JPH1041777A - 弾性表面波装置 - Google Patents
弾性表面波装置Info
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- JPH1041777A JPH1041777A JP19791296A JP19791296A JPH1041777A JP H1041777 A JPH1041777 A JP H1041777A JP 19791296 A JP19791296 A JP 19791296A JP 19791296 A JP19791296 A JP 19791296A JP H1041777 A JPH1041777 A JP H1041777A
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- idt electrode
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Abstract
(57)【要約】
【課題】常温付近に頂点温度を有し周波数変化量の小さ
な、安定した温度特性のＳＡＷ装置を提供する。 【解決手段】４５°Ｘ−ＺのＬＢＯ圧電基板１上に、電
極線幅が約３μｍで、電極対数が２００対で、電極の交
差幅が５０λのＩＤＴ電極２を設けた。ＩＤＴ電極２
は、真空蒸着法によりＡｌ膜を形成し、そのＡｌ膜をリ
フトオフ法で櫛歯状電極とした。ＩＤＴ電極２の両端部
には１００本の反射器３をそれぞれ、ＩＤＴ電極２の規
格化膜厚を０．０１６としてＳＡＷ装置Ｄ１を作製した
ところ、頂点温度が２７．５℃で、−３０〜８０℃の温
度範囲での周波数変化量は約５００ｐｐｍであった。
な、安定した温度特性のＳＡＷ装置を提供する。 【解決手段】４５°Ｘ−ＺのＬＢＯ圧電基板１上に、電
極線幅が約３μｍで、電極対数が２００対で、電極の交
差幅が５０λのＩＤＴ電極２を設けた。ＩＤＴ電極２
は、真空蒸着法によりＡｌ膜を形成し、そのＡｌ膜をリ
フトオフ法で櫛歯状電極とした。ＩＤＴ電極２の両端部
には１００本の反射器３をそれぞれ、ＩＤＴ電極２の規
格化膜厚を０．０１６としてＳＡＷ装置Ｄ１を作製した
ところ、頂点温度が２７．５℃で、−３０〜８０℃の温
度範囲での周波数変化量は約５００ｐｐｍであった。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、四ほう酸リチウム
（Ｌｉ2 Ｂ4 Ｏ7 ）単結晶を基板材料とする弾性表面波
装置に関する。
（Ｌｉ2 Ｂ4 Ｏ7 ）単結晶を基板材料とする弾性表面波
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】四ほう酸リチウム単結晶（以下ＬＢＯと
略記する）は、正方晶点群４mmに属する圧電結晶であ
り、圧電材料の性能を示す電気機械結合係数が大きく、
群遅延時間温度係数が小さい材料として注目されてお
り、特に弾性表面波（Surface Acoustic Wave 、以下Ｓ
ＡＷと略す）装置、バルク波デバイス、パイロ電気デバ
イス等の各種圧電デバイス用の材料として注目されてい
る。
略記する）は、正方晶点群４mmに属する圧電結晶であ
り、圧電材料の性能を示す電気機械結合係数が大きく、
群遅延時間温度係数が小さい材料として注目されてお
り、特に弾性表面波（Surface Acoustic Wave 、以下Ｓ
ＡＷと略す）装置、バルク波デバイス、パイロ電気デバ
イス等の各種圧電デバイス用の材料として注目されてい
る。
【０００３】このＬＢＯ材でもって、主にＸカット面で
ＳＡＷの伝搬方向をＺ軸方向となるように基板を作成し
た場合、電気機械結合係数が大きくなり、しかも、群遅
延時間温度係数が小さくなり、更に４５°回転Ｘカット
面でＺ軸伝搬となるＬＢＯ基板が最適であることが知ら
れている（特公平２−４４１６９号参照）。
ＳＡＷの伝搬方向をＺ軸方向となるように基板を作成し
た場合、電気機械結合係数が大きくなり、しかも、群遅
延時間温度係数が小さくなり、更に４５°回転Ｘカット
面でＺ軸伝搬となるＬＢＯ基板が最適であることが知ら
れている（特公平２−４４１６９号参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ｌ
ＢＯ基板を用いて移動体通信用ＩＦ（Intermediate Fre
quency；中間周波数）フィルタに使用されるＳＡＷ装置
