JPS6041315A - 弾性表面波素子 - Google Patents
弾性表面波素子Info
- 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
- 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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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
- H03H9/02818—Means for compensation or elimination of undesirable effects
- H03H9/02834—Means 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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)
- （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
）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14920283A JPS6041315A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | 弾性表面波素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14920283A JPS6041315A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | 弾性表面波素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6041315A true JPS6041315A (ja) | 1985-03-05 |
Family
ID=15470051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14920283A Pending JPS6041315A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | 弾性表面波素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6041315A (ja) |
Cited By (5)
| 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 |
-
1983
- 1983-08-17 JP JP14920283A patent/JPS6041315A/ja active Pending
Cited By (5)
| 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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