JPH0348511A - 弾性表面波装置 - Google Patents
弾性表面波装置Info
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- JPH0348511A JPH0348511A JP1157222A JP15722289A JPH0348511A JP H0348511 A JPH0348511 A JP H0348511A JP 1157222 A JP1157222 A JP 1157222A JP 15722289 A JP15722289 A JP 15722289A JP H0348511 A JPH0348511 A JP H0348511A
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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LiTaO3 (タンタル酸リチウム
) 、LiNbOs (ニオブ酸リチウム〉、Li.B
.O,(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/AQ203等の圧電基板の表面に電極を設けた弾
性表面波装置に関する. [背景技術] 近年、弾性表面波(以下、SAWと称する場合がある.
)を用いたフィルタや共振子、発振千等の弾性表面波装
置が広く用いられるようになっている. これら弾性表面波装置は、一般に、圧電性を有する基板
の表面上にインターデイジタル電極(すだれ状電極)や
金属ストリップのグレーテイング電極等が形成されてい
る.このtFi金属としては、一般に、アルミニウムが
用いられているが、その理由は、フォトリソグラフィが
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] しかしながら、このようなSAWフィルターやSAW共
振子等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
ーショ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、弾性表面波装置の高周波化にあたり、大きな
問題となっていた. 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、電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パ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装置を提供すること
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装置は、圧電基板を用い
た弾性表面波装置において、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している. 前記圧電基板としては、水晶基板やLiTaO3基板、
LiNbO3基板、Li2B4O7基板、サファイア基
板上にZnO’f’J膜をエピタキシャル成長させたも
の等を用いることができる. また、圧電基板として水晶基板を用いる場合には、回転
Yカット水晶基板、なかでも25゜回転カットから39
゜回転Yカットの範囲のものが好ましく、前記アルミニ
ウム膜としては<311)配向膜が適当である. また、圧電基板としてLi2B4(h基板を用いる場合
には、45゜回転Xカット基板が好ましい.さらに、ア
ルミニウム膜には、Cu, Ti, Ni,Mg, P
d等の耐マイグレーション特性に優れた添加物を微量添
加するのが効果的であり、その添加量としては0.1w
t%〜10wt%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装置にあっては、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装置によれ
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
ど顕著であったので、本発明によれば弾性表面波装置の
高周波特性を良好にすることができる.さらに、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
の発生を抑制できるので、信号レベルの大きな回路でも
使用可能となり、また製品寿命も長くなる. [実施例コ 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ボート弾性表面波共振子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からはリード端子4が引き出されている。この2ボ
ートSAW共振子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
力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1000人の膜厚に形成した. たとえば、蒸着速度及び基板温度は、従来10人/秒、
+160゜Cで蒸着していたのを、発明者らの実験した
範囲では、4O人/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)面がエピタキシャル成長している
ことをR H E E D ’(反射高速電子線回折)
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、口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
ム膜のエピタキシャル成長は見られず、ランダム配向く
アモルファス)になっている(第6図(a)にこのRH
EED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ソグラフイによって加工
し、圧電基板1の表面に2つのインターディジタル電極
2aとグレーティング電極2bを形成し、上記のような
2ボートSAW共振子3を作製した, このようにして実際に作製されたSAW共振子3におい
ては、弾性表面波の波長は約4.7IJ!n(電極指幅
約1.17−) 、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S
AW共振子の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6
74MHz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。
) 、LiNbOs (ニオブ酸リチウム〉、Li.B
.O,(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/AQ203等の圧電基板の表面に電極を設けた弾
性表面波装置に関する. [背景技術] 近年、弾性表面波(以下、SAWと称する場合がある.
)を用いたフィルタや共振子、発振千等の弾性表面波装
置が広く用いられるようになっている. これら弾性表面波装置は、一般に、圧電性を有する基板
の表面上にインターデイジタル電極(すだれ状電極)や
金属ストリップのグレーテイング電極等が形成されてい
る.このtFi金属としては、一般に、アルミニウムが
用いられているが、その理由は、フォトリソグラフィが
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] しかしながら、このようなSAWフィルターやSAW共
振子等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
ーショ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、弾性表面波装置の高周波化にあたり、大きな
問題となっていた. 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、電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パ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装置を提供すること
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装置は、圧電基板を用い
た弾性表面波装置において、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している. 前記圧電基板としては、水晶基板やLiTaO3基板、
LiNbO3基板、Li2B4O7基板、サファイア基
板上にZnO’f’J膜をエピタキシャル成長させたも
の等を用いることができる. また、圧電基板として水晶基板を用いる場合には、回転
Yカット水晶基板、なかでも25゜回転カットから39
゜回転Yカットの範囲のものが好ましく、前記アルミニ
ウム膜としては<311)配向膜が適当である. また、圧電基板としてLi2B4(h基板を用いる場合
には、45゜回転Xカット基板が好ましい.さらに、ア
ルミニウム膜には、Cu, Ti, Ni,Mg, P
d等の耐マイグレーション特性に優れた添加物を微量添
加するのが効果的であり、その添加量としては0.1w
t%〜10wt%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装置にあっては、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装置によれ
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
ど顕著であったので、本発明によれば弾性表面波装置の
高周波特性を良好にすることができる.さらに、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
の発生を抑制できるので、信号レベルの大きな回路でも
使用可能となり、また製品寿命も長くなる. [実施例コ 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ボート弾性表面波共振子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からはリード端子4が引き出されている。この2ボ
ートSAW共振子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
力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1000人の膜厚に形成した. たとえば、蒸着速度及び基板温度は、従来10人/秒、
+160゜Cで蒸着していたのを、発明者らの実験した
範囲では、4O人/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)面がエピタキシャル成長している
ことをR H E E D ’(反射高速電子線回折)
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、口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
ム膜のエピタキシャル成長は見られず、ランダム配向く
アモルファス)になっている(第6図(a)にこのRH
EED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ソグラフイによって加工
し、圧電基板1の表面に2つのインターディジタル電極
2aとグレーティング電極2bを形成し、上記のような
2ボートSAW共振子3を作製した, このようにして実際に作製されたSAW共振子3におい
ては、弾性表面波の波長は約4.7IJ!n(電極指幅
約1.17−) 、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S
AW共振子の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6
74MHz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共振子3に印加させるようにしてある。一方、
SAW共振子3の出力P (t)はバワーメータ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共振子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。
)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共振子3に印加させるようにしてある。一方、
SAW共振子3の出力P (t)はバワーメータ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共振子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IW(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共振子3の寿命tdとした.こ
れは、一般に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種の電
極金属を用いて、同一カット角水晶基板上に同一形状の
電極を形成したものである.A:ランダム配向の純AQ
電極 B:(ランダム配向のAQ+1wt%Cu)電極C:エ
ピタキシャル純AQ電極 D=(エピタキシャルAQ+1wt%Cu)電極A,B
は通常のSAW共振子であり、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共振子であり、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.OOO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
の長寿命化が達成されているが、アルミニウム膜をエピ
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エピタキシャル
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
、8.000分以上の寿命が得られた.ここで、2.5
Wの出力を印加したのは、1W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15〜39(ξ2
.53〜2.54)倍となり、2.5Wの出力に対する
8,000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エピタキシャル膜に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倍の長寿命を達成しているが、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0.1wt%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
げない程度の極く薄いTi膜やC『膜などを設けてもよ
い. なお、AQエピタキシャル膜は、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、エピタキシャル成長するためには、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カット
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エピタキシャル膜の(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)面がエピ
タキシャル成長したものである.しかしながら、AQエ
ピタキシャル膜の(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エピタキシャル膜は
<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薄膜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ピタキシャル成長することが
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LiTaO3基板やLiNbO3
基板、Li2B4O7基板、サファイア( AQzOi
)基板の上にZriO薄膜を形戒したもの等を用いた場
合でも、AQの戒膜条件〈例えば、イオンビームスバッ
タやイオンブレーティング等〉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、Allエピタキシャル膜は(31
1)面とは限らないが、いずれにしてもAQ Fl n
と基板材料との結晶格子整合条件を満たすようにAQエ
ピタキシャル膜の結晶方位が定まる. 特に、圧電基板として電気機械結合係数の大きなLiT
aO3基板やLiNbO,基板を用いれば、水晶基板を
用いた場合よりも広帯域、低損失のSAWフィルタや、
容量比の小さい共振子を実現することができ、さらに用
途を拡大することができる.また、圧電基板としてLi
2B4O7を用いれば、水晶基板と比較して電気機械結
合係数が大きいので、より広帯域、低損失のSAWフィ
ルタや、共振子として容量比γの小さなものを実現でき
、さらに用途が広がる.とくに、45゜回転XカットL
i2B4O,基板は零温度係数であるから、一層好まし
いものである。
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共振子3の寿命tdとした.こ
れは、一般に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種の電
極金属を用いて、同一カット角水晶基板上に同一形状の
電極を形成したものである.A:ランダム配向の純AQ
電極 B:(ランダム配向のAQ+1wt%Cu)電極C:エ
ピタキシャル純AQ電極 D=(エピタキシャルAQ+1wt%Cu)電極A,B
は通常のSAW共振子であり、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共振子であり、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.OOO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
の長寿命化が達成されているが、アルミニウム膜をエピ
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エピタキシャル
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
、8.000分以上の寿命が得られた.ここで、2.5
Wの出力を印加したのは、1W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15〜39(ξ2
.53〜2.54)倍となり、2.5Wの出力に対する
8,000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エピタキシャル膜に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倍の長寿命を達成しているが、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0.1wt%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
げない程度の極く薄いTi膜やC『膜などを設けてもよ
い. なお、AQエピタキシャル膜は、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、エピタキシャル成長するためには、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カット
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エピタキシャル膜の(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)面がエピ
タキシャル成長したものである.しかしながら、AQエ
ピタキシャル膜の(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エピタキシャル膜は
<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薄膜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ピタキシャル成長することが
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LiTaO3基板やLiNbO3
基板、Li2B4O7基板、サファイア( AQzOi
)基板の上にZriO薄膜を形戒したもの等を用いた場
合でも、AQの戒膜条件〈例えば、イオンビームスバッ
タやイオンブレーティング等〉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、Allエピタキシャル膜は(31
1)面とは限らないが、いずれにしてもAQ Fl n
と基板材料との結晶格子整合条件を満たすようにAQエ
ピタキシャル膜の結晶方位が定まる. 特に、圧電基板として電気機械結合係数の大きなLiT
aO3基板やLiNbO,基板を用いれば、水晶基板を
用いた場合よりも広帯域、低損失のSAWフィルタや、
容量比の小さい共振子を実現することができ、さらに用
途を拡大することができる.また、圧電基板としてLi
2B4O7を用いれば、水晶基板と比較して電気機械結
合係数が大きいので、より広帯域、低損失のSAWフィ
ルタや、共振子として容量比γの小さなものを実現でき
、さらに用途が広がる.とくに、45゜回転XカットL
i2B4O,基板は零温度係数であるから、一層好まし
いものである。
なお、上記実施例では、2ボートSAW共振子で説明し
たが、他に1ボートSAW共振子、SAWフィルタ等に
も適用できるのは当然である.また、反射器のないもの
でも差し支えない.[発明の効果] 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。
たが、他に1ボートSAW共振子、SAWフィルタ等に
も適用できるのは当然である.また、反射器のないもの
でも差し支えない.[発明の効果] 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
た共振子の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、信号レベルの大きい回路(例え
ば送信段〉で使用できるようになる.さらに、一定信号
のレベルにおける寿命も長くなり、高信頼性が得られる
.
とにより、電気的短絡や挿入損失の劣化を低減でき、ま
た共振子の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、信号レベルの大きい回路(例え
ば送信段〉で使用できるようになる.さらに、一定信号
のレベルにおける寿命も長くなり、高信頼性が得られる
.
第1図は2ボート弾性表面波共振子の概略平面図、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,(aHb)は本発明の回転Y力ット水晶基板の
上のAQエピタキシャル膜の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・・・インターディジタル電極 2b・・・グレーティング電極 第 3 図 第 4 図 2゜↑一“0“一一一一一一一−−゛ゝq二二ニニ11
dB会連 式補則 LnO 城
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,(aHb)は本発明の回転Y力ット水晶基板の
上のAQエピタキシャル膜の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・・・インターディジタル電極 2b・・・グレーティング電極 第 3 図 第 4 図 2゜↑一“0“一一一一一一一−−゛ゝq二二ニニ11
dB会連 式補則 LnO 城
Claims (11)
- (1)圧電基板を用いた弾性表面波装置において、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
徴とする弾性表面波装置。 - (2)前記圧電基板が水晶基板であり、前記アルミニウ
ム膜が(311)配向膜であることを特徴とする請求項
1に記載の弾性表面波装置。 - (3)前記圧電基板が回転Yカット水晶基板であり、前
記アルミニウム膜が(311)配向膜であることを特徴
とする請求項1に記載の弾性表面波装置。 - (4)前記回転Yカット水晶基板の回転角が25゜回転
Yカットから39゜回転Yカットの範囲であることを特
徴とする請求項3に記載の弾性表面波装置。 - (5)前記圧電基板がLiTaO_3基板であることを
特徴とする請求項1に記載の弾性表面波装置。 - (6)前記圧電基板がLiNbO_3基板であることを
特徴とする請求項1に記載の弾性表面波装置。 - (7)前記圧電基板がLi_2B_4O_7基板である
ことを特徴とする請求項1に記載の弾性表面波装置。 - (8)前記Li_2B_4O_7基板が45゜回転Xカ
ット基板であることを特徴とする請求項7に記載の弾性
表面波装置。 - (9)前記圧電基板がサフアイア基板上にZnO薄膜を
エピタキシャル成長させたものであることを特徴とする
請求項1に記載の弾性表面波装置。 - (10)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、2、3、4、5
、6、7、8又は9に記載の弾性表面波装置。 - (11)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10に記載の弾性表面
波装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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 |
CN 90102098 CN1016032B (zh) | 1989-04-14 | 1990-04-14 | 弹性表面波装置 |
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 (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1-96166 | 1989-04-14 | ||
JP9616689 | 1989-04-14 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0348511A true JPH0348511A (ja) | 1991-03-01 |
JP2545983B2 JP2545983B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=14157752
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1157222A Expired - Fee Related JP2545983B2 (ja) | 1989-04-14 | 1989-06-20 | 弾性表面波装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2545983B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000074235A1 (fr) * | 1999-05-31 | 2000-12-07 | Tdk Corporation | Dispositif a ondes acoustiques de surface |
US6630767B2 (en) | 2000-07-14 | 2003-10-07 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device with improved electrode |
US6822371B2 (en) | 2001-12-27 | 2004-11-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device and manufacturing method therefor |
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 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6339277B1 (en) | 1998-10-16 | 2002-01-15 | Seiko Epson Corporation | Surface acoustic wave device |
JP3735550B2 (ja) | 2001-09-21 | 2006-01-18 | Tdk株式会社 | 弾性表面波装置およびその製造方法 |
JP3646116B2 (ja) | 2003-07-17 | 2005-05-11 | Tdk株式会社 | 表面弾性波素子、表面弾性波装置、表面弾性波デュプレクサ、及び表面弾性波素子の製造方法 |
JP3764450B2 (ja) | 2003-07-28 | 2006-04-05 | Tdk株式会社 | 表面弾性波素子、表面弾性波装置、表面弾性波デュプレクサ、及び表面弾性波素子の製造方法 |
Citations (6)
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JPS5549014A (en) * | 1978-10-04 | 1980-04-08 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Electrode for vibrating element |
JPS5748820A (en) * | 1980-09-05 | 1982-03-20 | Murata Mfg Co Ltd | Surface acoustic wave element |
JPS61251223A (ja) * | 1985-04-27 | 1986-11-08 | Pioneer Electronic Corp | 弾性表面波共振子 |
JPS6298812A (ja) * | 1985-10-25 | 1987-05-08 | Hitachi Ltd | 弾性表面波装置 |
JPS6372156A (ja) * | 1986-09-16 | 1988-04-01 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
JPS6449225A (en) * | 1987-08-20 | 1989-02-23 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor device |
-
1989
- 1989-06-20 JP JP1157222A patent/JP2545983B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6630767B2 (en) | 2000-07-14 | 2003-10-07 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device with improved electrode |
DE10134092B4 (de) * | 2000-07-14 | 2008-07-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd., Nagaokakyo | Oberflächenwellenbauelement und Verfahren zum Herstellen desselben |
US6822371B2 (en) | 2001-12-27 | 2004-11-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device and manufacturing method therefor |
US7146695B2 (en) | 2001-12-27 | 2006-12-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method for manufacturing a surface acoustic wave device with a piezoelectric substrate |
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 |
US9728705B2 (en) | 2009-12-02 | 2017-08-08 | Qualcomm Incorporated | Metallization having high power compatibility and high electrical conductivity |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2545983B2 (ja) | 1996-10-23 |
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