JPH10284982A - 弾性表面波装置 - Google Patents
弾性表面波装置Info
- Publication number
- JPH10284982A JPH10284982A JP9088420A JP8842097A JPH10284982A JP H10284982 A JPH10284982 A JP H10284982A JP 9088420 A JP9088420 A JP 9088420A JP 8842097 A JP8842097 A JP 8842097A JP H10284982 A JPH10284982 A JP H10284982A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- acoustic wave
- surface acoustic
- wave device
- ltg
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
- H03H9/02598—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles of langatate substrates
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型で、通過帯域の広い弾性表面波装置を提
供する。 【解決手段】 基板表面に交差指状電極を有し、前記基
板が化学式Ｌａ3Ｔa0.5Ｇａ5.5Ｏ14（ＬＴＧ）で表わさ
れる単結晶であり、前記基板のＬＴＧ結晶からの切り出
し角および前記基板の弾性表面波伝搬方向との組合わせ
を最適化することにより、ＳＡＷ速度が遅く、電気機械
結合係数が大きい基板を有する弾性表面波装置を実現す
る。これにより、弾性表面波装置の小型化、フィルタと
しての通過帯域幅の広帯域化が可能となり、特に、移動
体通信端末機の中間周波の弾性表面波フィルタとして良
好な特性が得られる。また、弾性表面波エネルギーが伝
搬方向に集中するため、損失の非常に低い弾性表面波装
置が得られる。
供する。 【解決手段】 基板表面に交差指状電極を有し、前記基
板が化学式Ｌａ3Ｔa0.5Ｇａ5.5Ｏ14（ＬＴＧ）で表わさ
れる単結晶であり、前記基板のＬＴＧ結晶からの切り出
し角および前記基板の弾性表面波伝搬方向との組合わせ
を最適化することにより、ＳＡＷ速度が遅く、電気機械
結合係数が大きい基板を有する弾性表面波装置を実現す
る。これにより、弾性表面波装置の小型化、フィルタと
しての通過帯域幅の広帯域化が可能となり、特に、移動
体通信端末機の中間周波の弾性表面波フィルタとして良
好な特性が得られる。また、弾性表面波エネルギーが伝
搬方向に集中するため、損失の非常に低い弾性表面波装
置が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、単結晶基板上に交
差指状電極を有する弾性表面波装置に関する。
差指状電極を有する弾性表面波装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話機を始めとした移動体通
信用端末機が急速に普及してきている。この端末機は、
持ち運びの利便さから、特に小型軽量であることが望ま
れている。端末機の小型軽量化を達成するには、そこに
使われる電子部品も小型軽量であることが必須であり、
このため、端末機の高周波部や中間周波部には、小型軽
量化に有利な弾性表面波装置、すなわち、弾性表面波フ
ィルタが多用されている。弾性表面波装置は、圧電基板
表面に、弾性表面波を励振、受信、反射、伝搬するため
の交差指状電極を形成したものである。
信用端末機が急速に普及してきている。この端末機は、
持ち運びの利便さから、特に小型軽量であることが望ま
れている。端末機の小型軽量化を達成するには、そこに
使われる電子部品も小型軽量であることが必須であり、
このため、端末機の高周波部や中間周波部には、小型軽
量化に有利な弾性表面波装置、すなわち、弾性表面波フ
ィルタが多用されている。弾性表面波装置は、圧電基板
表面に、弾性表面波を励振、受信、反射、伝搬するため
の交差指状電極を形成したものである。
【０００３】弾性表面波装置に使われる圧電基板に重要
な特性として、弾性表面波の表面波速度（ＳＡＷ速
度）、電気機械結合係数（ｋ2）があげられる。従来か
ら知られている代表的な弾性表面波装置用基板の特性を
図３に示す。これらの特性は、清水康敬著「弾性表面波
材料の伝搬特性と利用の現状」電子情報通信学会論文誌
Ａ、Ｖｏｌ．Ｊ７６−Ａ、Ｎｏ．２、ｐｐ．１２９−１
３７（１９９３年）に詳しく示されている。以後、各種
弾性表面波装置用圧電基板を、図３中の記号で区別する
こととする。
な特性として、弾性表面波の表面波速度（ＳＡＷ速
度）、電気機械結合係数（ｋ2）があげられる。従来か
ら知られている代表的な弾性表面波装置用基板の特性を
図３に示す。これらの特性は、清水康敬著「弾性表面波
材料の伝搬特性と利用の現状」電子情報通信学会論文誌
Ａ、Ｖｏｌ．Ｊ７６−Ａ、Ｎｏ．２、ｐｐ．１２９−１
３７（１９９３年）に詳しく示されている。以後、各種
弾性表面波装置用圧電基板を、図３中の記号で区別する
こととする。
【０００４】この図３からわかるように、６４ＬＮ、３
６ＬＴは４０００m/s 以上のＳＡＷ速度を有しており、
移動体通信用端末機の高周波部のフィルタを構成するの
に適している。この理由を説明すると、以下の通りであ
る。携帯電話に代表される移動体通信は、世界各国で各
種のシステムが実用化されているが、いずれのシステム
