JPS6041315A - 弾性表面波素子 - Google Patents

弾性表面波素子

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Publication number
JPS6041315A
JPS6041315A JP14920283A JP14920283A JPS6041315A JP S6041315 A JPS6041315 A JP S6041315A JP 14920283 A JP14920283 A JP 14920283A JP 14920283 A JP14920283 A JP 14920283A JP S6041315 A JPS6041315 A JP S6041315A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acoustic wave
surface acoustic
electrode
tcd
substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP14920283A
Other languages
English (en)
Inventor
Hitoshi Suzuki
仁 鈴木
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP14920283A priority Critical patent/JPS6041315A/ja
Publication of JPS6041315A publication Critical patent/JPS6041315A/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
    • H03H9/02818Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H03H9/02834Means for compensation or elimination of undesirable effects of temperature influence

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は硼酸リチウム単結晶基板を用いた弾性表面波素
子に関する。
[発明の技術的背なとその問題点] 弾性表面波素子に使われる圧電基板に重要な性能として
遅延時間温度係数(TCD)と電気機械結合係数(K2
)が挙げられる。TCDは零に近いほど、またに2は大
きいほど弾性表面波素子用基板として望ましい。従来弾
性表面波素子用基板として最も良く使われているのは、
8Tカツト水晶、ニオブ酸リチウム(LiNbO3) 
、タン〉ル酸リチウム(LiTa03) テアル。
STカット水晶は零TCDをもつが K2け01%と小
さい。LiNbO3(例えばYカッ)Z伝搬基鈑)は、
K2は4.8%と大きいが、TCDが−c+4ppm/
’0と大きい欠点がある。Li1ac3(例えばXカッ
ト112゜Y方向伝搬基板)は■(2は0.8%、TC
Dは−13ppm八を有し、8Tカツト水晶とLiNb
O3の中間的な性能を持っている。
しかし、弾性表面波素子がより高性能化、高周波化する
に伴い、TCDが零でに2がLiNbO3に近い基板相
料が要求されている。最近1でなって硼酸リチウム単結
晶(例えばJ、12B407 )が望ましい弾性表面波
基板として注目されている。即ち、−個々L テLi 
2B407 $ 結A 2o°X h ットz伝搬dk
 M< (200X−z)はTCDが零になる。i k
 K2(ri LiTaO311WJ等である。
しかしながら、L i T ao 35T(2みのに2
では、よシ挿入損失の少ないフィルタや比帯域幅の広い
共振子を実現するためには寸だ不充分であり、さらにに
2の大きい系板材料が強く望まれている。
一方本発明者の実験(【よると、硼酸リチウム単結晶基
板1((は更に次のよう々問題があることが判明した。
すなわち、第1図に示すようにLi 2B407基板1
にくし形電極2を形成し、弾性表面波素子を作成した後
、しばらく大気中に放置していたところ基イ反表面が白
?Dすることがわかった。この白濁した蟇板表面を電子
顕微鏡により観察し、たところ第2図に示すように系板
表面が溶解されておシさらに電極下部の基板までが溶解
されていることがわがっプこ。これらの様子は高湿度保
存では顕著にあられれた。
すなわちLiz13407基板は水分に対して溶解性を
示し、−耐環境特注の信頼性を低下させていた。
[発明の目的] 本発明は、上述した従来の問題点を改良すべくなされた
もので、K2およびTCDの性能を向上ならしめ、かつ
信頼性の向上を(吐かった硼酸リチウム単結晶基板を用
いた弾性表面波メモ子を提供することを目的とする。
[発明の概要] 本発明は電極が形成されたFA酸リチウム単結晶基板上
に二酸化シリコン膜を規格化膜厚khで0.9〜2.3
の範囲で形成1〜だことを特徴としている。
「発明の効果」 本発明によれば弾性表面波素子用基板として重要な性能
であるに2を増加々らしめると共にT CI)の改良が
でき零TCDも実現できる。かつ、耐猟境特性の信頼性
も向上できる。
[発明の実施例] 以下、本発明を図面を参照して説明する。
第3図および第4図は本発明に係る弾性表面波素子の構
成の一例を示したものである。′8ず、これらの製造工
程を簡単に説明する。XカットZ伝搬Li2B4O7基
板1の7≧面にくし形電極2,2′をリフトオフ法によ
り形成する。電極材料としてはアルミニウムおよび金−
クロムなどを用いる。尚、くし形電極2,2′間の伝搬
路にシールド電極を設けてもよい。
次に二酸化シリコン膜(8+OJ3を後に述べる理由に
上シ所定の厚さの範囲で形成する0このS+02f、]
3は、スパッタ法やIC技術で用いられているC V 
D (ChemicalVapor Doposit 
)法によシ容易に形成することができる。取シ出し電極
はSiO2膜を介して静電的に結合してもよく直接接続
するためにワイヤーボンディングを行なう場合には電極
2のブスバー上にマスクをかけて5102mが形成され
ないようにしてもよい。次に3102Mを形成すること
