | 弾性表面波素子 |
| EP4131777A4 (en) * | 2021-03-25 | 2023-11-22 | NGK Insulators, Ltd. | RELATED BODY AND PRODUCTION METHOD THEREFOR |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2783550B2 (ja) | 1998-08-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |