JPH10126209A - 表面弾性波デバイス - Google Patents

表面弾性波デバイス

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Publication number
JPH10126209A
JPH10126209A JP8274589A JP27458996A JPH10126209A JP H10126209 A JPH10126209 A JP H10126209A JP 8274589 A JP8274589 A JP 8274589A JP 27458996 A JP27458996 A JP 27458996A JP H10126209 A JPH10126209 A JP H10126209A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
langasite
crystal
temperature compensation
saw
degrees
Prior art date
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Pending
Application number
JP8274589A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryuichi Komatsu
▲隆▼一 小松
Yasushige Ueoka
康茂 植岡
Masatoshi Adachi
正利 安達
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP8274589A priority Critical patent/JPH10126209A/ja
Publication of JPH10126209A publication Critical patent/JPH10126209A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/02535Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02543Characteristics of substrate, e.g. cutting angles

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好な電気機械結合係数及び温度補償特性を
有し、小型の低周波デバイスに適し、更にLi247
よりも取扱いが容易で生産性の高いSAWデバイスを得
る。 【解決手段】 温度補償を示すように配向したランガサ
イト(La3Ga5SiO14)の結晶体を用いたSAWデ
バイスである。オイラ角表示(0,0,θ)で、カット
面がZ±20度であって、X方向からθ=35〜45度
回転した配置を伝搬方向としたSAWデバイスである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ランガサイト(La
ngasite: La3Ga5SiO14)の結晶体を用いた表面
弾性波(Surface Acoustic Wave: 以下、SAWとい
う)デバイスに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のSAWデバイスには、L
iTaO3(タンタル酸リチウム)、LiNbO3(ニオ
ブ酸リチウム)、水晶(SiO2)、Li247(四ほ
う酸リチウム)の圧電結晶体が用いられている。このS
AWデバイスには、主として電気と機械エネルギの変換
効率を表す電気機械結合係数(k2)ができるだけ大き
く、しかも不要なモードの弾性波が励起されないことが
要求され、更にSAW伝搬速度の温度係数ができるだけ
小さいことが要求される。上記圧電結晶体の中で、Li
TaO3はテレビやVTRのSAWフィルタに多用さ
れ、水晶は携帯電話用のSAWフィルタに多用されてい
る。LiTaO3を用いたフィルタは水晶よりも電気機
械結合係数が大きいので、共振周波数と反共振周波数の
差が水晶よりも大きく帯域幅が広い利点がある。一方、
水晶を用いたフィルタは温度補償特性に優れ、温度によ
る周波数変動が非常に小さい。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、水晶を用いた
フィルタは、電気機械結合係数が小さく帯域幅が狭い欠
点があり、LiTaO3を用いたフィルタは、水晶に比
べ温度による周波数変動が大きく温度補償特性に劣る不
具合がある。これらの点を解決するために、Li24
7を用いたフィルタが用いられている。しかしLi24
7単結晶は潮解性を有するため取扱いが難しく、しか
も単結晶の育成速度が遅いため生産性に劣る問題点があ
った。本発明の目的は、良好な電気機械結合係数及び温
度補償特性を有し、小型の低周波デバイスに適するSA
Wデバイスを提供することにある。本発明の別の目的
は、Li247よりも取扱いが容易で生産性の高く、
より良好な温度補償特性を示すSAWデバイスを提供す
ることにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
温度補償を示すように配向したランガサイトの結晶体を
用いたSAWデバイスである。請求項2に係る発明は、
請求項1に係る発明であって、オイラ角表示(0,0,
θ)で、カット面がZ±20度であって、X方向からθ
=35〜45度回転した配置を伝搬方向としたSAWデ
バイスである。
【0005】上記配向のランガサイトの結晶体は、水晶
と同程度の優れた温度補償特性を示し、Li247
LiTaO3、LiNbO3より低いが、水晶より高い良
好な電気機械結合係数を示す。また水晶と比べてSAW
デバイスを小型化することができる。更にLi247
単結晶よりも取扱いが容易で生産性が高い。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明のランガサイトは水晶と同
じ三方晶系(点群32)に属し、融点が1470℃であ
って、優れた圧電特性を有する。このランガサイトは高
純度の各酸化物粉末を化学量論組成で混合したものを原
料として用いてチョクラルスキー(CZ)法により、1
〜2mm/時間で直径1〜3インチサイズに育成でき
る。この育成速度は、同じCZ法のLi247単結晶
の育成速度の0.1〜1mm/時間より速い。またラン
ガサイト単結晶は四ほう酸リチウム単結晶のような潮解
性はなく、その取扱いは比較的容易である。ランガサイ
ト結晶体は、研磨後の顕微鏡観察による観察からアイソ
ジャイレ(isogyres)の乱れもあまりなく、均質な結晶
であることが判明している。
【0007】図1にオイラ角表示(0,0,θ)のθ=
0〜90度の範囲におけるランガサイトの遅延時間温度
係数(TCD)を示す。図1から明らかなように、θ=
35〜45度の範囲のTCD(OPEN)が零に極めて
近くなる。図2にオイラ角表示(0,0,θ)のθ=0
〜90度の範囲におけるランガサイトの電気機械結合係
数を示す。図2から明らかなように、θ=35〜45度
の範囲の電気機械結合係数が最も大きくなる。図3にオ
イラ角表示(0,0,θ)のθ=0〜90度の範囲にお
けるランガサイトのSAW伝搬速度を示す。図3から明
らかなように、θ=35〜45度の範囲のSAW伝搬速
度が最も大きくなる。
【0008】
【実施例】次に本発明の実施例を比較例とともに説明す
る。 <実施例1>図2に示すように、CZ法によりランガサ
イト単結晶を育成した。即ち、ランガサイト単結晶の育
成装置10は、化学量論組成で混合した純度99.99
%の各酸化物原料粉末が融解されている白金るつぼ11
を有する。ランガサイトは融点が1470℃であるた
め、白金るつぼで育成することができる。白金るつぼ1
1の周囲には断熱材12、13を介してるつぼ11内の
原料の混合酸化物粉末を融解させるための抵抗加熱ヒー
タのような加熱装置14が設けられる。るつぼ11内の
融液11aの温度は熱電対19により検出される。るつ
ぼ11の上部には断熱壁15、16が二重に設けられて
おり、種結晶が取付けられる引上げ軸17が断熱壁1
5、16を貫通している。この育成装置10により育成
されたランガサイト単結晶18から、オイラ角表示
(0,0,θ)で、カット面がZカットであって、X方
向からθ=40度回転した配置を伝搬方向としたSAW
フィルタを作製した。
【0009】<比較例1>カット面がXカットでY方向
から112度回転した配置を伝搬方向としたLiTaO
3単結晶からSAWフィルタを作製した。 <比較例2>カット面がYカットから128度回転し、
X方向を伝搬方向としたLiNbO3単結晶からSAW
フィルタを作製した。 <比較例3>カット面がYカットから43度回転し、X
方向を伝搬方向とした水晶(SiO2)からSAWフィ
ルタを作製した。 <比較例4>カット面がXカットから45度回転し、Z
方向を伝搬方向としたLi247単結晶からSAWフ
ィルタを作製した。
【0010】<比較評価>実施例1及び比較例1〜4の
SAWフィルタについて、遅延時間温度係数、電気機械
結合係数及びSAW伝搬速度をそれぞれ測定した。その
結果を表1に示す。
【0011】
【表1】
【0012】表1から明らかなように、実施例1(ラン
ガサイト)は、比較例4(Li247)、比較例1
(LiTaO3)、比較例2(LiNbO3)より低い
が、比較例3(水晶)より高い電気機械結合係数を示し
た。また実施例1(ランガサイト)は、比較例1(Li
TaO3)及び比較例2(LiNbO3)と比較して、比
較例3(水晶)及び比較例4(Li247)と同程度
の優れた温度補償特性を示した。更に実施例1(ランガ
サイト)は、比較例1(LiTaO3)、比較例2(L
iNbO3)、比較例3(水晶)及び比較例4(Li2
47)より低いSAW伝搬速度を示した。
【0013】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のランガサイ
ト結晶体を用いたSAWデバイスは、良好な電気機械結
合係数及び温度補償特性を示す。また本発明のSAWデ
バイスはSAW伝搬速度が比較的遅く、低周波デバイス
に適し、このデバイスを小型化することができる。更に
本発明のSAWデバイスはLi247のような潮解性
はなく、Li247よりも取扱いが容易で生産性の高
い利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】オイラ角表示(0,0,θ)のθ=0〜90度
の範囲におけるランガサイトの遅延時間温度係数(TC
D)を示す図。
【図2】オイラ角表示(0,0,θ)のθ=0〜90度
の範囲におけるランガサイトの電気機械結合係数を示す
図。
【図3】オイラ角表示(0,0,θ)のθ=0〜90度
の範囲におけるランガサイトのSAW伝搬速度を示す
図。
【図4】ランガサイト単結晶の育成装置の構成図。
【符号の説明】
10 ランガサイト単結晶の育成装置 11 白金るつぼ 11a ランガサイト融液 12,13 断熱材 14 加熱装置 15,16 断熱壁 17 引上げ軸 18 ランガサイト単結晶 19 熱電対

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 温度補償を示すように配向したランガサ
    イト(La3Ga5SiO14)の結晶体を用いた表面弾性
    波デバイス。
  2. 【請求項2】 オイラ角表示(0,0,θ)で、カット
    面がZ±20度であって、X方向からθ=35〜45度
    回転した配置を伝搬方向とした請求項1記載の表面弾性
    波デバイス。
JP8274589A 1996-10-17 1996-10-17 表面弾性波デバイス Pending JPH10126209A (ja)

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JP8274589A JPH10126209A (ja) 1996-10-17 1996-10-17 表面弾性波デバイス

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000016478A1 (fr) * 1998-09-14 2000-03-23 Tdk Corporation Dispositif de traitement des ondes acoustiques de surface
US6072264A (en) * 1996-01-10 2000-06-06 Sawtek Inc. Optimal cut for surface wave propagation on langasite substrate
US6097131A (en) * 1998-03-19 2000-08-01 Sawtek Inc. Optimal cut for SAW devices on langatate
US7090724B2 (en) 1999-12-28 2006-08-15 Mitsubishi Materials Corporation Langasite single crystal ingot, substrate for piezoelectric device and method for manufacture thereof, and surface acoustic wave device

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