JPS61199315A - 弾性表面波素子 - Google Patents
弾性表面波素子Info
- Publication number
- JPS61199315A JPS61199315A JP4065785A JP4065785A JPS61199315A JP S61199315 A JPS61199315 A JP S61199315A JP 4065785 A JP4065785 A JP 4065785A JP 4065785 A JP4065785 A JP 4065785A JP S61199315 A JPS61199315 A JP S61199315A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acoustic wave
- surface acoustic
- dielectric film
- crystal substrate
- temperature
- 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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- 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】
「技術分野」
本発明は遅延線、発振器、フィルタなどに適用される弾
性表面波素子に関する。
性表面波素子に関する。
「従来技術およびその問題点」
弾性表面波素子は、従来軍需用の特殊な用途に使用され
ていたが、近年ＦＭチューナ、ＴＶ等の民生用機器にも
使用され始め、にわかに脚光を浴びるようになってきた
。弾性表面波素子は具体的には遅延素子１発振子、フィ
ルタなどとして製品化されている。これら各種の弾性表
面波素子の特徴は、小型、軽量で、信頼性が高いこと、
およびその製造工程が集積回路と類似しており、量産性
に富むことなどである。そして、現在では欠くべからざ
る電子部品として量産されるに至っている。
ていたが、近年ＦＭチューナ、ＴＶ等の民生用機器にも
使用され始め、にわかに脚光を浴びるようになってきた
。弾性表面波素子は具体的には遅延素子１発振子、フィ
ルタなどとして製品化されている。これら各種の弾性表
面波素子の特徴は、小型、軽量で、信頼性が高いこと、
およびその製造工程が集積回路と類似しており、量産性
に富むことなどである。そして、現在では欠くべからざ
る電子部品として量産されるに至っている。
従来の弾性表面波素子の一例を弾性表面波共振子を例と
して説明すると８．第３図および第４図に示すように、
圧電基板１の上に導電性物質からなるすだれ状電極２が
形成されている。この”場合、圧電基板１は、例えば水
晶、ニオブ酸リチウムなどの圧電性をもった単結晶や圧
電セラミックス、あるいはガラスの表面に圧電性をもっ
た薄膜を形成したものが使用される。また、すだれ状電
極２は、例えばアルミニウム、金などの金属を圧電基板
１の上に蒸着後、フォトエツチングにより形成すること
ができる。そして、このすだれ状電極２の両側に誘電体
、導電体、溝等からなるリッジで構成される１対の格子
状反射器３．３が形成されている。
して説明すると８．第３図および第４図に示すように、
圧電基板１の上に導電性物質からなるすだれ状電極２が
形成されている。この”場合、圧電基板１は、例えば水
晶、ニオブ酸リチウムなどの圧電性をもった単結晶や圧
電セラミックス、あるいはガラスの表面に圧電性をもっ
た薄膜を形成したものが使用される。また、すだれ状電
極２は、例えばアルミニウム、金などの金属を圧電基板
１の上に蒸着後、フォトエツチングにより形成すること
ができる。そして、このすだれ状電極２の両側に誘電体
、導電体、溝等からなるリッジで構成される１対の格子
状反射器３．３が形成されている。
すだれ状電極２に特定周波数の電圧を印加すると、すだ
れ状電極２の間隙の圧電基板１表面に電界がかかり、圧
電基板１の圧電性により電圧に比例したひずみが生じ、
そのひずみが圧電基板ｌの材料によって定まった音速で
表面波として両側に伝搬する。この表面波は、両側の格
子状反射器３．３によって反射され、再びすだれ状電極
２に帰還して共振がなされるようになっている。
れ状電極２の間隙の圧電基板１表面に電界がかかり、圧
電基板１の圧電性により電圧に比例したひずみが生じ、
そのひずみが圧電基板ｌの材料によって定まった音速で
表面波として両側に伝搬する。この表面波は、両側の格
子状反射器３．３によって反射され、再びすだれ状電極
２に帰還して共振がなされるようになっている。
ところで、この種の弾性表面波共振子に要求される特性
の一つに周囲の環境温度に対する共振周波数の安定性が
挙げられる。共振周波数の安定性は、一般的には共振周
波数の温度変化として表わされ、用いる圧電基板により
変化する。一般的によく用いられる圧電材料の一次の温
度特性は、次の通りである。
の一つに周囲の環境温度に対する共振周波数の安定性が
挙げられる。共振周波数の安定性は、一般的には共振周
波数の温度変化として表わされ、用いる圧電基板により
変化する。一般的によく用いられる圧電材料の一次の温
度特性は、次の通りである。
１１２° Ｘ−Ｙ ＬｉＴａＯ３１８ｐｐ１１／’０１
２８° Ｙ−Ｘ ＬＬｉＮｂＯ３７４ｐｐ／’Ｉ：：５
Ｔ−Ｑｕａｒｔｚ Ｏｐｐｍ／’Ｃ上
記のように、水晶は良好な温度特性を有するので、温度
に対する高安定性を要求される分野では一般に水晶基板
が用いられる。ところが、水晶は一次の温度係数は零で
あるが、二次の温度係数を有するので、放物線形状の共
振周波数変化を示す。そ［７て、この変化は共振周波数
の如何によらず、温度に対しである一定の変化を示す。
２８° Ｙ−Ｘ ＬＬｉＮｂＯ３７４ｐｐ／’Ｉ：：５
Ｔ−Ｑｕａｒｔｚ Ｏｐｐｍ／’Ｃ上
記のように、水晶は良好な温度特性を有するので、温度
に対する高安定性を要求される分野では一般に水晶基板
が用いられる。ところが、水晶は一次の温度係数は零で
あるが、二次の温度係数を有するので、放物線形状の共
振周波数変化を示す。そ［７て、この変化は共振周波数
の如何によらず、温度に対しである一定の変化を示す。
この状況を第５図の−×−×−の曲線で示す。
ところで、最近、弾性表面波共振子の周波数帯がＶＨＦ
帯からＵ）ＩＦ帯へ、さらにはＧＨｚ帯にまでのびてく
るにしたがい、水晶のもつ共振周波数の二次温度係数が
問題となってきている。すなわち、共振周波数の温度に
対する変化率が周波数に依存しないため、高い周波数で
は温度に対してより多く変動することになる。このため
、従来は弾性表面波素子を恒温槽に入れる等により、温
度による共振周波数変化を抑制していたが、民生用機器
の分野においては、恒温槽を用いることによるコストア
ップが問題となってきた。
帯からＵ）ＩＦ帯へ、さらにはＧＨｚ帯にまでのびてく
るにしたがい、水晶のもつ共振周波数の二次温度係数が
問題となってきている。すなわち、共振周波数の温度に
対する変化率が周波数に依存しないため、高い周波数で
は温度に対してより多く変動することになる。このため
、従来は弾性表面波素子を恒温槽に入れる等により、温
度による共振周波数変化を抑制していたが、民生用機器
の分野においては、恒温槽を用いることによるコストア
ップが問題となってきた。
「発明の目的」
本発明の目的は、上記従来の問題点を解決することにあ
り、温度に対する周波数変動の少ない弾性表面波素子を
提供することにある。
り、温度に対する周波数変動の少ない弾性表面波素子を
提供することにある。
「発明の構成」
本発明による弾性表面波素子は、水晶基板上に少なくと
も一対のすだれ状電極を有し、水晶基板表面に誘電体膜
が被覆されている。この場合、誘電体膜はすだれ状電極
等の下層に形成されていてもよく、あるいはすだれ状電
極等の上層を覆うように形成されていてもよい。
も一対のすだれ状電極を有し、水晶基板表面に誘電体膜
が被覆されている。この場合、誘電体膜はすだれ状電極
等の下層に形成されていてもよく、あるいはすだれ状電
極等の上層を覆うように形成されていてもよい。
また、誘電体膜の材質は特に限定されないが、一般式５
ｉｆｔで示される酸化シリコンを用いることが好ましい
。誘電体膜は例えばスパッタ蒸着により形成することが
できる。
ｉｆｔで示される酸化シリコンを用いることが好ましい
。誘電体膜は例えばスパッタ蒸着により形成することが
できる。
このように、本発明では、水晶基板の表面に誘電体膜を
被覆したことにより、共振周波数の温度特性が著しく改
善される。
被覆したことにより、共振周波数の温度特性が著しく改
善される。
「発明の実施例」
実施例
第１図に示すように、鏡面研磨を施した３４°回転Ｙカ
ット水晶基板ｌの上に、Ａ１を膜厚１００００人となる
ようにスパッタ蒸着した。次いで、すだれ状電極２およ
び反射器３を、通常の湿式フォトエツチング法により形
成した。さらに、それらの上から、二酸化シリコンを基
板加熱温度２００℃、成■タレート０．１５ｇｍ／ｈｒ
、 Ａｒ＋Ｑ□混合ガスで全圧３Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ
にて水晶基板１を自公転しなからマグネトロンスパッタ
蒸着して、誘電体膜４を形成した。このようにして作ら
れた二酸化シリコン？Ａ電体膜はＸ線回折より非晶質で
あることを確認した。こうして１弾性表面波共振子を製
造した。
ット水晶基板ｌの上に、Ａ１を膜厚１００００人となる
ようにスパッタ蒸着した。次いで、すだれ状電極２およ
び反射器３を、通常の湿式フォトエツチング法により形
成した。さらに、それらの上から、二酸化シリコンを基
板加熱温度２００℃、成■タレート０．１５ｇｍ／ｈｒ
、 Ａｒ＋Ｑ□混合ガスで全圧３Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ
にて水晶基板１を自公転しなからマグネトロンスパッタ
蒸着して、誘電体膜４を形成した。このようにして作ら
れた二酸化シリコン？Ａ電体膜はＸ線回折より非晶質で
あることを確認した。こうして１弾性表面波共振子を製
造した。
次に、この弾性表面波共振子を用い、二酸化シリコンか
らなる誘電体膜４の膜厚をパラメータにして共振周波数
の温度変化を測定した。ただし、ここでは中心周波数（
９５ＭＨｚ）での弾性表面波の波長りで誘電体膜４の膜
厚りを割った値ｈ／Ｌ （一般的には規格化膜厚と呼ば
れる）をパラメータにして共振周波数の温度変化を測定
した。その結果を第５図に示す。図中、−〇−〇−の曲
線はｈ／Ｌ＝０．０１の場合を表し、−Δ−Δ−の曲線
はｈ／Ｌ＝０．００６の場合を表し、−×−×−の曲線
は′ｊＪ５重体膜を設けなかった場合を表している。
らなる誘電体膜４の膜厚をパラメータにして共振周波数
の温度変化を測定した。ただし、ここでは中心周波数（
９５ＭＨｚ）での弾性表面波の波長りで誘電体膜４の膜
厚りを割った値ｈ／Ｌ （一般的には規格化膜厚と呼ば
れる）をパラメータにして共振周波数の温度変化を測定
した。その結果を第５図に示す。図中、−〇−〇−の曲
線はｈ／Ｌ＝０．０１の場合を表し、−Δ−Δ−の曲線
はｈ／Ｌ＝０．００６の場合を表し、−×−×−の曲線
は′ｊＪ５重体膜を設けなかった場合を表している。
第５図より明らかなように、 ｈ／Ｌ＝０．０１では共
振周波泌の温度変化が約半分に抑制されることが分る。
振周波泌の温度変化が約半分に抑制されることが分る。
実施例２
第２図に示すように、鏡面研磨を施した３４″回転Ｙカ
ント水晶基板１の上に、二酸化シリコンを基板加熱温度
２００°Ｃ１成膜レートＯ，１５ｇ１Ｉｌ／ｈｒ、Ａｒ
＋０２混合ガスで全圧３ Ｘ１０＝Ｔｏｒｒにて水晶基
板１を自公転しながらスパッタ蒸着して、誘電体膜４を
形成した。このようにして作られた二酸化シリコン膜は
非晶質であった。そして、この誘電体膜４の」二に、Ａ
Ｉを膜厚１００００ Ａとなるようにスパッタへ着し
次いですだれ状電極２および反射器３を通常の湿式フォ
トエツチング法により形成した。こうして、弾性表面波
共振子を製造した。
ント水晶基板１の上に、二酸化シリコンを基板加熱温度
２００°Ｃ１成膜レートＯ，１５ｇ１Ｉｌ／ｈｒ、Ａｒ
＋０２混合ガスで全圧３ Ｘ１０＝Ｔｏｒｒにて水晶基
板１を自公転しながらスパッタ蒸着して、誘電体膜４を
形成した。このようにして作られた二酸化シリコン膜は
非晶質であった。そして、この誘電体膜４の」二に、Ａ
Ｉを膜厚１００００ Ａとなるようにスパッタへ着し
次いですだれ状電極２および反射器３を通常の湿式フォ
トエツチング法により形成した。こうして、弾性表面波
共振子を製造した。
次に、この弾性表面波共振子を用い、実施例１と同様に
誘電体膜４の膜厚をパラメータにして共振周波数の温度
変化を測定したところ、結果は実施例１ と同様であっ
た。
誘電体膜４の膜厚をパラメータにして共振周波数の温度
変化を測定したところ、結果は実施例１ と同様であっ
た。
「発明の効果」
以上説明したように、本発明によれば、水晶基板の表面
に誘電体膜を被覆したので、共振周波数の温度特性が著
しく改善され、ＵＨＦ帯やＧＨｚ帯のようにＶＨＦ帯よ
り高い周波数においても、恒温槽等を用いることなく、
温度安定性のよい弾性表面波素子を得ることができる。
に誘電体膜を被覆したので、共振周波数の温度特性が著
しく改善され、ＵＨＦ帯やＧＨｚ帯のようにＶＨＦ帯よ
り高い周波数においても、恒温槽等を用いることなく、
温度安定性のよい弾性表面波素子を得ることができる。
したがって、弾性表面波素子を用いた電気機器のコスト
ダウンを図ることができ、低コストであることが要求さ
れる民生用分野の電気機器にも弾性表面波素子を手軽に
用いることが可能となる。
ダウンを図ることができ、低コストであることが要求さ
れる民生用分野の電気機器にも弾性表面波素子を手軽に
用いることが可能となる。
第１図は本発明による弾性表面波素子の一実施例を示す
断面図、第２図は本発明による弾性表面波素子の他の実
施例を示す断面図、第３図は従来の弾性表面波素子の一
例を示す平面図、第４図は同弾性表面波素子の断面図、
第５図は本発明による弾性表面波素子の温度特性を示す
図表である。 図中、ｌは水晶基板、２はすだれ状電極、３は反射器、
４は誘電体膜である。 第１図 第３図
断面図、第２図は本発明による弾性表面波素子の他の実
施例を示す断面図、第３図は従来の弾性表面波素子の一
例を示す平面図、第４図は同弾性表面波素子の断面図、
第５図は本発明による弾性表面波素子の温度特性を示す
図表である。 図中、ｌは水晶基板、２はすだれ状電極、３は反射器、
４は誘電体膜である。 第１図 第３図
Claims (2)
- （１）水晶基板上に少なくとも一対のすだれ状電極を有
する弾性表面波素子において、前記水晶基板表面に誘電
体膜を被覆することにより、前記弾性表面波素子の遅延
時間温度係数を変化させることを特徴とする弾性表面波
素子。 - （２）特許請求の範囲第１項において、前記誘電体膜は
非晶質のＳｉＯｘからなる弾性表面波素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4065785A JPS61199315A (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | 弾性表面波素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4065785A JPS61199315A (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | 弾性表面波素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61199315A true JPS61199315A (ja) | 1986-09-03 |
Family
ID=12586613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4065785A Pending JPS61199315A (ja) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | 弾性表面波素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61199315A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04258008A (ja) * | 1991-02-12 | 1992-09-14 | Murata Mfg Co Ltd | 弾性表面波装置の製造方法 |
| US7209018B2 (en) * | 2003-01-27 | 2007-04-24 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device |
| US7564174B2 (en) * | 2006-09-11 | 2009-07-21 | Fujitsu Media Devices Limited | Acoustic wave device and filter |
| JP2015032889A (ja) * | 2013-07-31 | 2015-02-16 | 日本電波工業株式会社 | 弾性表面波素子、発振器及び電子部品 |
-
1985
- 1985-02-28 JP JP4065785A patent/JPS61199315A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04258008A (ja) * | 1991-02-12 | 1992-09-14 | Murata Mfg Co Ltd | 弾性表面波装置の製造方法 |
| US7209018B2 (en) * | 2003-01-27 | 2007-04-24 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device |
| US7345400B2 (en) | 2003-01-27 | 2008-03-18 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device |
| US7564174B2 (en) * | 2006-09-11 | 2009-07-21 | Fujitsu Media Devices Limited | Acoustic wave device and filter |
| JP2015032889A (ja) * | 2013-07-31 | 2015-02-16 | 日本電波工業株式会社 | 弾性表面波素子、発振器及び電子部品 |
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