でも１GHz 前後の周波数が使用されている。したがっ
て、端末機高周波部で使用されるフィルタは、中心周波
数が１GHz 前後となる。弾性表面波フィルタの場合、そ
の中心周波数は、使用する圧電基板のＳＡＷ速度にほぼ
比例し、基板上に形成する電極指の幅にほぼ反比例す
る。そこで、高周波化のためには、ＳＡＷ速度の大きな
基板、例えば６４ＬＮ、３６ＬＴが好ましい。
６ＬＴは４０００m/s 以上のＳＡＷ速度を有しており、
移動体通信用端末機の高周波部のフィルタを構成するの
に適している。この理由を説明すると、以下の通りであ
る。携帯電話に代表される移動体通信は、世界各国で各
種のシステムが実用化されているが、いずれのシステム
でも１GHz 前後の周波数が使用されている。したがっ
て、端末機高周波部で使用されるフィルタは、中心周波
数が１GHz 前後となる。弾性表面波フィルタの場合、そ
の中心周波数は、使用する圧電基板のＳＡＷ速度にほぼ
比例し、基板上に形成する電極指の幅にほぼ反比例す
る。そこで、高周波化のためには、ＳＡＷ速度の大きな
基板、例えば６４ＬＮ、３６ＬＴが好ましい。
【０００５】また、この高周波部のフィルタには、通過
帯域幅が２０MHz 以上である広帯域のものが要求される
が、広帯域化を実現するためには圧電基板の電気機械結
合係数ｋ2 が大きいことが必須であり、このためにも、
６４ＬＮ、３６ＬＴが多用されている。
帯域幅が２０MHz 以上である広帯域のものが要求される
が、広帯域化を実現するためには圧電基板の電気機械結
合係数ｋ2 が大きいことが必須であり、このためにも、
６４ＬＮ、３６ＬＴが多用されている。
【０００６】一方、移動体通信用端末機の中間周波数と
しては、７０〜３００MHz の周波数帯が使用されてい
る。この周波数帯を中心周波数とするフィルタを弾性表
面波を用いて構成する場合、圧電基板として前記６４Ｌ
Ｎ、３６ＬＴを使用すると、基板上に形成する電極指の
幅を、前記高周波部に使用されるフィルタに比べて非常
に大きくする必要がある。
しては、７０〜３００MHz の周波数帯が使用されてい
る。この周波数帯を中心周波数とするフィルタを弾性表
面波を用いて構成する場合、圧電基板として前記６４Ｌ
Ｎ、３６ＬＴを使用すると、基板上に形成する電極指の
幅を、前記高周波部に使用されるフィルタに比べて非常
に大きくする必要がある。
【０００７】具体的な数値を概算して上記のことを説明
する。弾性表面波フィルタを構成する弾性表面波変換器
の電極指幅ｄと、弾性表面波フィルタの中心周波数ｆ0
と、使用する圧電基板のＳＡＷ速度Ｖとの間には、おお
むね、 ｆ0 ＝Ｖ／（４ｄ） ・・・（１） が成立する。ＳＡＷ速度を４０００m/s として、中心周
波数１GHz の高周波部のフィルタを構成する場合、その
電極指幅は上記（１）式より ｄ＝４０００（m/s）／（４×１０００（MHz））＝１μ
m となる。一方、このＳＡＷ速度４０００m/s の圧電基板
を用いて、中心周波数１００MHz の中間周波フィルタを
構成する場合、これに必要な電極指幅は、 ｄ＝４０００（m/s）／（４×１００（MHz））＝１０μ
m となり、高周波部のフィルタに比べて、必要な電極指幅
が１０倍も大きくなってしまう。電極指幅が大きくなる
ということは、弾性表面波装置そのものも大きくなって
しまうことを意味する。そこで、弾性表面波中間周波フ
ィルタを小型なものとするには、上記（１）式から明ら
かなようにＳＡＷ速度Ｖの小さな圧電基板を使う必要が
ある。
する。弾性表面波フィルタを構成する弾性表面波変換器
の電極指幅ｄと、弾性表面波フィルタの中心周波数ｆ0
と、使用する圧電基板のＳＡＷ速度Ｖとの間には、おお
むね、 ｆ0 ＝Ｖ／（４ｄ） ・・・（１） が成立する。ＳＡＷ速度を４０００m/s として、中心周
波数１GHz の高周波部のフィルタを構成する場合、その
電極指幅は上記（１）式より ｄ＝４０００（m/s）／（４×１０００（MHz））＝１μ
m となる。一方、このＳＡＷ速度４０００m/s の圧電基板
を用いて、中心周波数１００MHz の中間周波フィルタを
構成する場合、これに必要な電極指幅は、 ｄ＝４０００（m/s）／（４×１００（MHz））＝１０μ
m となり、高周波部のフィルタに比べて、必要な電極指幅
が１０倍も大きくなってしまう。電極指幅が大きくなる
ということは、弾性表面波装置そのものも大きくなって
しまうことを意味する。そこで、弾性表面波中間周波フ
ィルタを小型なものとするには、上記（１）式から明ら
かなようにＳＡＷ速度Ｖの小さな圧電基板を使う必要が
ある。
【０００８】ＳＡＷ速度が比較的小さい圧電基板とし
て、上記図３に示すＳＴ水晶が知られている。圧電基板
の実効的なＳＡＷ速度は、基板上に形成する電極指構造
の影響をうけるので、単純な言明はできないが、ＳＴ水
晶の場合、そのＳＡＷ速度は３１３０〜３１５５m/s で
あることが知られている。この値は６４ＬＮ、３６ＬＴ
のものの約３／４であり、小型化のために有利である。
て、上記図３に示すＳＴ水晶が知られている。圧電基板
の実効的なＳＡＷ速度は、基板上に形成する電極指構造
の影響をうけるので、単純な言明はできないが、ＳＴ水
晶の場合、そのＳＡＷ速度は３１３０〜３１５５m/s で
あることが知られている。この値は６４ＬＮ、３６ＬＴ
のものの約３／４であり、小型化のために有利である。
【０００９】前記の理由により、従来、移動体通信用端
末機の中間周波用弾性表面波フィルタは、殆どＳＴ水晶
圧電基板により構成されていた。前記図３から明らかな
ように、ＳＴ水晶基板の電気機械結合係数ｋ2 は０．１