によって弾性表面波素子の重吸彦性能であるに2とTC
Dがどのように変化するかを説明する。第5図はS i
oz膜の厚さを変化させた場合の■ぐ2とTCDの変化
を示したものである。尚、S i02膜の厚さは規格化
膜厚khで表わしている。ただしに=2π/λで、λは
弾性表面波波長である。第5図丸印10,2C1は5i
02膜がついてない場合、す外わちXカットZ伝搬LI
2B407基板自身のに2とTCDで−to値はそれぞ
れ1.08(%)、−10ppm/’Oである。
まずに2の変化(【ついて説明する。5fOJJが形成
された場合曲線11に示すように膜が極めて薄い場合に
けに2が低下しkh二二種4付近ほぼ零と々シ、さらに
S i02膜が増加するに伜いに2は上昇し、kh−Δ
)伺近で最大値を示しその後は低下することがわかる。
最大値でのに28寸3.06 (多)とLi 2B40
7基板自身の約3倍に増加している。この曲線11から
膜f5−khを09〜4,2の範囲に設定することによ
りIぐの増加がはかれることがわかる。次ic T C
Dの変化について謂、明する。曲線21に示すように5
io2[i厚khが増加するに伴いT CI)は正の方
向に変化しんん=0.65 /、−j近で零TCDとf
ll)、+ 10 p p m/’Cで極値となる。さ
らに膜厚が増加するに伴い負の方向に変化し、再びkA
 = 2.0付近で零TCDとなり5iQ2自身のTC
Dに近づいていくことがわかる。この曲線21から膜厚
khを適当に選ぶことによりTCDの改善がはかれ、特
定の膜厚では零TCDが得られることがわかる。尚、2
00DIHy、以上の高周波帯共振子に応用するにあた
ってはTCDは±10 p pm/’0以内であること
が要求されており、この点から5I02膜厚khは0〜
23の範囲に設定することが望ましい。以上説明したこ
とから、TCDが±1.01)I)m/’O以内である
ことを満足し、しかもに2の増加をはかるため如け81
02膜厚kh二0.9〜2.:)の範囲にすれば良いこ
とがわかった。特にk h := 2.0においてはI
ぐ2” 3.06 (メ)と太きくしかも零TCDが得
られ従来にない良好な性能を有している。
一方、5i021莫を形成したことにより、従来問題と
なっていノこ水分により:[,12B40?外板が溶解
されることはなく耐環境性による信頼性が著しく向上し
た。Sio2膜は現在主に半導体技術で極めて広く使用
されており、化学的にも安定なイ」質でその性質もよく
知られている。尚、5i02膜は必ずしも純粋でなくて
もリンが含まれたリン・ケイ酸ガラス(PSG)や窒化
シリコン(Si3N4)などの誇電体薄膜によっても本
発明の効果を実現できることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の弾性表面波素子の一例を示す模式図、第
2図は前記第1図に示す基板表面が溶解されたようすを
示す側面図、第3図は本発明の一実施例による弾性表面
波素子の模式図、第4図は前記第3図の側面図、第5図
け5i02Q厚に対するKとTCDの変化を示す図であ
る。 1−硼酸リチウム基板、 2・電極、 3・・二酸化シリコンRが。 代理人 弁理士 則 近 hK 佑 (ほか1名) 第1図 第 3 図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)硼酸リチウム牟結晶基板上に形成された電気信号
    を弾性表面波に変換する電極と、前記電極を含む硼酸リ
    チウム単結晶基板上に所定の厚さで二酸化シリコン膜を
    形成したことを特徴とする弾性表面波素子。 面波岩子。ただし、k二2“/λ(λ:弾性表面波波長
JP14920283A 1983-08-17 1983-08-17 弾性表面波素子 Pending JPS6041315A (ja)

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JP14920283A JPS6041315A (ja) 1983-08-17 1983-08-17 弾性表面波素子

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JPS6041315A true JPS6041315A (ja) 1985-03-05

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ID=15470051

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6264110A (ja) * 1985-09-13 1987-03-23 Fujitsu Ltd 圧電結晶デバイスの製造方法
JPS63121306A (ja) * 1986-11-11 1988-05-25 Toshiba Corp 弾性表面波装置の製造方法
GB2260023A (en) * 1991-09-25 1993-03-31 Mitsubishi Materials Corp Elastic wave device having silica film
JPH05275964A (ja) * 1991-11-15 1993-10-22 Oki Electric Ind Co Ltd 弾性表面波フィルタ
US5446329A (en) * 1992-09-14 1995-08-29 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Surface acoustic wave element

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JPS63121306A (ja) * 1986-11-11 1988-05-25 Toshiba Corp 弾性表面波装置の製造方法
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JPH05275964A (ja) * 1991-11-15 1993-10-22 Oki Electric Ind Co Ltd 弾性表面波フィルタ
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