を作製するに、その基板上に膜厚Ｈ＝０．０５２μｍ
（ただし、この膜厚はＳＡＷの波長λにより規格化した
規格化膜厚Ｈ／λで表すと０．０１３である）のアルミ
ニウム（Ａｌ）電極を形成して、周波数温度係数を評価
したところ、周波数変化量が０になる頂点温度が１２℃
で、−３０〜８０℃の範囲での周波数変化量が７５０ｐ
ｐｍと大きく、これにより、温度変化に対して共振周波
数及び中心周波数のずれが大きいという問題点があっ
た。
ＢＯ基板を用いて移動体通信用ＩＦ（Intermediate Fre
quency；中間周波数）フィルタに使用されるＳＡＷ装置
を作製するに、その基板上に膜厚Ｈ＝０．０５２μｍ
（ただし、この膜厚はＳＡＷの波長λにより規格化した
規格化膜厚Ｈ／λで表すと０．０１３である）のアルミ
ニウム（Ａｌ）電極を形成して、周波数温度係数を評価
したところ、周波数変化量が０になる頂点温度が１２℃
で、−３０〜８０℃の範囲での周波数変化量が７５０ｐ
ｐｍと大きく、これにより、温度変化に対して共振周波
数及び中心周波数のずれが大きいという問題点があっ
た。
【０００５】従って、本発明は上記事情に鑑みて完成さ
れたものであり、その目的は常温付近（２０〜３０℃）
に頂点温度を有し、共振周波数及び中心周波数等の変化
量の小さな、安定した温度特性のＳＡＷ装置を提供する
ことにある。
れたものであり、その目的は常温付近（２０〜３０℃）
に頂点温度を有し、共振周波数及び中心周波数等の変化
量の小さな、安定した温度特性のＳＡＷ装置を提供する
ことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の弾性表面波装置
は、四ほう酸リチウム単結晶からなり、基板面の切り出
し角と弾性表面波の伝搬方向がオイラー角表示で（４５
°，９０°，９０°）及びそれと等価な角度である圧電
基板上に、規格化膜厚が０．０１５〜０．０２２又は
０．１３７〜０．１４４の櫛歯状電極を設けたことを特
徴とする。
は、四ほう酸リチウム単結晶からなり、基板面の切り出
し角と弾性表面波の伝搬方向がオイラー角表示で（４５
°，９０°，９０°）及びそれと等価な角度である圧電
基板上に、規格化膜厚が０．０１５〜０．０２２又は
０．１３７〜０．１４４の櫛歯状電極を設けたことを特
徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明のＳＡＷ装置Ｄ１を図１の
平面図により説明する。基板面の切り出し角とＳＡＷの
伝搬方向がオイラー角表示で（４５°，９０°，９０
°）であって、４５°Ｘ−Ｚ（４５°回転Ｘカット−Ｚ
方向伝搬）のＬＢＯ圧電基板１を用い、このＬＢＯ圧電
基板１上に、櫛歯状電極のＩＤＴ（Inter Digital Tran
sducer）電極２が形成され、ＩＤＴ電極２の両端部には
ＳＡＷを反射し効率よく共振させる反射器３が設けられ
る。なお、図１においてＩＮは信号入力部、ＯＵＴは信
号出力部、ＧＮＤは接地部（グランド部）である。
平面図により説明する。基板面の切り出し角とＳＡＷの
伝搬方向がオイラー角表示で（４５°，９０°，９０
°）であって、４５°Ｘ−Ｚ（４５°回転Ｘカット−Ｚ
方向伝搬）のＬＢＯ圧電基板１を用い、このＬＢＯ圧電
基板１上に、櫛歯状電極のＩＤＴ（Inter Digital Tran
sducer）電極２が形成され、ＩＤＴ電極２の両端部には
ＳＡＷを反射し効率よく共振させる反射器３が設けられ
る。なお、図１においてＩＮは信号入力部、ＯＵＴは信
号出力部、ＧＮＤは接地部（グランド部）である。
【０００８】上記本発明において、規格化膜厚が０．０
１５〜０．０２２と０．１３７〜０．１４４とでは、後
者の方が膜厚が厚く膜の密着力が強いため、好ましい。
更に、より好適には規格化膜厚を０．０１７〜０．０２
０又は０．１３９〜０．１４２とするのがよく、その場
合頂点温度を常温の２５℃前後に設定できる。
１５〜０．０２２と０．１３７〜０．１４４とでは、後
者の方が膜厚が厚く膜の密着力が強いため、好ましい。
更に、より好適には規格化膜厚を０．０１７〜０．０２
０又は０．１３９〜０．１４２とするのがよく、その場
合頂点温度を常温の２５℃前後に設定できる。
【０００９】本発明において、（４５°，９０°，９０
°）と等価なオイラー角とは、（４５°，９０°，−９
０°）、（１３５°，９０°，９０°）、（１３５°，
９０°，−９０°）である。この場合、オイラー角が各
成分において±５°程度ずれてもほぼ同等の特性が得ら
れるため、その程度のずれは許容範囲である。
°）と等価なオイラー角とは、（４５°，９０°，−９
０°）、（１３５°，９０°，９０°）、（１３５°，
９０°，−９０°）である。この場合、オイラー角が各
成分において±５°程度ずれてもほぼ同等の特性が得ら
れるため、その程度のずれは許容範囲である。
【００１０】本発明において、ＬＢＯ圧電基板１を用い
た場合、ＩＤＴ電極２の電極線幅は設計上一般的に約３
〜１０μｍ程度とするのがよい。同様に、電極の対数は
３０〜２００対とし、電極の交差幅は２０〜５０λ（λ
はＳＡＷの波長）とする。また、ＩＤＴ電極２と反射器
３との間隙は、通常、３λ／８程度とするのがよい。Ｉ
ＤＴ電極２及び反射器３は、Ａｌ、Ａｌ合金（Ａｌ＋Ｔ
ｉ、Ａｌ＋Ｃｕ等）により形成し、特にＡｌが励振効率
が良く、材料コストが安価な点で好ましい。更に、ＩＤ
Ｔ電極２間にＺｎＯ、ＡｌＮ等の圧電性材料を成膜すれ
ば、ＳＡＷの共振効率が向上し好適である。ＬＢＯ圧電
基板１の厚みは０．３〜０．５ｍｍが好ましく、０．３
ｍｍ未満では基板が脆くなり取り扱いに難点があり、
０．５ｍｍ超では基板のコストが大きくなる。
た場合、ＩＤＴ電極２の電極線幅は設計上一般的に約３
〜１０μｍ程度とするのがよい。同様に、電極の対数は
３０〜２００対とし、電極の交差幅は２０〜５０λ（λ
はＳＡＷの波長）とする。また、ＩＤＴ電極２と反射器
３との間隙は、通常、３λ／８程度とするのがよい。Ｉ
ＤＴ電極２及び反射器３は、Ａｌ、Ａｌ合金（Ａｌ＋Ｔ
ｉ、Ａｌ＋Ｃｕ等）により形成し、特にＡｌが励振効率
が良く、材料コストが安価な点で好ましい。更に、ＩＤ
Ｔ電極２間にＺｎＯ、ＡｌＮ等の圧電性材料を成膜すれ
ば、ＳＡＷの共振効率が向上し好適である。ＬＢＯ圧電
基板１の厚みは０．３〜０．５ｍｍが好ましく、０．３
ｍｍ未満では基板が脆くなり取り扱いに難点があり、
０．５ｍｍ超では基板のコストが大きくなる。
【００１１】かくして、本発明のＳＡＷ装置は、周波数
変化量がほぼ０になる頂点温度を常温付近（２０〜３０
℃）に設定でき、また広い温度幅で周波数変化量が少な
く、その結果、温度特性に優れたものとなる。
変化量がほぼ０になる頂点温度を常温付近（２０〜３０
℃）に設定でき、また広い温度幅で周波数変化量が少な
く、その結果、温度特性に優れたものとなる。
【００１２】更に、本発明において、ＳＡＷ装置Ｄ１の
共振の中心周波数の温度に対する変化量がほぼ０になる
頂点温度は、常温付近の約２０〜３０℃が、ＳＡＷ装置
Ｄ１の使用温度を常温付近に調温するための温度制御装
置等が不要となり好ましい。この場合、頂点温度を中心
として約±５５℃の範囲で、５００ｐｐｍ以下の周波数
変化量とするのが、温度による周波数変動を抑制でき、
安定した周波数特性が得られ好適である。
共振の中心周波数の温度に対する変化量がほぼ０になる
頂点温度は、常温付近の約２０〜３０℃が、ＳＡＷ装置
Ｄ１の使用温度を常温付近に調温するための温度制御装
置等が不要となり好ましい。この場合、頂点温度を中心
として約±５５℃の範囲で、５００ｐｐｍ以下の周波数
変化量とするのが、温度による周波数変動を抑制でき、
安定した周波数特性が得られ好適である。
【００１３】尚、本発明は上記の実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々
の変更は何等差し支えない。例えば、図１のＳＡＷ装置
Ｄ１はＩＤＴ電極２を直列接続したものであるが、並列
接続、４端子回路における従属接続等にも適用できる。
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々
の変更は何等差し支えない。例えば、図１のＳＡＷ装置
Ｄ１はＩＤＴ電極２を直列接続したものであるが、並列
接続、４端子回路における従属接続等にも適用できる。
【００１４】
【実施例】本発明の実施例を以下に示す。
【００１５】（実施例１）図１に示すように、厚さ０．
５ｍｍの４５°Ｘ−ＺのＬＢＯ圧電基板１上に、電極線
幅が約３μｍで、電極対数が２００対で、電極の交差幅
が５０λ（λはＳＡＷの波長でλ＝１２μｍ）のＩＤＴ
電極２を設けた。ＩＤＴ電極２は、真空蒸着法によりＡ
ｌ膜を形成し、そのＡｌ膜をリフトオフ法で櫛歯状電極
とした。ＩＤＴ電極２の両端部には、本数１００本の反
射器３をそれぞれ設け、ＩＤＴ電極２と反射器３との間
隙は３λ／８とした。尚、上記４５°Ｘ−Ｚはオイラー
角表示で（４５°，９０°，９０°）である。
５ｍｍの４５°Ｘ−ＺのＬＢＯ圧電基板１上に、電極線
幅が約３μｍで、電極対数が２００対で、電極の交差幅
が５０λ（λはＳＡＷの波長でλ＝１２μｍ）のＩＤＴ
電極２を設けた。ＩＤＴ電極２は、真空蒸着法によりＡ
ｌ膜を形成し、そのＡｌ膜をリフトオフ法で櫛歯状電極
とした。ＩＤＴ電極２の両端部には、本数１００本の反
射器３をそれぞれ設け、ＩＤＴ電極２と反射器３との間
隙は３λ／８とした。尚、上記４５°Ｘ−Ｚはオイラー
角表示で（４５°，９０°，９０°）である。
【００１６】そして、ＩＤＴ電極２の規格化膜厚を０．
０１６としてＩＦフィルタ用のＳＡＷ装置Ｄ１を作製し
たところ、図２のグラフに示すように、頂点温度が約２
７．５℃であり、−３０〜８０℃の温度範囲で周波数変
化量は約５００ｐｐｍであった。
０１６としてＩＦフィルタ用のＳＡＷ装置Ｄ１を作製し
たところ、図２のグラフに示すように、頂点温度が約２
７．５℃であり、−３０〜８０℃の温度範囲で周波数変
化量は約５００ｐｐｍであった。
【００１７】（実施例２）ＩＤＴ電極２の規格化膜厚を
０．１４とし、他の構成は実施例１と同様にしてＳＡＷ
装置Ｄ１を作製したところ、頂点温度が約２５℃で、−
３０〜８０℃の温度範囲で周波数変化量は４５０ｐｐｍ
であった。
０．１４とし、他の構成は実施例１と同様にしてＳＡＷ
装置Ｄ１を作製したところ、頂点温度が約２５℃で、−
３０〜８０℃の温度範囲で周波数変化量は４５０ｐｐｍ
であった。
【００１８】ここで、図４にさまざまな規格化膜厚に対
する頂点温度の依存性を示す。ＩＤＴ電極２の規格化膜
厚を０．０１５〜０．０２２又は０．１３７〜０．１４
４にすることにより、頂点温度を常温付近に設定できる
ことがわかる。
する頂点温度の依存性を示す。ＩＤＴ電極２の規格化膜
厚を０．０１５〜０．０２２又は０．１３７〜０．１４
４にすることにより、頂点温度を常温付近に設定できる
ことがわかる。
【００１９】（比較例１）ＩＤＴ電極２の規格化膜厚を
０．１３３とし、他の構成は実施例１と同様にしたとこ
ろ、図３のグラフに示すように、頂点温度が約４２．３
℃で、−３０〜８０℃の温度範囲で周波数変化量は１１
００ｐｐｍであった。
０．１３３とし、他の構成は実施例１と同様にしたとこ
ろ、図３のグラフに示すように、頂点温度が約４２．３
℃で、−３０〜８０℃の温度範囲で周波数変化量は１１
００ｐｐｍであった。
【００２０】（比較例２）ＩＤＴ電極２の規格化膜厚を
０．０１３とし、他の構成は実施例１と同様にしたとこ
ろ、頂点温度が約１２℃で、−３０〜８０℃の温度範囲
で周波数変化量は７５０ｐｐｍであった。
０．０１３とし、他の構成は実施例１と同様にしたとこ
ろ、頂点温度が約１２℃で、−３０〜８０℃の温度範囲
で周波数変化量は７５０ｐｐｍであった。
【００２１】
【発明の効果】本発明により、周波数変化量がほぼ０に
なる頂点温度を常温付近に設定でき、また広い温度幅で
周波数変化量が少なく温度特性に優れたＳＡＷ装置を提
供できる。このように、本発明のＳＡＷ装置は温度特性
に優れるので、温度変化に対する共振周波数及び中心周
波数のずれが少ないという効果も有する。更に、オイラ
ー角（４５°，９０°，９０°）は結晶格子面では
（１，１，０）面であり、結晶方位測定及びへき開によ
る基板切り出しも容易になるという効果もある。
なる頂点温度を常温付近に設定でき、また広い温度幅で
周波数変化量が少なく温度特性に優れたＳＡＷ装置を提
供できる。このように、本発明のＳＡＷ装置は温度特性
に優れるので、温度変化に対する共振周波数及び中心周
波数のずれが少ないという効果も有する。更に、オイラ
ー角（４５°，９０°，９０°）は結晶格子面では
（１，１，０）面であり、結晶方位測定及びへき開によ
る基板切り出しも容易になるという効果もある。
【００２２】本発明のＳＡＷ装置は、移動体通信用ＩＦ
フィルタ、デジタル・コードレス・ＩＦフィルタ、ＶＩ
Ｆ（Video Inter-frequency ）フィルタ、ページャー用
フィルタ等に適用できる。
フィルタ、デジタル・コードレス・ＩＦフィルタ、ＶＩ
Ｆ（Video Inter-frequency ）フィルタ、ページャー用
フィルタ等に適用できる。
【図１】本発明の弾性表面波装置の平面図である。
【図２】本発明の周波数変化量の温度依存性のグラフで
ある。
ある。
【図３】従来の周波数変化量の温度依存性のグラフであ
る。
る。
【図４】本発明の規格化膜厚に対する頂点温度の依存性
のグラフである。
のグラフである。
１：４５°Ｘ−ＺＬＢＯ圧電基板 ２：ＩＤＴ電極 ３：反射器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 一弘 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】 四ほう酸リチウム単結晶からなり、基板
面の切り出し角と弾性表面波の伝搬方向がオイラー角表
示で（４５°，９０°，９０°）及びそれと等価な角度
である圧電基板上に、規格化膜厚が０．０１５〜０．０
２２又は０．１３７〜０．１４４の櫛歯状電極を設けた
ことを特徴とする弾性表面波装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19791296A JPH1041777A (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | 弾性表面波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19791296A JPH1041777A (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | 弾性表面波装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1041777A true JPH1041777A (ja) | 1998-02-13 |
Family
ID=16382344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19791296A Pending JPH1041777A (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | 弾性表面波装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1041777A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003037475A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-02-07 | Toyo Commun Equip Co Ltd | Ｓａｗデバイス |
| US7084001B2 (en) * | 2002-12-11 | 2006-08-01 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Method of forming film including a comb tooth patterning film |
| JP2009303266A (ja) * | 2009-09-28 | 2009-12-24 | Toppan Printing Co Ltd | 弾性表面波素子及び弾性表面波素子を用いた環境差異検出装置 |
-
1996
- 1996-07-26 JP JP19791296A patent/JPH1041777A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003037475A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-02-07 | Toyo Commun Equip Co Ltd | Ｓａｗデバイス |
| US7084001B2 (en) * | 2002-12-11 | 2006-08-01 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Method of forming film including a comb tooth patterning film |
| JP2009303266A (ja) * | 2009-09-28 | 2009-12-24 | Toppan Printing Co Ltd | 弾性表面波素子及び弾性表面波素子を用いた環境差異検出装置 |
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