７％であり、各種圧電基板の中でも特に小さい。ｋ2 が
小さいということは、非常に通過帯域の狭いフィルタし
か構成できないということを意味する。
末機の中間周波用弾性表面波フィルタは、殆どＳＴ水晶
圧電基板により構成されていた。前記図３から明らかな
ように、ＳＴ水晶基板の電気機械結合係数ｋ2 は０．１
７％であり、各種圧電基板の中でも特に小さい。ｋ2 が
小さいということは、非常に通過帯域の狭いフィルタし
か構成できないということを意味する。
【００１０】これまでの移動体通信、すなわち携帯電話
のシステムとしては、アナログ方式が主として採用され
ており、そのチャンネル幅は国内のＮＴＴ仕様では１
２．５kHz 、米国のＡＭＰＳ仕様では３０kHz 、欧州の
ＴＡＣＳ仕様では２５kHz と非常に狭帯域であったの
で、前記ＳＴ水晶基板の電気機械結合係数ｋ2 が小さい
ということは問題とならなかった。しかしながら、近
年、周波数資源の有効利用、デジタルデータ通信との適
合性等の点から、デジタル移動体通信システムが開発、
実用化され急速に普及してきている。このデジタルシス
テムのチャンネル幅は、例えば、欧州の携帯電話ＧＳＭ
方式では２００kHz、コードレス電話ＤＥＣＴ方式では
１．７MHz と、非常に広帯域となっている。このような
広帯域の中間周波フィルタを弾性表面波フィルタで構成
する場合、ＳＴ水晶基板では、その実現が困難となって
いる。
のシステムとしては、アナログ方式が主として採用され
ており、そのチャンネル幅は国内のＮＴＴ仕様では１
２．５kHz 、米国のＡＭＰＳ仕様では３０kHz 、欧州の
ＴＡＣＳ仕様では２５kHz と非常に狭帯域であったの
で、前記ＳＴ水晶基板の電気機械結合係数ｋ2 が小さい
ということは問題とならなかった。しかしながら、近
年、周波数資源の有効利用、デジタルデータ通信との適
合性等の点から、デジタル移動体通信システムが開発、
実用化され急速に普及してきている。このデジタルシス
テムのチャンネル幅は、例えば、欧州の携帯電話ＧＳＭ
方式では２００kHz、コードレス電話ＤＥＣＴ方式では
１．７MHz と、非常に広帯域となっている。このような
広帯域の中間周波フィルタを弾性表面波フィルタで構成
する場合、ＳＴ水晶基板では、その実現が困難となって
いる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来、弾性表面波装置において、電気機械結合係数が大
きい圧電基板を用いた場合、通過帯域を広くできるが、
基板のＳＡＷ速度が大きいために素子寸法が大きくなる
という問題があり、一方、素子の小型化をはかるために
ＳＡＷ速度の比較的小さな基板を用いた場合は、電気機
械結合係数が小さすぎるために通過帯域を広くできない
という問題があり、いずれにしても中間周波用の弾性表
面波フィルタとして十分な特性が得られなかった。本発
明の目的は、小型で、通過帯域の広い弾性表面波装置を
提供することである。
従来、弾性表面波装置において、電気機械結合係数が大
きい圧電基板を用いた場合、通過帯域を広くできるが、
基板のＳＡＷ速度が大きいために素子寸法が大きくなる
という問題があり、一方、素子の小型化をはかるために
ＳＡＷ速度の比較的小さな基板を用いた場合は、電気機
械結合係数が小さすぎるために通過帯域を広くできない
という問題があり、いずれにしても中間周波用の弾性表
面波フィルタとして十分な特性が得られなかった。本発
明の目的は、小型で、通過帯域の広い弾性表面波装置を
提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的は、下記
（１）、（２）のいずれかの構成により達成される。
（１）、（２）のいずれかの構成により達成される。
【００１３】（１） 基板表面に交差指状電極を有し、
前記基板が化学式Ｌａ3Ｔa0.5Ｇａ5.5Ｏ14（ＬＴＧ）で
表わされる単結晶であり、前記基板のＬＴＧ結晶からの
切り出し角および前記基板の弾性表面波伝搬方向をオイ
ラー角表示で（φ,θ,ψ）と表わしたとき、φ、θおよ
びψが下記領域Ｉに存在する弾性表面波装置。 領域Ｉ φ＝−５〜５° θ＝１３０〜１８０° ψ＝２０〜４０° （２） 基板表面に交差指状電極を有し、前記基板が化
学式Ｌａ3Ｔa0.5Ｇａ5.5Ｏ14（ＬＴＧ）で表わされる単
結晶であり、前記基板のＬＴＧ結晶からの切り出し角お
よび前記基板の弾性表面波伝搬方向をオイラー角表示で
（φ,θ,ψ）と表わしたとき、φ、θおよびψが下記領
域IIに存在する弾性表面波装置。 領域II φ＝２５〜３５° θ＝０〜８５° ψ＝−１０〜２０°
前記基板が化学式Ｌａ3Ｔa0.5Ｇａ5.5Ｏ14（ＬＴＧ）で
表わされる単結晶であり、前記基板のＬＴＧ結晶からの
切り出し角および前記基板の弾性表面波伝搬方向をオイ
ラー角表示で（φ,θ,ψ）と表わしたとき、φ、θおよ
びψが下記領域Ｉに存在する弾性表面波装置。 領域Ｉ φ＝−５〜５° θ＝１３０〜１８０° ψ＝２０〜４０° （２） 基板表面に交差指状電極を有し、前記基板が化
学式Ｌａ3Ｔa0.5Ｇａ5.5Ｏ14（ＬＴＧ）で表わされる単
結晶であり、前記基板のＬＴＧ結晶からの切り出し角お
よび前記基板の弾性表面波伝搬方向をオイラー角表示で
（φ,θ,ψ）と表わしたとき、φ、θおよびψが下記領
域IIに存在する弾性表面波装置。 領域II φ＝２５〜３５° θ＝０〜８５° ψ＝−１０〜２０°
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の具体例構成を、図面を用
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
【００１５】本発明の弾性表面波装置の構成例を図１に
示す。この弾性表面波装置は、基板１の表面に一組の交
差指状電極２、２を有する。基板１には、ＬＴＧ単結晶
を用いる。ＬＴＧ単結晶は点群３２に属する結晶型であ
る。
示す。この弾性表面波装置は、基板１の表面に一組の交
差指状電極２、２を有する。基板１には、ＬＴＧ単結晶
を用いる。ＬＴＧ単結晶は点群３２に属する結晶型であ
る。
【００１６】図中のｘ軸、ｙ軸およびｚ軸は互いに直交
している。ｘ軸およびｙ軸は基板１の面内方向にあり、
ｘ軸は弾性表面波の伝搬方向を規定する。また、基板面
に垂直なｚ軸は、単結晶基板の切り出し角（カット面）
を規定する。これらｘ軸、ｙ軸およびｚ軸と、ランガサ
イト単結晶のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸との関係は、オイラ
ー角表示（φ,θ,ψ）で表わすことができる。本発明の
弾性表面波装置における切り出し角および伝搬方向を
（φ,θ,ψ）で表わした時、φ、θおよびψは上記領域
Ｉ及びIIに存在する。
している。ｘ軸およびｙ軸は基板１の面内方向にあり、
ｘ軸は弾性表面波の伝搬方向を規定する。また、基板面
に垂直なｚ軸は、単結晶基板の切り出し角（カット面）
を規定する。これらｘ軸、ｙ軸およびｚ軸と、ランガサ
イト単結晶のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸との関係は、オイラ
ー角表示（φ,θ,ψ）で表わすことができる。本発明の
弾性表面波装置における切り出し角および伝搬方向を
（φ,θ,ψ）で表わした時、φ、θおよびψは上記領域
Ｉ及びIIに存在する。
【００１７】なお、ＬＴＧ単結晶は三方晶であるため、
結晶の対称性から、互いに等価なオイラー角の組み合わ
せが存在する。三方晶基板では、φ＝１２０〜２４０°
およびφ＝２４０〜３６０°（−１２０°〜０°）はφ
＝０〜１２０°と等価であり、また、θ＝３６０〜１８
０°（０〜−１８０°）はθ＝０〜１８０°と等価であ
り、また、ψ＝２７０〜９０°はψ＝−９０〜９０°と
等価である。例えば、φ＝１３０°およびφ＝２５０°
はφ＝１０°と等価であり、θ＝３３０°はθ＝３０°
と等価であり、ψ＝２４０°はψ＝６０°と等価であ
る。
結晶の対称性から、互いに等価なオイラー角の組み合わ
せが存在する。三方晶基板では、φ＝１２０〜２４０°
およびφ＝２４０〜３６０°（−１２０°〜０°）はφ
＝０〜１２０°と等価であり、また、θ＝３６０〜１８
０°（０〜−１８０°）はθ＝０〜１８０°と等価であ
り、また、ψ＝２７０〜９０°はψ＝−９０〜９０°と
等価である。例えば、φ＝１３０°およびφ＝２５０°
はφ＝１０°と等価であり、θ＝３３０°はθ＝３０°
と等価であり、ψ＝２４０°はψ＝６０°と等価であ
る。
【００１８】また、三方晶基板では、 φ＝０〜３０° の範囲を調べることにより、すべてのカット角および伝
搬方向についての特性を知る事ができる。
搬方向についての特性を知る事ができる。
【００１９】したがって、ＬＴＧ単結晶基板におけるす
べてのカット角および伝搬方向についての特性を知るた
めには、 φ０＝０〜３０°、 θ０＝０〜１８０°、 ψ０＝−９０〜９０° の範囲についてだけ調べればよい、この（φ０,θ０,ψ
０）の組み合わせからφ＝３０〜１２０°において同特
性を示す等価な（φ,θ,ψ）の組み合わせが分かる。具
体的には、３０°≦φ≦６０°の範囲では、 φ＝６０°−φ０、 θ＝１８０°−θ０、 ψ＝ψ０ によって、また、 ６０°≦φ≦９０°の範囲では、 φ＝６０°＋φ０、 θ＝１８０°−θ０、 ψ＝−ψ０ によって、また、 ９０°≦φ≦１２０°の範囲では φ＝１２０°−φ０、 θ＝θ０、 ψ＝−ψ０ によって、（φ０,θ０,ψ０）と等価な（φ,θ,ψ）を
求めることができる。そして、上記した対称性に基づい
て、すべての（φ,θ,ψ）における特性を知ることがで
きる。
べてのカット角および伝搬方向についての特性を知るた
めには、 φ０＝０〜３０°、 θ０＝０〜１８０°、 ψ０＝−９０〜９０° の範囲についてだけ調べればよい、この（φ０,θ０,ψ
０）の組み合わせからφ＝３０〜１２０°において同特
性を示す等価な（φ,θ,ψ）の組み合わせが分かる。具
体的には、３０°≦φ≦６０°の範囲では、 φ＝６０°−φ０、 θ＝１８０°−θ０、 ψ＝ψ０ によって、また、 ６０°≦φ≦９０°の範囲では、 φ＝６０°＋φ０、 θ＝１８０°−θ０、 ψ＝−ψ０ によって、また、 ９０°≦φ≦１２０°の範囲では φ＝１２０°−φ０、 θ＝θ０、 ψ＝−ψ０ によって、（φ０,θ０,ψ０）と等価な（φ,θ,ψ）を
求めることができる。そして、上記した対称性に基づい
て、すべての（φ,θ,ψ）における特性を知ることがで
きる。
【００２０】等価な組み合わせの具体例としては、例え
ば、以下のものが挙げられる。 （０°,１４０°，２５°） と等価なものは、 （ ６０°, ４０°， ２５°）、 （ ６０°, ４０°，− ２５°）、 （１２０°, １４０°，− ２５°）、 であり、φ＝１２０°とφ＝０°とは等価であるから、 （ ０°, １４０°，− ２５°） も等価である。 （ ３０°, ４０°， １０°） と等価なものは、 （ ３０°, １４０°， １０°）、 （ ９０°, １４０°，− １０°）、 （ ９０°, ４０°，− １０°）、 である。
ば、以下のものが挙げられる。 （０°,１４０°，２５°） と等価なものは、 （ ６０°, ４０°， ２５°）、 （ ６０°, ４０°，− ２５°）、 （１２０°, １４０°，− ２５°）、 であり、φ＝１２０°とφ＝０°とは等価であるから、 （ ０°, １４０°，− ２５°） も等価である。 （ ３０°, ４０°， １０°） と等価なものは、 （ ３０°, １４０°， １０°）、 （ ９０°, １４０°，− １０°）、 （ ９０°, ４０°，− １０°）、 である。
【００２１】本発明において限定する上記各領域は、こ
のようにして求められる等価な（φ,θ,ψ）の組み合わ
せを包含するものとする。
のようにして求められる等価な（φ,θ,ψ）の組み合わ
せを包含するものとする。
【００２２】本発明で用いるＬＴＧ単結晶は、一般に化
学式Ｌａ3Ｔa0.5Ｇａ5.5Ｏ14で表されるものであり、従
来より知られているランガサイト（Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ1
4）の置換体結晶として知られている（第４４回 応用
物理学関係連合講演会講演予稿集 NO.１ ｐ２１３
講演NO.28p-N-1）。本発明ではＬＴＧ単結晶を弾性表面
波装置の基板に適用するに際し、結晶のカット方向と弾
性表面波の伝搬方向とを選択することにより、上記した
高特性の弾性表面波装置を実現する。ＬＴＧ単結晶は、
不可避的不純物、例えばＡｌ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｅ、Ｎ
ｄ、Ｐｔ、Ｃａ等が含まれていてもよい。ＬＴＧ単結晶
の製造方法は特に限定されず、通常の単結晶育成法、例
えばＣＺ法などにより製造すればよい。
学式Ｌａ3Ｔa0.5Ｇａ5.5Ｏ14で表されるものであり、従
来より知られているランガサイト（Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ1
4）の置換体結晶として知られている（第４４回 応用
物理学関係連合講演会講演予稿集 NO.１ ｐ２１３
講演NO.28p-N-1）。本発明ではＬＴＧ単結晶を弾性表面
波装置の基板に適用するに際し、結晶のカット方向と弾
性表面波の伝搬方向とを選択することにより、上記した
高特性の弾性表面波装置を実現する。ＬＴＧ単結晶は、
不可避的不純物、例えばＡｌ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｅ、Ｎ
ｄ、Ｐｔ、Ｃａ等が含まれていてもよい。ＬＴＧ単結晶
の製造方法は特に限定されず、通常の単結晶育成法、例
えばＣＺ法などにより製造すればよい。
【００２３】基板の寸法は特に限定されないが、一般
に、表面波伝搬方向は４〜１０mm程度、これと直交する
方向は２〜４mm程度、厚さは０．２〜０．４mm程度であ
る。
に、表面波伝搬方向は４〜１０mm程度、これと直交する
方向は２〜４mm程度、厚さは０．２〜０．４mm程度であ
る。
【００２４】基板１上に形成される交差指状電極２、２
は、弾性表面波を励振、受信、反射、伝搬するための薄
膜電極であり、周期的なストライプ状に形成される。交
差指状電極は、弾性表面波伝搬方向が上記した所定の方
向となるようにパターニングがなされる。交差指状電極
は、ＡｕやＡｌなどを用いて蒸着やスパッタなどにより
形成すればよい。交差指状電極の電極指幅は、弾性表面
波装置が適用される周波数に応じて適宜決定すればよ
く、本発明が適用される好ましい周波数帯域では、一般
に２〜１０μm 程度である。
は、弾性表面波を励振、受信、反射、伝搬するための薄
膜電極であり、周期的なストライプ状に形成される。交
差指状電極は、弾性表面波伝搬方向が上記した所定の方
向となるようにパターニングがなされる。交差指状電極
は、ＡｕやＡｌなどを用いて蒸着やスパッタなどにより
形成すればよい。交差指状電極の電極指幅は、弾性表面
波装置が適用される周波数に応じて適宜決定すればよ
く、本発明が適用される好ましい周波数帯域では、一般
に２〜１０μm 程度である。
【００２５】本発明の弾性表面波装置は、一般に周波数
１０〜５００MHz、特に周波数１０〜３００MHz の帯域
におけるフィルタに好適である。また、本発明の弾性表
面波装置はＳＡＷ速度が遅いことから、弾性表面波遅延
素子の小型化にも有用である。
１０〜５００MHz、特に周波数１０〜３００MHz の帯域
におけるフィルタに好適である。また、本発明の弾性表
面波装置はＳＡＷ速度が遅いことから、弾性表面波遅延
素子の小型化にも有用である。
【００２６】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を説明する。
【００２７】＜実施例１：領域Ｉ＞ＣＺ法により結晶育
成された、ＬＴＧ単結晶を切り出してＬＴＧ基板を得
た。この基板表面に一組の交差指状電極からなる弾性表
面波変換器を形成し、弾性表面波装置とした。なお、交
差指状電極は、入力側、出力側共にＡｌの蒸着により形
成し、厚さは０．３μm 、電極指幅ｄは１５μm 、電極
ピッチ（４ｄ）は６０μm 、電極指対数は２０とした。
基板の切り出し角および弾性表面波の伝搬方向を変え
て、複数の装置を作製した。
成された、ＬＴＧ単結晶を切り出してＬＴＧ基板を得
た。この基板表面に一組の交差指状電極からなる弾性表
面波変換器を形成し、弾性表面波装置とした。なお、交
差指状電極は、入力側、出力側共にＡｌの蒸着により形
成し、厚さは０．３μm 、電極指幅ｄは１５μm 、電極
ピッチ（４ｄ）は６０μm 、電極指対数は２０とした。
基板の切り出し角および弾性表面波の伝搬方向を変え
て、複数の装置を作製した。
【００２８】これらの装置における基板の切り出し角お
よび弾性表面波の伝搬方向を、オイラー角表示で（φ,
θ,ψ）と表わしたときのφ、θおよびψを、図２に示
す。これらの装置におけるＳＡＷ速度および電気機械結
合係数ｋ2 を測定した。ＳＡＷ速度はフィルタの中心周
波数から求め、電気機械結合係数ｋ2 については、弾性
表面波変換の２端子アドミッタンスを測定し、これか
ら、よく知られたスミスの等価回路モデルによって求め
た。これらの結果を図２に示す。
よび弾性表面波の伝搬方向を、オイラー角表示で（φ,
θ,ψ）と表わしたときのφ、θおよびψを、図２に示
す。これらの装置におけるＳＡＷ速度および電気機械結
合係数ｋ2 を測定した。ＳＡＷ速度はフィルタの中心周
波数から求め、電気機械結合係数ｋ2 については、弾性
表面波変換の２端子アドミッタンスを測定し、これか
ら、よく知られたスミスの等価回路モデルによって求め
た。これらの結果を図２に示す。
【００２９】図２より明らかなように、領域Ｉの範囲に
は、ＳＡＷ速度が２７００m/s 以下と小さく、また、電
気機械結合係数が０．８％以上と従来のＳＴ水晶に比べ
て４．５倍以上と大きくなるφ、θ、ψの組み合わせが
存在するので、弾性表面波装置の小型化および広帯域化
に有利である。
は、ＳＡＷ速度が２７００m/s 以下と小さく、また、電
気機械結合係数が０．８％以上と従来のＳＴ水晶に比べ
て４．５倍以上と大きくなるφ、θ、ψの組み合わせが
存在するので、弾性表面波装置の小型化および広帯域化
に有利である。
【００３０】＜実施例２：領域II＞実施例１と同様にし
て、図２に示す弾性表面波装置を複数作製した。基板の
切り出し角および弾性表面波の伝搬方向を、オイラー角
表示で（φ,θ,ψ）と表わしたときのφ、θおよびψ
を、図２に示す。これらについて、実施例１と同様な測
定を行なった。結果を図２に示す。
て、図２に示す弾性表面波装置を複数作製した。基板の
切り出し角および弾性表面波の伝搬方向を、オイラー角
表示で（φ,θ,ψ）と表わしたときのφ、θおよびψ
を、図２に示す。これらについて、実施例１と同様な測
定を行なった。結果を図２に示す。
【００３１】図２より明らかなように、領域IIの範囲に
は、ＳＡＷ速度が２７００m/s 以下と小さく、また、電
気機械結合係数が１％以上と従来のＳＴ水晶に比べて５
倍以上と大きくなるφ、θ、ψの組み合わせが存在する
ので、弾性表面波装置の小型化および広帯域化に有利で
ある。また、領域Ｉに比べて、ＳＡＷ速度がさらに小さ
く、結合係数をより高くできるので、小型化、広帯域化
に有利である。
は、ＳＡＷ速度が２７００m/s 以下と小さく、また、電
気機械結合係数が１％以上と従来のＳＴ水晶に比べて５
倍以上と大きくなるφ、θ、ψの組み合わせが存在する
ので、弾性表面波装置の小型化および広帯域化に有利で
ある。また、領域Ｉに比べて、ＳＡＷ速度がさらに小さ
く、結合係数をより高くできるので、小型化、広帯域化
に有利である。
【００３２】以上の実施例の結果から、本発明の効果が
明らかである。
明らかである。
【００３３】
【発明の効果】本発明においてφ、θおよびψを領域Ｉ
内とした場合、ＳＡＷ速度が小さく、電気機械結合係数
がおおきくなるので、弾性表面波装置の小型化、フィル
タとしての通過帯域幅の広帯域化が可能となり、特に、
移動体通信端末機の中間周波の弾性表面波フィルタとし
て良好な特性が得られる。
内とした場合、ＳＡＷ速度が小さく、電気機械結合係数
がおおきくなるので、弾性表面波装置の小型化、フィル
タとしての通過帯域幅の広帯域化が可能となり、特に、
移動体通信端末機の中間周波の弾性表面波フィルタとし
て良好な特性が得られる。
【００３４】本発明においてφ、θおよびψを領域II内
とした場合、ＳＡＷ速度がより小さく、電気機械結合係
数がより大きくなるので、弾性表面波装置の小型化、フ
ィルタとしての通過帯域幅の広帯域化が可能となり、更
に、移動体通信端末機の中間周波の弾性表面波フィルタ
として特に良好な特性が得られる。
とした場合、ＳＡＷ速度がより小さく、電気機械結合係
数がより大きくなるので、弾性表面波装置の小型化、フ
ィルタとしての通過帯域幅の広帯域化が可能となり、更
に、移動体通信端末機の中間周波の弾性表面波フィルタ
として特に良好な特性が得られる。
【図１】本発明の弾性表面波装置の構成例を示す斜視図
である。
である。
【図２】本発明の弾性表面波装置の特性を示す図表であ
る。
る。
【図３】従来の代表的な弾性表面波装置用基板の特性を
示す図表である。
示す図表である。
１ 基板 ２ 交差指状電極
Claims (2)
- 【請求項１】 基板表面に交差指状電極を有し、前記基
板が化学式Ｌａ3Ｔa0.5Ｇａ5.5Ｏ14（ＬＴＧ）で表わさ
れる単結晶であり、前記基板のＬＴＧ結晶からの切り出
し角および前記基板の弾性表面波伝搬方向をオイラー角
表示で（φ,θ,ψ）と表わしたとき、φ、θおよびψが
下記領域Ｉに存在する弾性表面波装置。 領域Ｉ φ＝−５〜５° θ＝１３０〜１８０° ψ＝２０〜４０° - 【請求項２】 基板表面に交差指状電極を有し、前記基
板が化学式Ｌａ3Ｔa0.5Ｇａ5.5Ｏ14（ＬＴＧ）で表わさ
れる単結晶であり、前記基板のＬＴＧ結晶からの切り出
し角および前記基板の弾性表面波伝搬方向をオイラー角
表示で（φ,θ,ψ）と表わしたとき、φ、θおよびψが
下記領域IIに存在する弾性表面波装置。 領域II φ＝２５〜３５° θ＝０〜８５° ψ＝−１０〜２０°
