JPH0314308A - 弾性表面波フィルタ - Google Patents
弾性表面波フィルタInfo
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- JPH0314308A JPH0314308A JP1151045A JP15104589A JPH0314308A JP H0314308 A JPH0314308 A JP H0314308A JP 1151045 A JP1151045 A JP 1151045A JP 15104589 A JP15104589 A JP 15104589A JP H0314308 A JPH0314308 A JP H0314308A
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Landscapes
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
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】
［産業上の利用分野］
本発明は、水晶やＬｉＴａＯ， （タンタル酸リチウム
） 、ＬｉＮｂＯｓ （ニオブ酸リチウム）、Ｌｉ２Ｂ
４Ｏ，（四ホウ酸リチウム〉のような単結晶、サファイ
ア（ＡＱ２０３）基板の上に酸化亜鉛の膜を形成したＺ
ｎＯ／ＡＱ２０ｓ等の圧電基板の表面に電極を設けた弾
性表面波フィルタに関する。
） 、ＬｉＮｂＯｓ （ニオブ酸リチウム）、Ｌｉ２Ｂ
４Ｏ，（四ホウ酸リチウム〉のような単結晶、サファイ
ア（ＡＱ２０３）基板の上に酸化亜鉛の膜を形成したＺ
ｎＯ／ＡＱ２０ｓ等の圧電基板の表面に電極を設けた弾
性表面波フィルタに関する。
［背景技術］
近年、弾性表面波（以下、ＳＡＷと称する場合がある。
）を用いた弾性表面波フィルタ（トラップを含む．）、
が広く用いられるようになっている， これら弾性表面波フィルタは、一般に、圧電性を有する
基板の表面上にインターディジタル電極（すだれ状電極
〉や金属ストリップのグレーティング電極等が形成され
ている。この電極金属としては、一ｉに、アルミニウム
が用いられているが、その理由は、フォトリングラフィ
が容易であることと、比重が小さくて電極負荷質量効果
が少なく、導電率が高いなどの特徴のためである．［発
明が解決しようとする課題コ しかしながら、このようなＳＡＷフィルターに高電圧レ
ベルの信号を印加すると、弾性表面波によってアルミニ
ウム電極が強い応力を受け、マイグレーシヲンを起こす
ことがわかった．これは応力によるマイグレーションで
あるので、ストレスマイグレーションと言われている。
が広く用いられるようになっている， これら弾性表面波フィルタは、一般に、圧電性を有する
基板の表面上にインターディジタル電極（すだれ状電極
〉や金属ストリップのグレーティング電極等が形成され
ている。この電極金属としては、一ｉに、アルミニウム
が用いられているが、その理由は、フォトリングラフィ
が容易であることと、比重が小さくて電極負荷質量効果
が少なく、導電率が高いなどの特徴のためである．［発
明が解決しようとする課題コ しかしながら、このようなＳＡＷフィルターに高電圧レ
ベルの信号を印加すると、弾性表面波によってアルミニ
ウム電極が強い応力を受け、マイグレーシヲンを起こす
ことがわかった．これは応力によるマイグレーションで
あるので、ストレスマイグレーションと言われている。
これが発生すると、電気的短絡や挿入損失の増加、共振
子のＱの低下などが起こる．そして、このストレスマイ
グレーションは高周波になる程発生し易いので、弾性表
面波フィルタの高周波化にあたり、大きな問題となって
いた．特に、送信用のフィルタは、高電圧レベルの信号
が印加されるため、ストレスマイグレーションが起こり
易く、その改善が望まれていた． これに対する従来の対策としては、エレクトロマイグレ
ーションの場合と同様に、！極材料のアルミニウムに微
量のＣｕ， Ｔｉ， Ｎｉ， Ｍｇ， Ｐｄなどを添加
することにより、耐ストレスマイグレーション特性の改
善を図っているが、その特性改善はまだ不十分であった
。
子のＱの低下などが起こる．そして、このストレスマイ
グレーションは高周波になる程発生し易いので、弾性表
面波フィルタの高周波化にあたり、大きな問題となって
いた．特に、送信用のフィルタは、高電圧レベルの信号
が印加されるため、ストレスマイグレーションが起こり
易く、その改善が望まれていた． これに対する従来の対策としては、エレクトロマイグレ
ーションの場合と同様に、！極材料のアルミニウムに微
量のＣｕ， Ｔｉ， Ｎｉ， Ｍｇ， Ｐｄなどを添加
することにより、耐ストレスマイグレーション特性の改
善を図っているが、その特性改善はまだ不十分であった
。
そこで、本発明の発明者らは、このストレスマイグレー
ションの原因をさらに追及した。その研究結果によれば
、電子ビーム蒸着やスバッタ等により形成されている従
来のアルミニウム電極は、結晶学的には一定方向に配向
しておらず、アモルファス的な多結晶膜であり、そのた
め粒界拡散によるストレスマイグレーションに対して弱
い性質を示すと考えられた。
ションの原因をさらに追及した。その研究結果によれば
、電子ビーム蒸着やスバッタ等により形成されている従
来のアルミニウム電極は、結晶学的には一定方向に配向
しておらず、アモルファス的な多結晶膜であり、そのた
め粒界拡散によるストレスマイグレーションに対して弱
い性質を示すと考えられた。
しかして、本発明は上記従来例の欠点と発明者らの到達
した知見に基づいてなされたものであり、その目的とす
るところは耐ストレスマイグレーション特性に優れたア
ルミニウム電極を備えた弾性表面波フィルタを提供する
ことにある。
した知見に基づいてなされたものであり、その目的とす
るところは耐ストレスマイグレーション特性に優れたア
ルミニウム電極を備えた弾性表面波フィルタを提供する
ことにある。
［課題を解決するための手段］
このため、本発明の弾性表面波フィルタは、圧電基板を
用いた弾性表面波フィルタにおいて、結晶方位的に一定
方向に配向したアルミニウム膜によってマイグレーショ
ン防止機能をもつ電極を形或したことを特徴としている
． 前記圧電基板を構成する基板材料としては、水晶、Ｌｉ
Ｔａ０３、ＬｉＮｂＯ３、ＬｊｚＢ４Ｏ７、ＺｎＯなど
を用いることができる． さらに、アルミニウム膜には、Ｃｕ， Ｔｉ， Ｎｉ，
Ｍｇ， Ｐｄ等の耐マイグレーシゴン特性に優れた添加
物を微量添加するのが効果的であり、その添加量として
は０．１ｗｔ％〜ｌｏｗｔ％の範囲で用いるのが適当で
ある． ［作用］ 上述のように、従来のアルミニウム電極は、結晶方位的
に一定方向に配向していないアモルファス的な多結晶膜
であり、このためストレスマイグレーションに対して弱
かった． これに対し、本発明の弾性表面波フィルタにあっては、
一定方位に結晶軸配向したアルミニウム膜の電極を用い
ている．このような結晶学的に一定方位に配向したアル
ミニウム電極は、単結晶膜に近い性質を示すと考えられ
、粒界拡散によるストレスマイグレーションに対して非
常に強くなる． したがって、本発明の弾性表面波フィルタによれば、ス
トレスマイグレーションの発生を抑制でき、ストレスマ
イグレーションによる電気的短絡や挿入損失を低減でき
、共振子のＱを良好に維持することができる。特に、従
来、ストレスマイグレーションは高周波になるほど題著
であったので、本発明によれば弾性表面波フィルタの高
周波特性を良好にすることができる． また、送信用のフィルタは、高電圧の信号が印加される
ので、特にストレスマイグレーションが発生し易かった
が、本発明によるとこのような場合にもス１・レスマイ
グレーションの発生を効果的に抑制できるので、弾性表
面波フィルタを送信段用としての用途に実用化すること
ができる．［実施例］ 以下、本発明の実施例を添付図に基づいて詳述する。
用いた弾性表面波フィルタにおいて、結晶方位的に一定
方向に配向したアルミニウム膜によってマイグレーショ
ン防止機能をもつ電極を形或したことを特徴としている
． 前記圧電基板を構成する基板材料としては、水晶、Ｌｉ
Ｔａ０３、ＬｉＮｂＯ３、ＬｊｚＢ４Ｏ７、ＺｎＯなど
を用いることができる． さらに、アルミニウム膜には、Ｃｕ， Ｔｉ， Ｎｉ，
Ｍｇ， Ｐｄ等の耐マイグレーシゴン特性に優れた添加
物を微量添加するのが効果的であり、その添加量として
は０．１ｗｔ％〜ｌｏｗｔ％の範囲で用いるのが適当で
ある． ［作用］ 上述のように、従来のアルミニウム電極は、結晶方位的
に一定方向に配向していないアモルファス的な多結晶膜
であり、このためストレスマイグレーションに対して弱
かった． これに対し、本発明の弾性表面波フィルタにあっては、
一定方位に結晶軸配向したアルミニウム膜の電極を用い
ている．このような結晶学的に一定方位に配向したアル
ミニウム電極は、単結晶膜に近い性質を示すと考えられ
、粒界拡散によるストレスマイグレーションに対して非
常に強くなる． したがって、本発明の弾性表面波フィルタによれば、ス
トレスマイグレーションの発生を抑制でき、ストレスマ
イグレーションによる電気的短絡や挿入損失を低減でき
、共振子のＱを良好に維持することができる。特に、従
来、ストレスマイグレーションは高周波になるほど題著
であったので、本発明によれば弾性表面波フィルタの高
周波特性を良好にすることができる． また、送信用のフィルタは、高電圧の信号が印加される
ので、特にストレスマイグレーションが発生し易かった
