JPH09153756A - 弾性表面波装置 - Google Patents
弾性表面波装置Info
- Publication number
- JPH09153756A JPH09153756A JP31252595A JP31252595A JPH09153756A JP H09153756 A JPH09153756 A JP H09153756A JP 31252595 A JP31252595 A JP 31252595A JP 31252595 A JP31252595 A JP 31252595A JP H09153756 A JPH09153756 A JP H09153756A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acoustic wave
- surface acoustic
- film thickness
- substrate
- saw
- 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.)
- Pending
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- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 通過帯域内にリプッルが存在せず、且つ挿入
損失の小さいきわめて良好なフィルタ特性を有する、ニ
オブ酸リチウム単結晶を基板材料とした弾性表面波装置
を提供すること。 【解決手段】 ニオブ酸リチウム単結晶から成り、主面
が６１°乃至６７°回転Ｙカット面である基板３上に、
金属膜から成るインタディジタル電極４を形成した弾性
表面波装置であって、インタディジタル電極４の規格化
膜厚（Ｈ／λ）が0.069 ≦Ｈ／λ≦0.090 （ただし、
λ：基板に伝搬させる弾性表面波の波長、Ｈ：インタデ
ィジタル電極を形成する金属膜厚）であることを特徴と
する。
損失の小さいきわめて良好なフィルタ特性を有する、ニ
オブ酸リチウム単結晶を基板材料とした弾性表面波装置
を提供すること。 【解決手段】 ニオブ酸リチウム単結晶から成り、主面
が６１°乃至６７°回転Ｙカット面である基板３上に、
金属膜から成るインタディジタル電極４を形成した弾性
表面波装置であって、インタディジタル電極４の規格化
膜厚（Ｈ／λ）が0.069 ≦Ｈ／λ≦0.090 （ただし、
λ：基板に伝搬させる弾性表面波の波長、Ｈ：インタデ
ィジタル電極を形成する金属膜厚）であることを特徴と
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ニオブ酸リチウム
単結晶を基板材料とした弾性表面波（ＳＡＷ）フィルタ
等の弾性表面波装置に関する。
単結晶を基板材料とした弾性表面波（ＳＡＷ）フィルタ
等の弾性表面波装置に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】現在、ニオブ酸リチウム（Ｌ
ｉＮｂＯ3 ）単結晶は、一般に圧電材料の性能評価とし
て用いられる電気機械結合係数が大きい材料として大変
注目されており、例えば、弾性表面波装置、バルク波デ
バイス等の各種圧電デバイスに用いられる材料として有
望視されている。
ｉＮｂＯ3 ）単結晶は、一般に圧電材料の性能評価とし
て用いられる電気機械結合係数が大きい材料として大変
注目されており、例えば、弾性表面波装置、バルク波デ
バイス等の各種圧電デバイスに用いられる材料として有
望視されている。
【０００３】また、インタディジタル（以下、ＩＤＴと
略記）電極材料としてはアルミニウム（Ａｌ）またはア
ルミニウムを主体とする合金（例えば、Ａｌ−Ｃｕ合
金）が用いられているが、弾性表面波装置の基本特性
は、ＩＤＴ電極の膜厚によって変化するため、最適膜厚
を探索する必要があり、この方面の研究が盛んに行われ
ている。
略記）電極材料としてはアルミニウム（Ａｌ）またはア
ルミニウムを主体とする合金（例えば、Ａｌ−Ｃｕ合
金）が用いられているが、弾性表面波装置の基本特性
は、ＩＤＴ電極の膜厚によって変化するため、最適膜厚
を探索する必要があり、この方面の研究が盛んに行われ
ている。
【０００４】従来の報告によれば、例えば６４°Ｙカッ
トＸ伝搬のニオブ酸リチウム単結晶を基板として用い、
アルミニウムをＩＤＴ電極材料として用いた場合、弾性
表面波の波長に対するＩＤＴ電極の膜厚の規格化膜厚Ｈ
／λを３〜５％とすることが最適であるとされている
（例えば、特開平５−２６７９９０号公報を参照）。
トＸ伝搬のニオブ酸リチウム単結晶を基板として用い、
アルミニウムをＩＤＴ電極材料として用いた場合、弾性
表面波の波長に対するＩＤＴ電極の膜厚の規格化膜厚Ｈ
／λを３〜５％とすることが最適であるとされている
（例えば、特開平５−２６７９９０号公報を参照）。
【０００５】しかしながら、例えばセルラー電話、ＰＨ
Ｓ（Personal Handy-phone System）等の移動体通信用
電話に使用されるフロントエンドＳＡＷフィルタ（アナ
ログ：９００ＭＨz 帯，デジタル：１５ＧＨz 帯）等を
構成するには、例えば通過帯域内にリップルが存在せず
に、しかも挿入損失が３ｄＢ以内の特性が最低でも必要
とされるにもかかわらず、特性的に優れたニオブ酸リチ
ウム単結晶を基板材料に適用しようとしても、上述のよ
うな通過帯域内にリップルが存在せず、且つ挿入損失の
小さいものは無かったのである。
Ｓ（Personal Handy-phone System）等の移動体通信用
電話に使用されるフロントエンドＳＡＷフィルタ（アナ
ログ：９００ＭＨz 帯，デジタル：１５ＧＨz 帯）等を
構成するには、例えば通過帯域内にリップルが存在せず
に、しかも挿入損失が３ｄＢ以内の特性が最低でも必要
とされるにもかかわらず、特性的に優れたニオブ酸リチ
ウム単結晶を基板材料に適用しようとしても、上述のよ
うな通過帯域内にリップルが存在せず、且つ挿入損失の
小さいものは無かったのである。
【０００６】例えば、図５に示すように、従来の数値範
囲である規格化膜厚Ｈ／λ＝0.062においては、通過帯
域内にリップルが見られた。このように、従来はニオブ
酸リチウム単結晶を基板として用いた場合において、最
適な電極の規格化膜厚の条件が確立されていなかったの
である。
囲である規格化膜厚Ｈ／λ＝0.062においては、通過帯
域内にリップルが見られた。このように、従来はニオブ
酸リチウム単結晶を基板として用いた場合において、最
適な電極の規格化膜厚の条件が確立されていなかったの
である。
【０００７】そこで、上述したような問題点に鑑み、通
過帯域内にリプッルが存在せず、且つ挿入損失の小さい
きわめて良好なフィルタ特性を有する、ニオブ酸リチウ
ム単結晶を基板材料とした弾性表面波装置を提供するこ
とを本発明の目的とする。
過帯域内にリプッルが存在せず、且つ挿入損失の小さい
きわめて良好なフィルタ特性を有する、ニオブ酸リチウ
ム単結晶を基板材料とした弾性表面波装置を提供するこ
とを本発明の目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成させるた
めに、本発明の弾性表面波装置は、ニオブ酸リチウム単
結晶から成り、主面が６１°乃至６７°回転Ｙカット面
である基板上に、金属膜から成るインタディジタル電極
を形成した弾性表面波装置であって、インタディジタル
電極の規格化膜厚（Ｈ／λ）が0.069 ≦Ｈ／λ≦0.090
（ただし、λ：基板に伝搬させる弾性表面波の波長、
Ｈ：インタディジタル電極を形成する金属膜厚）である
ことを特徴とする。
めに、本発明の弾性表面波装置は、ニオブ酸リチウム単
結晶から成り、主面が６１°乃至６７°回転Ｙカット面
である基板上に、金属膜から成るインタディジタル電極
を形成した弾性表面波装置であって、インタディジタル
電極の規格化膜厚（Ｈ／λ）が0.069 ≦Ｈ／λ≦0.090
（ただし、λ：基板に伝搬させる弾性表面波の波長、
Ｈ：インタディジタル電極を形成する金属膜厚）である
ことを特徴とする。
【０００９】ここで、特に金属膜としてアルミニウムも
しくはアルミニウムを主体とする合金を用いる。
しくはアルミニウムを主体とする合金を用いる。
【００１０】
【作用】上記構成の弾性表面波装置によれば、ＩＤＴ電
極の弾性表面波の波長に対する規格化膜厚（Ｈ／λ）を
最適範囲に設定したので、通過帯域内にリップルが存在
せずに、挿入損失も3 ｄＢ以下に抑えることができる。
極の弾性表面波の波長に対する規格化膜厚（Ｈ／λ）を
最適範囲に設定したので、通過帯域内にリップルが存在
せずに、挿入損失も3 ｄＢ以下に抑えることができる。
【００１１】上記作用は、特に、バランス型フィルタ
（ＳＡＷラダー型フィルタ）において好適である。
（ＳＡＷラダー型フィルタ）において好適である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る一実施例を図
面に基づき詳細に説明する。図１に示すように、本実施
例の弾性表面波装置Ｓは、直列接続された複数の弾性表
面波共振器１と並列接続された複数の弾性表面波共振器
２から構成され、いわゆるバランス型フィルタと呼ばれ
るものである。すなわち、複数の直列接続された弾性表
面波共振器１でもってローパスフィルタを構成し、並列
接続された弾性表面波共振器２でもってハイパスフィル
タを構成して所望の特性を得るものである。
面に基づき詳細に説明する。図１に示すように、本実施
例の弾性表面波装置Ｓは、直列接続された複数の弾性表
面波共振器１と並列接続された複数の弾性表面波共振器
２から構成され、いわゆるバランス型フィルタと呼ばれ
るものである。すなわち、複数の直列接続された弾性表
面波共振器１でもってローパスフィルタを構成し、並列
接続された弾性表面波共振器２でもってハイパスフィル
タを構成して所望の特性を得るものである。
【００１３】ここで、図２に示すように、弾性表面波共
振器１及び２は、それぞれニオブ酸リチウム単結晶の基
板３上にＩＤＴ電極４を配置させるとともに、ＩＤＴ電
極４の両端に反射器５をそれぞれ配置させて、波長λの
弾性表面波をＸ方向に伝搬させるように、一般的なリフ
トオフ法などにより形成したものである。
振器１及び２は、それぞれニオブ酸リチウム単結晶の基
板３上にＩＤＴ電極４を配置させるとともに、ＩＤＴ電
極４の両端に反射器５をそれぞれ配置させて、波長λの
弾性表面波をＸ方向に伝搬させるように、一般的なリフ
トオフ法などにより形成したものである。
【００１４】この実施例では基板材料として６４°回転
Ｙカットのニオブ酸リチウム単結晶を使用した。また、
アルミニウムから成る金属膜でもって、ＩＤＴ電極４及
び反射器５を構成した。
Ｙカットのニオブ酸リチウム単結晶を使用した。また、
アルミニウムから成る金属膜でもって、ＩＤＴ電極４及
び反射器５を構成した。
【００１５】次に、弾性表面波共振器１のＩＤＴ電極４
の対数Ｎを１５，交差幅Ｗを４０（λ）、弾性表面波共
振器２のＩＤＴ対数Ｎを４０，交差幅Ｗを３０（λ）と
し、ＩＤＴ及び反射器５の規格化膜厚Ｈ／λを０．０５
〜０．１０の条件で弾性表面波装置Ｓの作製及び評価を
行った結果について説明する。
の対数Ｎを１５，交差幅Ｗを４０（λ）、弾性表面波共
振器２のＩＤＴ対数Ｎを４０，交差幅Ｗを３０（λ）と
し、ＩＤＴ及び反射器５の規格化膜厚Ｈ／λを０．０５
〜０．１０の条件で弾性表面波装置Ｓの作製及び評価を
行った結果について説明する。
【００１６】その結果、図３に示すように、規格化膜厚
Ｈ／λの増加に伴い、通過帯域内に見られるリップルは
小さくなり、規格化膜厚Ｈ／λ＝０．０６９で無くなる
ことが判明した。さらに、挿入損失もきわめて小さいこ
とが判明した。
Ｈ／λの増加に伴い、通過帯域内に見られるリップルは
小さくなり、規格化膜厚Ｈ／λ＝０．０６９で無くなる
ことが判明した。さらに、挿入損失もきわめて小さいこ
とが判明した。
【００１７】また、規格化膜厚Ｈ／λの増加に伴い、通
過帯域の挿入損失が次第に大きくなっていくことが判明
した。一般に挿入損失は３ｄＢ以下が要求される。とこ
ろが、図４に示すように規格化膜厚Ｈ／λが０．０９０
以下であれば挿入損失は３ｄＢ以下を満足することが判
明した。
過帯域の挿入損失が次第に大きくなっていくことが判明
した。一般に挿入損失は３ｄＢ以下が要求される。とこ
ろが、図４に示すように規格化膜厚Ｈ／λが０．０９０
以下であれば挿入損失は３ｄＢ以下を満足することが判
明した。
【００１８】したがって、より最適な弾性表面波装置を
作製するには、下記式（１）を満足するとよいことが判
った。
作製するには、下記式（１）を満足するとよいことが判
った。
【００１９】 ０．０６９≦Ｈ／λ≦０．０９０ ・・・ （１） また、直列接続された弾性表面波共振器の数、及び並列
接続された弾性表面波共振器の数は共に３以下が望まし
く、弾性表面波共振器の数が増えると挿入損失が増加す
る。さらに、基板１のカット角は６４°±３°回転Ｙカ
ットで、上記式（１）を満足すれば、挿入損失が３ｄＢ
以下で且つリップルが無いことが判明した。
接続された弾性表面波共振器の数は共に３以下が望まし
く、弾性表面波共振器の数が増えると挿入損失が増加す
る。さらに、基板１のカット角は６４°±３°回転Ｙカ
ットで、上記式（１）を満足すれば、挿入損失が３ｄＢ
以下で且つリップルが無いことが判明した。
【００２０】なお、本発明の弾性表面波装置ＳのＩＤＴ
電極、反射器として使用される材料はアルミニウムもし
くはこれを主成分とする合金（例えば、アルミニウム−
銅合金やアルミニウム−チタン合金等）が好適である
が、これら材料に限定されるものではない。
電極、反射器として使用される材料はアルミニウムもし
くはこれを主成分とする合金（例えば、アルミニウム−
銅合金やアルミニウム−チタン合金等）が好適である
が、これら材料に限定されるものではない。
【００２１】また、帯域外減衰量が大きく、且つ挿入損
失を小さくするには、弾性表面波共振器１のＩＤＴ対数
Ｎ＝１５，交差幅Ｗ＝４０（λ）、弾性表面波共振器２
のＩＤＴ対数Ｎ＝４０，交差幅Ｗ＝３０（λ）とするの
が望ましいが、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜
変更し実施が可能である。
失を小さくするには、弾性表面波共振器１のＩＤＴ対数
Ｎ＝１５，交差幅Ｗ＝４０（λ）、弾性表面波共振器２
のＩＤＴ対数Ｎ＝４０，交差幅Ｗ＝３０（λ）とするの
が望ましいが、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜
変更し実施が可能である。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＩＤＴ電極の弾性表面波の波長に対する規格化膜厚を所
定の範囲内で選択して作製することにより、通過帯域内
にリップルがほんとど存在せずに、挿入損失を３ｄＢ以
下に抑えることが可能な、特性の非常に優れた弾性表面
波装置を提供することができる。
ＩＤＴ電極の弾性表面波の波長に対する規格化膜厚を所
定の範囲内で選択して作製することにより、通過帯域内
にリップルがほんとど存在せずに、挿入損失を３ｄＢ以
下に抑えることが可能な、特性の非常に優れた弾性表面
波装置を提供することができる。
【図１】本発明に係る一実施例の弾性表面波装置を示す
平面図。
平面図。
【図２】（ａ）は本発明に係る弾性表面波装置を構成す
る弾性表面波共振器を示す平面図、（ｂ）はＩＩ−ＩＩ
線断面図。
る弾性表面波共振器を示す平面図、（ｂ）はＩＩ−ＩＩ
線断面図。
【図３】ＩＤＴ電極及び反射器の規格化膜厚Ｈ／λによ
る弾性表面波装置の周波数特性の変化を示すグラフ。
る弾性表面波装置の周波数特性の変化を示すグラフ。
【図４】ＩＤＴ電極及び反射器の規格化膜厚Ｈ／λと弾
性表面波装置の挿入損失の関係を示すグラフ。
性表面波装置の挿入損失の関係を示すグラフ。
【図５】ＩＤＴ電極及び反射器の規格化膜厚Ｈ／λによ
る弾性表面波装置の周波数特性の変化を示すグラフ。
る弾性表面波装置の周波数特性の変化を示すグラフ。
１ ・・・ 弾性表面波共振器（直列用） ２ ・・・ 弾性表面波共振器（並列用） ３ ・・・ 基板 ４ ・・・ ＩＤＴ電極 ５ ・・・ 反射器 Ｓ ・・・ 弾性表面波装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加賀井 恵美 京都府相楽郡精華町光台３丁目５番地 京 セラ株式会社中央研究所内 (72)発明者 勝田 洋彦 京都府相楽郡精華町光台３丁目５番地 京 セラ株式会社中央研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 ニオブ酸リチウム単結晶から成り、主面
が６１°乃至６７°回転Ｙカット面である基板上に、金
属膜から成るインタディジタル電極を形成した弾性表面
波装置であって、前記インタディジタル電極の規格化膜
厚（Ｈ／λ）が下記式（１）を満足することを特徴とす
る弾性表面波装置。 0.069 ≦Ｈ／λ≦0.090 ・・・ （１） （ただし、λ：基板に伝搬させる弾性表面波の波長Ｈ：
インタディジタル電極を形成する金属膜厚）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31252595A JPH09153756A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 弾性表面波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31252595A JPH09153756A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 弾性表面波装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09153756A true JPH09153756A (ja) | 1997-06-10 |
Family
ID=18030280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31252595A Pending JPH09153756A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 弾性表面波装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09153756A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6426584B2 (en) | 1999-07-16 | 2002-07-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Elastic wave device |
| US6674215B1 (en) | 1999-11-16 | 2004-01-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Elastic wave device |
-
1995
- 1995-11-30 JP JP31252595A patent/JPH09153756A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6426584B2 (en) | 1999-07-16 | 2002-07-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Elastic wave device |
| US6674215B1 (en) | 1999-11-16 | 2004-01-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Elastic wave device |
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