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08842097A JP3201972B2 (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | 弾性表面波装置 |
| US09/420,938 US6323577B1 (en) | 1997-04-07 | 1999-10-19 | Saw device |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08842097A JP3201972B2 (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | 弾性表面波装置 |
| US09/420,938 US6323577B1 (en) | 1997-04-07 | 1999-10-19 | Saw device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10284982A true JPH10284982A (ja) | 1998-10-23 |
| JP3201972B2 JP3201972B2 (ja) | 2001-08-27 |
Family
ID=26429804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08842097A Expired - Fee Related JP3201972B2 (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | 弾性表面波装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6323577B1 (ja) |
| JP (1) | JP3201972B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| US6153961A (en) * | 1997-03-21 | 2000-11-28 | Mitsubishi Materials Corporation | Surface acoustic wave element |
| EP1168610A1 (en) * | 2000-01-07 | 2002-01-02 | TDK Corporation | Surface acoustic wave device |
| US6429570B1 (en) | 1999-08-20 | 2002-08-06 | Tdk Corporation | Surface acoustic wave device |
| JP2006238290A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Mitsubishi Materials Corp | 共振子 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050135759A1 (en) * | 2003-12-22 | 2005-06-23 | Xingwu Wang | Optical fiber assembly |
| US7053522B1 (en) * | 2003-02-26 | 2006-05-30 | University Of Maine System Board Of Trustees | Surface acoustic wave sensor |
| US7285894B1 (en) | 2004-02-13 | 2007-10-23 | University Of Maine System Board Of Trustees | Surface acoustic wave devices for high temperature applications |
| US7888842B2 (en) * | 2004-02-13 | 2011-02-15 | University Of Maine System Board Of Trustees | Ultra-thin film electrodes and protective layer for high temperature device applications |
| US8715576B2 (en) | 2010-11-29 | 2014-05-06 | The Invention Science Fund I, Llc | Material, system, and method that provide indication of a breach |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6097131A (en) * | 1998-03-19 | 2000-08-01 | Sawtek Inc. | Optimal cut for SAW devices on langatate |
-
1997
- 1997-04-07 JP JP08842097A patent/JP3201972B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-10-19 US US09/420,938 patent/US6323577B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6072264A (en) * | 1996-01-10 | 2000-06-06 | Sawtek Inc. | Optimal cut for surface wave propagation on langasite substrate |