が、本発明によるとこのような場合にもス１・レスマイ
グレーションの発生を効果的に抑制できるので、弾性表
面波フィルタを送信段用としての用途に実用化すること
ができる．［実施例］ 以下、本発明の実施例を添付図に基づいて詳述する。
第１図に示すものは、２ボート弾性表面波フィルタ３で
あり、圧電基板１の表面に２つのインターディジタル電
極２ａを設け、この電極２ａの両側にグレーティング電
極２ｂ（反射器）を設けてあり、インターディジタル電
極２ａがらはリード端子４が引き出されている．この２
ボートＳＡＷフィルタ３を一実施例とし、製造順序に従
って次に説明する． 圧電基板１としては、鏡面研磨された３３．５゜回転Ｙ
カット水晶基板を用い、この圧電基板１の表面に、電子
ビーム蒸着でその蒸着速度及び基板温度を適当に制御し
てアルミニウム膜を約ｔｏｏｏ入の膜厚に形成した． 例えば、蒸着速度及び基板温度は、従来１０人／秒、＋
１６０℃で蒸着していたのを、発明者らの実験した範
囲では、４Ｏ入／秒、＋８０℃と高速、低温で蒸着する
ことにより（３１１）配向膜が得られた．このアルミニ
ウム膜の（３１１）面がエビタキシャル成長しているこ
とをＲＨＥＥＤ （反射高遠電子線回折）法により確認
した（第５図（ａ）にこのＲＨＥＥＤ写真を示す。第５
図（ｂ）は第５図（ａ）の写真の説明図であり、イが電
子ビーム、ロの領域内に見えるものが反射光である。）
．従来の蒸着条件のもとでは、アルミニウム膜のエビタ
キシャル成長は見られず、ランダム配向（アモルファス
）になっている（第６図（ａ）にこのＲＨＥＥＤ写真を
示す．第６図（ｂ）は第６図（ａ）の写真の説明図で、
ハが電子ビーム、二の領域内に見えるものが反射光であ
る．〉。
あり、圧電基板１の表面に２つのインターディジタル電
極２ａを設け、この電極２ａの両側にグレーティング電
極２ｂ（反射器）を設けてあり、インターディジタル電
極２ａがらはリード端子４が引き出されている．この２
ボートＳＡＷフィルタ３を一実施例とし、製造順序に従
って次に説明する． 圧電基板１としては、鏡面研磨された３３．５゜回転Ｙ
カット水晶基板を用い、この圧電基板１の表面に、電子
ビーム蒸着でその蒸着速度及び基板温度を適当に制御し
てアルミニウム膜を約ｔｏｏｏ入の膜厚に形成した． 例えば、蒸着速度及び基板温度は、従来１０人／秒、＋
１６０℃で蒸着していたのを、発明者らの実験した範
囲では、４Ｏ入／秒、＋８０℃と高速、低温で蒸着する
ことにより（３１１）配向膜が得られた．このアルミニ
ウム膜の（３１１）面がエビタキシャル成長しているこ
とをＲＨＥＥＤ （反射高遠電子線回折）法により確認
した（第５図（ａ）にこのＲＨＥＥＤ写真を示す。第５
図（ｂ）は第５図（ａ）の写真の説明図であり、イが電
子ビーム、ロの領域内に見えるものが反射光である。）
．従来の蒸着条件のもとでは、アルミニウム膜のエビタ
キシャル成長は見られず、ランダム配向（アモルファス
）になっている（第６図（ａ）にこのＲＨＥＥＤ写真を
示す．第６図（ｂ）は第６図（ａ）の写真の説明図で、
ハが電子ビーム、二の領域内に見えるものが反射光であ
る．〉。
このアルミニウム膜をフォトリングラフィによって加工
し、圧電基板１の表面に２つのインターディジタルｔｉ
２ａとグレーティング電ｆ！２ｂを形威し、上記のよう
な２ボートＳＡＷフィルタ３を作製した． このようにして実際に作製されたＳＡＷフィルタ３にお
いては、弾性表面波の波長は約４，７一（電極指幅約１
．１７１ＪＩｎ） 、開口長は約１００波長、インター
ディジタル電極は各々５０対、金属ストリップによるグ
レーティング電極は各々３００本である．この２ボート
ＳＡＷフィルタの５０Ω系伝送特性は、第２図のように
なった。第２図に示されているように、ピーク周波数は
約６７４Ｍｆ｛ｚであり、挿入損失は約６ｄＢであった
．これは、従来のアモルファスアルミニウム電極の場合
とほとんど同様の特性である． ここで、耐電力特性（耐ストレスマイグレーション特性
）を評価するため、第３図のようなシステムを用いた．
これは、発振器５の出力にパワーアンプ６を接続して発
振器５の出力信号を電力増幅し、パワーアンプ６の出力
をＳＡＷフィルタ３に印加させるようにしてある。一方
、ＳＡＷフィルタ３の出力ｐ （ｔ）はパワーメータ７
に入力されてレベル測定される．また、パワーメータ７
の出力はコンピュータ８を介して発振器５ヘフィードバ
ックされており、発振器５の周波数をコントロールして
印加信号゛の周波数が常に伝送特性のピーク周波数とな
るようにしている。また、ＳＡＷフィルタ３は、恒温槽
９に納められており、周囲温度を８５℃と高くして加速
劣化させられた．しかして、パワーアンプ６の出力をＩ
Ｗ（５０Ω系）とし、初期の出力レベルｐ（ｔ＞＝ｐｏ
を測定しておき、ある時間ｔ経過後の出力Ｐ （ｔ）が
、Ｐ （ｔ）≦ｐｏ −１．０（ｄＢ） となった時をそのＳＡＷフィルタ３の寿命ｔａとした．
これは、一Ｒにｐ （ｔ）のカーブは、第４図のように
なるので、１ｄＢの低下で寿命ｔｄの推定を行えば適当
と考えたためである． 評価した各試料Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、下記に示す４種の１
４８ｉ金属を用いて、同一カット角水晶基板上に同一形
状の電極を形或したものである。
し、圧電基板１の表面に２つのインターディジタルｔｉ
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な２ボートＳＡＷフィルタ３を作製した． このようにして実際に作製されたＳＡＷフィルタ３にお
いては、弾性表面波の波長は約４，７一（電極指幅約１
．１７１ＪＩｎ） 、開口長は約１００波長、インター
ディジタル電極は各々５０対、金属ストリップによるグ
レーティング電極は各々３００本である．この２ボート
ＳＡＷフィルタの５０Ω系伝送特性は、第２図のように
なった。第２図に示されているように、ピーク周波数は
約６７４Ｍｆ｛ｚであり、挿入損失は約６ｄＢであった
．これは、従来のアモルファスアルミニウム電極の場合
とほとんど同様の特性である． ここで、耐電力特性（耐ストレスマイグレーション特性
）を評価するため、第３図のようなシステムを用いた．
これは、発振器５の出力にパワーアンプ６を接続して発
振器５の出力信号を電力増幅し、パワーアンプ６の出力
をＳＡＷフィルタ３に印加させるようにしてある。一方
、ＳＡＷフィルタ３の出力ｐ （ｔ）はパワーメータ７
に入力されてレベル測定される．また、パワーメータ７
の出力はコンピュータ８を介して発振器５ヘフィードバ
ックされており、発振器５の周波数をコントロールして
印加信号゛の周波数が常に伝送特性のピーク周波数とな
るようにしている。また、ＳＡＷフィルタ３は、恒温槽
９に納められており、周囲温度を８５℃と高くして加速
劣化させられた．しかして、パワーアンプ６の出力をＩ
Ｗ（５０Ω系）とし、初期の出力レベルｐ（ｔ＞＝ｐｏ
を測定しておき、ある時間ｔ経過後の出力Ｐ （ｔ）が
、Ｐ （ｔ）≦ｐｏ −１．０（ｄＢ） となった時をそのＳＡＷフィルタ３の寿命ｔａとした．
これは、一Ｒにｐ （ｔ）のカーブは、第４図のように
なるので、１ｄＢの低下で寿命ｔｄの推定を行えば適当
と考えたためである． 評価した各試料Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、下記に示す４種の１
４８ｉ金属を用いて、同一カット角水晶基板上に同一形
状の電極を形或したものである。
Ａ：ランダム配向の純ＡＱ電極
Ｂ：（ランダム配向のＡＱ＋ｌｗｔ％Ｃｕ）電極Ｃ：エ
ビタキシャル純ＡＱ電極 Ｄ：（エビタキシャルＡｆ２＋ＩＷｔ．％Ｃｕ）電極Ａ
，Ｂは通常のＳＡＷフィルタであり、Ｂは耐ストレスマ
イグレーション対策として電極金属にＣｕを添加されて
いる。Ｃ，Ｄは本発明に係るＳＡＷフィルタであり、Ｄ
も電極金属にＣｕを添加されている． 実験の結果、各試料の寿命ｔｄは、それぞれＡ：５分以
下 Ｂ：約１５０分 Ｃ：９００分以上 Ｄ：８，０００分以上 （２．５Ｗの場合）となった。
ビタキシャル純ＡＱ電極 Ｄ：（エビタキシャルＡｆ２＋ＩＷｔ．％Ｃｕ）電極Ａ
，Ｂは通常のＳＡＷフィルタであり、Ｂは耐ストレスマ
イグレーション対策として電極金属にＣｕを添加されて
いる。Ｃ，Ｄは本発明に係るＳＡＷフィルタであり、Ｄ
も電極金属にＣｕを添加されている． 実験の結果、各試料の寿命ｔｄは、それぞれＡ：５分以
下 Ｂ：約１５０分 Ｃ：９００分以上 Ｄ：８，０００分以上 （２．５Ｗの場合）となった。
試料Ａ，Ｂを比較すると、Ｃｕの添加により３０倍以上
の長寿命化が達或されているが、アルミニウム膜をエビ
タキシャル化することで、さらにその６倍以上の効果が
出ている．すなわち、純アルミニウムの電極を用いた試
料Ａ，Ｃ同士の比較では、実に１８０倍以上の長寿命と
なっている．次に、耐マイグレーション特性の改善に効
果のあるＣｕをｌｗｔ％添加したＡＱエビタキシャル膜
で電極を形成された試料Ｄの場合には、パワーアンプか
ら２．５Ｗの出力を印加して寿命測定を行ったところ、
ｓ ， ｏｏｏ分以上の寿命が得られた。ここで、２．
５Ｗの出力を印加したのは、ＩＷでは寿命が長過ぎ、実
験を行う上で不適当であったためである．よって、Ｃｕ
を添加した場合には、純ＡＱエピタキシャル膜よりも更
に大電力において長寿命となっている．一般に、電力に
よる加速係数は３〜４乗であると言われているので、２
．５Ｗの場合の加速係数はＩＷの場合の１５〜３ ９
（ ”＝＝２．５３〜２．５’）倍となり、２６５Ｗの
出力に対する ｓ，ｏｏｏ分以上の寿命はＩＷに換算す
ると１２０，０００〜３１２，０００分以上の寿命に相
当する。
の長寿命化が達或されているが、アルミニウム膜をエビ
タキシャル化することで、さらにその６倍以上の効果が
出ている．すなわち、純アルミニウムの電極を用いた試
料Ａ，Ｃ同士の比較では、実に１８０倍以上の長寿命と
なっている．次に、耐マイグレーション特性の改善に効
果のあるＣｕをｌｗｔ％添加したＡＱエビタキシャル膜
で電極を形成された試料Ｄの場合には、パワーアンプか
ら２．５Ｗの出力を印加して寿命測定を行ったところ、
ｓ ， ｏｏｏ分以上の寿命が得られた。ここで、２．
５Ｗの出力を印加したのは、ＩＷでは寿命が長過ぎ、実
験を行う上で不適当であったためである．よって、Ｃｕ
を添加した場合には、純ＡＱエピタキシャル膜よりも更
に大電力において長寿命となっている．一般に、電力に
よる加速係数は３〜４乗であると言われているので、２
．５Ｗの場合の加速係数はＩＷの場合の１５〜３ ９
（ ”＝＝２．５３〜２．５’）倍となり、２６５Ｗの
出力に対する ｓ，ｏｏｏ分以上の寿命はＩＷに換算す
ると１２０，０００〜３１２，０００分以上の寿命に相
当する。
このように、ＡＱエビタキシャル膜にＣｕを添加した場
合には、純ＡＱエピタキシャル膜の場合と比較して１３
０〜３４Ｏ倍の長寿命を達戒しているが、Ｔｉ， Ｎｉ
， Ｍｇ， Ｐｄ等のマイグレーション対策用と言われ
ているＣｕ以外の添加物を用いた場合も同様に長寿命化
の効果がある．上記各添加物の添加量は、少な過ぎると
効果がないので、通常Ｑ．ｌｗｔ％以上必要であり、ま
た多過ぎるとアルミニウム膜の抵抗率が増大するので、
通常１０ｗｔ％以下が望ましい．したがって、Ｃｕ，
Ｔｉ， Ｎｉ， Ｍｇ， Ｐｄ等の添加物の添加量とし
ては、０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％の範囲が好適である。
合には、純ＡＱエピタキシャル膜の場合と比較して１３
０〜３４Ｏ倍の長寿命を達戒しているが、Ｔｉ， Ｎｉ
， Ｍｇ， Ｐｄ等のマイグレーション対策用と言われ
ているＣｕ以外の添加物を用いた場合も同様に長寿命化
の効果がある．上記各添加物の添加量は、少な過ぎると
効果がないので、通常Ｑ．ｌｗｔ％以上必要であり、ま
た多過ぎるとアルミニウム膜の抵抗率が増大するので、
通常１０ｗｔ％以下が望ましい．したがって、Ｃｕ，
Ｔｉ， Ｎｉ， Ｍｇ， Ｐｄ等の添加物の添加量とし
ては、０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％の範囲が好適である。
また、アルミニウム配向膜の下地として、その配向を妨
げない程度の掻く薄いＴｉ膜やＣｒ膜などを設けてもよ
い． なお、ＡＱエビタキシャル膜は、２５゜から３９゜回転
Ｙカットの範囲の水晶基板で（３１１）配向となったが
、それ以外のカット角でも配向する可能性はある。一般
に、エビタキシャル戒長ずるためには、基板とＡＱ薄膜
との結晶格子の整合が必要であるところ、回転Ｙ力ット
水晶基板とＡＱ薄膜との場合には、約３０”回転Ｙカッ
ト水晶基板とＡＱエビタキシャル膜の（３１１）面とが
結晶格子的に整合しているので、２５゜から３９゜回転
Ｙカット水晶基板ではＡＱ薄膜の（３１１）面がエビタ
キシャル或長したものである。しかしながら、ＡＱエビ
タキシャル膜の（３１１）面は必ずしも水晶基板の表面
に平行である必要はなく、水晶基板のカット面が上記角
度からずれていた場合には、ＡＱエビタキシャル膜は（
３１１）面が水晶基板のカット面に追従して傾くように
配向するので、他の回転カット角の場合にもそれに対応
したＡＱ薄躾の配内方向が定まり、特に回転Ｙカットに
限定される必然性もない。例えば、２回回転カット水晶
基板の場合でも、ＡＱ薄膜の（３１１）面が格子整合条
件をほぼ満たす方向でエビタキシャル戒長ずることがで
きる。
げない程度の掻く薄いＴｉ膜やＣｒ膜などを設けてもよ
い． なお、ＡＱエビタキシャル膜は、２５゜から３９゜回転
Ｙカットの範囲の水晶基板で（３１１）配向となったが
、それ以外のカット角でも配向する可能性はある。一般
に、エビタキシャル戒長ずるためには、基板とＡＱ薄膜
との結晶格子の整合が必要であるところ、回転Ｙ力ット
水晶基板とＡＱ薄膜との場合には、約３０”回転Ｙカッ
ト水晶基板とＡＱエビタキシャル膜の（３１１）面とが
結晶格子的に整合しているので、２５゜から３９゜回転
Ｙカット水晶基板ではＡＱ薄膜の（３１１）面がエビタ
キシャル或長したものである。しかしながら、ＡＱエビ
タキシャル膜の（３１１）面は必ずしも水晶基板の表面
に平行である必要はなく、水晶基板のカット面が上記角
度からずれていた場合には、ＡＱエビタキシャル膜は（
３１１）面が水晶基板のカット面に追従して傾くように
配向するので、他の回転カット角の場合にもそれに対応
したＡＱ薄躾の配内方向が定まり、特に回転Ｙカットに
限定される必然性もない。例えば、２回回転カット水晶
基板の場合でも、ＡＱ薄膜の（３１１）面が格子整合条
件をほぼ満たす方向でエビタキシャル戒長ずることがで
きる。
上記の説明では、水晶基板を用いた場合について説明し
たが、圧電基板としてＬｉＴａ０３基板やＬｉＮｂＯ３
基板、Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７基板、サファイア（ Ａｑｚｏ３
）基板の上にＺ’ｎＯ薄膜を形成したもの等を用いた場
合でも、ＡＱの戒膜条件（例えば、イオンビームスノく
・ンタやイオンブレーテイング等）を適当に選択するこ
とにより、アルミニウム配向膜を形成することが可能で
ある．これらの場合には、ＡＱエビタキシャル膜は（３
１１）面とは限らないが、いずれにしてもＡＱ薄膜と基
板材料との結晶格子整合条件を満たすようにＡＱエビタ
キシャル膜の結晶方位が定まる． なお、上記実施例では、反射器を備えた２ボートＳＡＷ
フィルタで説明したが、反射器のないものでも差し支え
ない． ［発明の効果コ 上述のように、本発明によれば、アルミニウム電極の耐
ストレスマイグレーション特性を向上させることができ
る．特に、高レベルの信号を印加した場合にも、ストレ
スマイグレーションが発生するのを抑制することができ
る． こうして耐ストレスマイグレーション特性が向上するこ
とにより、電気的短絡や挿入損失の劣化を低減でき、ま
たフィルタのＱを良好に維持できる．さらに、高周波特
性も良好にできる．また、高電圧レベルの信号を印加し
てもストレスマイグレーションを発生させにくいので、
弾性表面波フィルタを送信段用に用いることが可能とな
り、弾性表面波フィルタの用途を拡大することができる
．
たが、圧電基板としてＬｉＴａ０３基板やＬｉＮｂＯ３
基板、Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７基板、サファイア（ Ａｑｚｏ３
）基板の上にＺ’ｎＯ薄膜を形成したもの等を用いた場
合でも、ＡＱの戒膜条件（例えば、イオンビームスノく
・ンタやイオンブレーテイング等）を適当に選択するこ
とにより、アルミニウム配向膜を形成することが可能で
ある．これらの場合には、ＡＱエビタキシャル膜は（３
１１）面とは限らないが、いずれにしてもＡＱ薄膜と基
板材料との結晶格子整合条件を満たすようにＡＱエビタ
キシャル膜の結晶方位が定まる． なお、上記実施例では、反射器を備えた２ボートＳＡＷ
フィルタで説明したが、反射器のないものでも差し支え
ない． ［発明の効果コ 上述のように、本発明によれば、アルミニウム電極の耐
ストレスマイグレーション特性を向上させることができ
る．特に、高レベルの信号を印加した場合にも、ストレ
スマイグレーションが発生するのを抑制することができ
る． こうして耐ストレスマイグレーション特性が向上するこ
とにより、電気的短絡や挿入損失の劣化を低減でき、ま
たフィルタのＱを良好に維持できる．さらに、高周波特
性も良好にできる．また、高電圧レベルの信号を印加し
てもストレスマイグレーションを発生させにくいので、
弾性表面波フィルタを送信段用に用いることが可能とな
り、弾性表面波フィルタの用途を拡大することができる
．
第１図は２ボート弾性表面波フィルタの概略平面図、第
２図は同上の５０Ω系伝送特性、第３図は耐ストレスマ
イグレーション評価システムの概略図、第４図は耐スト
レスマイグレーション特性による寿命判定を示すカーブ
、第５図（ａ）（ｂ）は本発明の回耘Ｙ力ット水晶基板
の上のＡＱエビタキシャル膜のＸ線写真及びその説明図
、第６図（ａ）（ｂ）は通常のアルミニウム電極のＸ線
写真及びその説明図である． １・・・圧電基板 ２ａ・・・インターデイジタル電極 ２ｂ・・・グレーテイング電極 さ邊 ｇ稈づ 式補ｓ’Ｍ
２図は同上の５０Ω系伝送特性、第３図は耐ストレスマ
イグレーション評価システムの概略図、第４図は耐スト
レスマイグレーション特性による寿命判定を示すカーブ
、第５図（ａ）（ｂ）は本発明の回耘Ｙ力ット水晶基板
の上のＡＱエビタキシャル膜のＸ線写真及びその説明図
、第６図（ａ）（ｂ）は通常のアルミニウム電極のＸ線
写真及びその説明図である． １・・・圧電基板 ２ａ・・・インターデイジタル電極 ２ｂ・・・グレーテイング電極 さ邊 ｇ稈づ 式補ｓ’Ｍ
Claims (4)
- （１） 圧電基板を用いた弾性表面波フィルタにおいて
、結晶方位的に一定方向に配向したアルミニウム膜によ
ってマイグレーション防止機能をもつ電極を形成したこ
とを特徴とする送信段用弾性表面波フィルタ。 - （２） 前記圧電基板が、水晶、ＬｉＴａＯ＿３、Ｌｉ
ＮｂＯ＿３、Ｌｉ＿２Ｂ＿４Ｏ＿７、ＺｎＯ等の基板材
料からなることを特徴とする請求項１に記載の弾性表面
波フィルタ。 - （３） 前記アルミニウム膜にＣｕ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｍｇ
、Ｐｄ等の耐マイグレーション特性に優れた添加物を微
量添加したことを特徴とする請求項１又は２に記載の弾
性表面波フィルタ。 - （４） 前記添加物の添加量が０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ
％であることを特徴とする請求項３に記載の弾性表面波
フィルタ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1151045A JP2936228B2 (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | 弾性表面波フィルタ |
| US07/508,837 US5162690A (en) | 1989-04-14 | 1990-04-12 | Surface acoustic wave device |
| KR1019900005108A KR930007796B1 (ko) | 1989-04-14 | 1990-04-13 | 탄성 표면파 장치 |
| EP90304117A EP0392879B1 (en) | 1989-04-14 | 1990-04-17 | Surface acoustic wave device |
| CA002014675A CA2014675C (en) | 1989-04-14 | 1990-04-17 | Surface acoustic wave device |
| DE69028003T DE69028003T2 (de) | 1989-04-14 | 1990-04-17 | Akustische Oberflächenwellenanordnung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1151045A JP2936228B2 (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | 弾性表面波フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0314308A true JPH0314308A (ja) | 1991-01-23 |
| JP2936228B2 JP2936228B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=15510095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1151045A Expired - Lifetime JP2936228B2 (ja) | 1989-04-14 | 1989-06-13 | 弾性表面波フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2936228B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6909341B2 (en) | 2000-10-23 | 2005-06-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Surface acoustic wave filter utilizing a layer for preventing grain boundary diffusion |
| JP2008172668A (ja) * | 2007-01-15 | 2008-07-24 | Alps Electric Co Ltd | 表面弾性波デバイス |
| JP2008244523A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-09 | Seiko Epson Corp | 弾性表面波素子および電子機器 |
| US7605524B2 (en) | 2005-11-10 | 2009-10-20 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Surface acoustic wave device and method of manufacturing the same |
| US9173305B2 (en) | 2009-12-02 | 2015-10-27 | Epcos Ag | Metallization having high power compatibility and high electrical conductivity |
| DE112007002253B4 (de) * | 2006-09-29 | 2015-12-24 | Murata Mfg. Co., Ltd. | Grenzflächenschallwellenvorrichtung und Verfahren zur Herstellung derselben |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5549014A (en) * | 1978-10-04 | 1980-04-08 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Electrode for vibrating element |
| JPS6298812A (ja) * | 1985-10-25 | 1987-05-08 | Hitachi Ltd | 弾性表面波装置 |
-
1989
- 1989-06-13 JP JP1151045A patent/JP2936228B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5549014A (en) * | 1978-10-04 | 1980-04-08 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Electrode for vibrating element |
| JPS6298812A (ja) * | 1985-10-25 | 1987-05-08 | Hitachi Ltd | 弾性表面波装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6909341B2 (en) | 2000-10-23 | 2005-06-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Surface acoustic wave filter utilizing a layer for preventing grain boundary diffusion |
| US7605524B2 (en) | 2005-11-10 | 2009-10-20 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Surface acoustic wave device and method of manufacturing the same |
| DE112007002253B4 (de) * | 2006-09-29 | 2015-12-24 | Murata Mfg. Co., Ltd. | Grenzflächenschallwellenvorrichtung und Verfahren zur Herstellung derselben |
| DE112007002253B8 (de) * | 2006-09-29 | 2016-03-10 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Grenzflächenschallwellenvorrichtung und Verfahren zur Herstellung derselben |
| JP2008172668A (ja) * | 2007-01-15 | 2008-07-24 | Alps Electric Co Ltd | 表面弾性波デバイス |
| JP2008244523A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-09 | Seiko Epson Corp | 弾性表面波素子および電子機器 |
| US9173305B2 (en) | 2009-12-02 | 2015-10-27 | Epcos Ag | Metallization having high power compatibility and high electrical conductivity |
| US9728705B2 (en) | 2009-12-02 | 2017-08-08 | Qualcomm Incorporated | Metallization having high power compatibility and high electrical conductivity |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2936228B2 (ja) | 1999-08-23 |
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