| US6153961A (en) * | 1997-03-21 | 2000-11-28 | Mitsubishi Materials Corporation | Surface acoustic wave element |
| US6097131A (en) * | 1998-03-19 | 2000-08-01 | Sawtek Inc. | Optimal cut for SAW devices on langatate |
| US6429570B1 (en) | 1999-08-20 | 2002-08-06 | Tdk Corporation | Surface acoustic wave device |
| EP1168610A1 (en) * | 2000-01-07 | 2002-01-02 | TDK Corporation | Surface acoustic wave device |
| US6534897B2 (en) | 2000-01-07 | 2003-03-18 | Tdk Corporation | Surface acoustic wave device |
| EP1168610A4 (en) * | 2000-01-07 | 2004-06-02 | Tdk Corp | SURFACE ACOUSTIC WAVE PROCESSING DEVICE |
| JP2006238290A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Mitsubishi Materials Corp | 共振子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3201972B2 (ja) | 2001-08-27 |
| US6323577B1 (en) | 2001-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3278167B2 (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JP3201972B2 (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JPH0927727A (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JP2986036B2 (ja) | 弾性表面波フィルタ | |
| JPH1084245A (ja) | 弾性表面波素子 | |
| JP3188480B2 (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JPH11191720A (ja) | 弾性表面波装置及び弾性表面波フィルタ | |
| CN105406834B (zh) | 一种基于电容加权的扇形单相单向换能器声表滤波器 | |
| JP3387028B2 (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JP3249063B2 (ja) | 弾性表面波装置 | |
| US6452306B1 (en) | Surface acoustic wave device and piezoelectric substrate used therefor | |
| JP3201971B2 (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JPH05335881A (ja) | 縦型２重モード弾性表面波フィルタ | |
| JP2002271171A (ja) | 弾性表面波装置用圧電基板および弾性表面波装置 | |
| JPH09260999A (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JP3414687B2 (ja) | 弾性表面波装置用圧電基板および弾性表面波装置 | |
| KR100450903B1 (ko) | 최적 컷팅된 ｐｓａｗ 장치 및 방법 | |
| JP4130107B2 (ja) | 圧電基板および弾性表面波装置 | |
| JP2004096349A (ja) | 弾性表面波フィルタ | |
| JP2002118442A (ja) | 弾性表面波装置及びこれに用いる圧電基板 | |
| JP3842947B2 (ja) | 弾性表面波デバイス用基板および弾性表面波デバイス | |
| JP4197620B2 (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JPH11112284A (ja) | 弾性表面波フィルタ | |
| JP2008124703A (ja) | 弾性表面波フィルタ | |
| JP2004207998A (ja) | 電子部品およびこの電子部品を用いた電子機器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010605 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080622 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090622 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |