JPS61269410A - 薄膜弾性表面波装置 - Google Patents
薄膜弾性表面波装置Info
- Publication number
- JPS61269410A JPS61269410A JP10928985A JP10928985A JPS61269410A JP S61269410 A JPS61269410 A JP S61269410A JP 10928985 A JP10928985 A JP 10928985A JP 10928985 A JP10928985 A JP 10928985A JP S61269410 A JPS61269410 A JP S61269410A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- substrate
- acoustic wave
- surface acoustic
- piezoelectric thin
- 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
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
- H03H9/25—Constructional features of resonators using surface acoustic waves
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〕
本発明は圧電性薄膜を非圧電性基板上に設けてなる薄膜
弾性表面波装置に関するものである。
弾性表面波装置に関するものである。
〔発明の技術的背景およびその問題点）溶融石英、ガラ
ス、金属などの基板の上に酸化亜鉛や硫化カドミウムの
圧電性薄膜を蒸着して、これにくし歯電極を設けた弾性
表面波装置は、圧電単結晶から切り出したウェハ上に、
くし歯電極を設けた構造に比べて、安価かつ量産性に富
んでいる。しかしこのような薄膜構造も次のような問題
点をもっている。
ス、金属などの基板の上に酸化亜鉛や硫化カドミウムの
圧電性薄膜を蒸着して、これにくし歯電極を設けた弾性
表面波装置は、圧電単結晶から切り出したウェハ上に、
くし歯電極を設けた構造に比べて、安価かつ量産性に富
んでいる。しかしこのような薄膜構造も次のような問題
点をもっている。
第５図は従来から知られている薄膜弾性表面波装置の構
造を示しており、溶融石英基板、（１０）上に、（ａ）
は酸化亜鉛薄膜（１１）とくし歯電極（１２）を順に重
ね、（ｂ）はくし電極（１２）の上に酸化亜鉛薄膜（１
１）を重ね、（ｃ）は対向電極（１３）、薄膜（１１）
、くし歯電極（１２）の順、（ｄ）はくし歯電極（１２
）、薄膜（１１）、対向電極（１３）の順に重ねた構造
となっている。
造を示しており、溶融石英基板、（１０）上に、（ａ）
は酸化亜鉛薄膜（１１）とくし歯電極（１２）を順に重
ね、（ｂ）はくし電極（１２）の上に酸化亜鉛薄膜（１
１）を重ね、（ｃ）は対向電極（１３）、薄膜（１１）
、くし歯電極（１２）の順、（ｄ）はくし歯電極（１２
）、薄膜（１１）、対向電極（１３）の順に重ねた構造
となっている。
第６図および第７図は第５図（ａ）〜（ｄ）の各特性を
同じ（ａ）〜（ｄ）符号で対応して示すもので、溶融石
英基板に酸化亜鉛薄膜を被着した場合の表面波速度ｖ３
と電気機械結合係数の２乗に２の膜厚り依存性を表わし
ている。第６図および第７図はｋｈ〉２の領域（ただし
に＝２π／λ、（λ：弾性波波長））で第５図（ａ）〜
（ｄ）のいずれの構造もＫ が大きく、また表面波速度
Ｖ８も第６図Ａの曲線のように酸化亜鉛薄膜りにほとん
ど依存しない。しかしながら、この領域で弾性表面波装
置を得るには、酸化亜鉛薄膜をかなり厚くすることが必
要で、製造プロセスが困難となるばかりか、膜の特性が
ばらつき易くなる。
同じ（ａ）〜（ｄ）符号で対応して示すもので、溶融石
英基板に酸化亜鉛薄膜を被着した場合の表面波速度ｖ３
と電気機械結合係数の２乗に２の膜厚り依存性を表わし
ている。第６図および第７図はｋｈ〉２の領域（ただし
に＝２π／λ、（λ：弾性波波長））で第５図（ａ）〜
（ｄ）のいずれの構造もＫ が大きく、また表面波速度
Ｖ８も第６図Ａの曲線のように酸化亜鉛薄膜りにほとん
ど依存しない。しかしながら、この領域で弾性表面波装
置を得るには、酸化亜鉛薄膜をかなり厚くすることが必
要で、製造プロセスが困難となるばかりか、膜の特性が
ばらつき易くなる。
第７図の特性（ｂ）（ｄ）から、対向電極（１３）を有
する第４図（ｂ）（ｄ）はにλ〈１でｈが１／２０波長
前後の領域でに２のピークがあり、薄い酸化亜鉛薄膜に
おいて製品となり１ｑるが、この領域は第６図（へ曲線
）からも明らかなように、表面波速度が膜厚りによって
大きく変動する。この膜厚のばらつきが弾性表面波装置
の中心周波数のばらつきとなり、製造歩留りが低下する
。
する第４図（ｂ）（ｄ）はにλ〈１でｈが１／２０波長
前後の領域でに２のピークがあり、薄い酸化亜鉛薄膜に
おいて製品となり１ｑるが、この領域は第６図（へ曲線
）からも明らかなように、表面波速度が膜厚りによって
大きく変動する。この膜厚のばらつきが弾性表面波装置
の中心周波数のばらつきとなり、製造歩留りが低下する
。
第６図Ｂ曲線は溶融石英同様に利用されるパイレックス
カラス（商品名）を基板として、酸化亜鉛被膜を付けた
場合の特性を示すが、同様のばらつき、不都合を生じる
。
カラス（商品名）を基板として、酸化亜鉛被膜を付けた
場合の特性を示すが、同様のばらつき、不都合を生じる
。
この様な薄膜表面波装置における表面波装置の膜厚依存
性は、非圧電性基板と圧電性薄膜じじんの表面波速度が
異なることによって生ずる。そこで酸化亜鉛と同じ表面
波速度を右するガラスを基板として用いることが考えら
れる。第６図Ｃの曲線は酸化亜鉛と同じ表面波速度を有
する酸化亜鉛被膜を付けた場合の表面波速度を示したも
のであるが、この場合にも酸化亜鉛薄膜依存性は残って
いる。
性は、非圧電性基板と圧電性薄膜じじんの表面波速度が
異なることによって生ずる。そこで酸化亜鉛と同じ表面
波速度を右するガラスを基板として用いることが考えら
れる。第６図Ｃの曲線は酸化亜鉛と同じ表面波速度を有
する酸化亜鉛被膜を付けた場合の表面波速度を示したも
のであるが、この場合にも酸化亜鉛薄膜依存性は残って
いる。
本発明は上記を考慮してなされたもので、膜厚依存性が
低く、特性ばらつきの少ない薄膜弾性表面波装置を得る
ものである。
低く、特性ばらつきの少ない薄膜弾性表面波装置を得る
ものである。
本発明は非圧電性の基板上に圧電性薄膜を設けて、基板
上または圧電性薄膜上に、くし歯電極を形成した薄膜弾
性表面波装置にあり、非圧電性の基板として前記圧電性
薄膜に実質的に等しい弾性表面波速度および音響インピ
ーダンスを有するガラスを使用する。
上または圧電性薄膜上に、くし歯電極を形成した薄膜弾
性表面波装置にあり、非圧電性の基板として前記圧電性
薄膜に実質的に等しい弾性表面波速度および音響インピ
ーダンスを有するガラスを使用する。
ガラス材料として、密度ρ＝５．７±Ｏ１３、ラメ定数
μ＝ （０，４８±０．０２）Ｘ １０” Ｎ ／ Ｔ
／ｉ、のちのが最適である。
μ＝ （０，４８±０．０２）Ｘ １０” Ｎ ／ Ｔ
／ｉ、のちのが最適である。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図および第２図は本発明を表面対向電極形の表面波
フィルタに適用した実施例を示し、非圧電性の基板（２
０）として密度、６＝ ５．７、ラメ定数μ＝〇、４８
Ｘｌ０１１Ｎ／ｍ、ポアソン比ｆ＝ ０．２５の材料
定数を有するＰｂＯ−８２０３系ガラスを用い、その上
に交叉指（２１）を交互に組み合せた入力くし歯電極（
２２）と出力くし歯電極（２３）を、適当な金属例えば
アルミニウムを蒸着しエツチング処理して被着する。こ
の上に酸化亜鉛（ＺｎＯ）からなる圧電性薄膜（２５）
をスパッタ蒸着し、さらにその上に対向電極（２６）を
形成する。くし歯電極の周期を３２廊とし、各部の厚み
はそれぞれ基板（２０）１．０庫、くし歯電極（２２）
、（２３）０．１卯、圧電性薄膜（２５）０．３〜２５
．５卯、対向電極（２６）０．Ｉ Ｊ！７ｆｆとした。
フィルタに適用した実施例を示し、非圧電性の基板（２
０）として密度、６＝ ５．７、ラメ定数μ＝〇、４８
Ｘｌ０１１Ｎ／ｍ、ポアソン比ｆ＝ ０．２５の材料
定数を有するＰｂＯ−８２０３系ガラスを用い、その上
に交叉指（２１）を交互に組み合せた入力くし歯電極（
２２）と出力くし歯電極（２３）を、適当な金属例えば
アルミニウムを蒸着しエツチング処理して被着する。こ
の上に酸化亜鉛（ＺｎＯ）からなる圧電性薄膜（２５）
をスパッタ蒸着し、さらにその上に対向電極（２６）を
形成する。くし歯電極の周期を３２廊とし、各部の厚み
はそれぞれ基板（２０）１．０庫、くし歯電極（２２）
、（２３）０．１卯、圧電性薄膜（２５）０．３〜２５
．５卯、対向電極（２６）０．Ｉ Ｊ！７ｆｆとした。
この基板（２０）は弾性表面波速度が酸化亜鉛の圧電性
薄膜（２５）の２６８０ｍ／ｓと一致し、密度もほぼ一
致して音響インピーダンスが同じになっている。なお、
符＠（２７）は吸着剤を示す。
薄膜（２５）の２６８０ｍ／ｓと一致し、密度もほぼ一
致して音響インピーダンスが同じになっている。なお、
符＠（２７）は吸着剤を示す。
第３図は上記本実施例と表面波速度を２６８０ｍ／Ｓと
し、他の材料定数を異にするガラス基板との比較を示し
ている。すなわち比較例の基板は密度Ｐ−２，５、ポア
ソン比ｒ＝ ０．２５ 、μｍ０．２１２ｘ １０”Ｎ
／Ｔｄである。図から本実施例Ａが圧電性薄膜厚さの変
化ｋｈに対して、比較例Ｂでは大きく変動していること
が明らかである。表面波速度の維持のためには、表面波
速度のみならず、密度を一致させる必要がある。なお、
ガラス材料においては＜ ｐ＜ ０．２８１７）範囲に
おイテ、密度５．７±０．４、ラメ定ｔμ＝（４，８＋
０．０２）ｘｌＯ”Ｎ／ＴＩｔを有するガラス基板で
は実施例へと同様に表面波速度の圧電性薄膜の厚さ依存
・［１を小さくすることができる。
し、他の材料定数を異にするガラス基板との比較を示し
ている。すなわち比較例の基板は密度Ｐ−２，５、ポア
ソン比ｒ＝ ０．２５ 、μｍ０．２１２ｘ １０”Ｎ
／Ｔｄである。図から本実施例Ａが圧電性薄膜厚さの変
化ｋｈに対して、比較例Ｂでは大きく変動していること
が明らかである。表面波速度の維持のためには、表面波
速度のみならず、密度を一致させる必要がある。なお、
ガラス材料においては＜ ｐ＜ ０．２８１７）範囲に
おイテ、密度５．７±０．４、ラメ定ｔμ＝（４，８＋
０．０２）ｘｌＯ”Ｎ／ＴＩｔを有するガラス基板で
は実施例へと同様に表面波速度の圧電性薄膜の厚さ依存
・［１を小さくすることができる。
第４図は本実施例の厚みの変化ｋｈに対する電気機械結
合係数の２乗に２の特性を示すもので、曲線（ｄ）が本
実施例を示している。ｋλく２の領域で結合が生じる対
向電極付構造であるが、第３図のようにこの領域におけ
る表面波速度が安定しているために、圧電性薄膜が蒸着
条件によって多少ばらついても中心周波数の変化かほと
んどなく、特性のばらつきを解消してフィルタ製造の歩
留りを向上させることかできる。
合係数の２乗に２の特性を示すもので、曲線（ｄ）が本
実施例を示している。ｋλく２の領域で結合が生じる対
向電極付構造であるが、第３図のようにこの領域におけ
る表面波速度が安定しているために、圧電性薄膜が蒸着
条件によって多少ばらついても中心周波数の変化かほと
んどなく、特性のばらつきを解消してフィルタ製造の歩
留りを向上させることかできる。
本実施例の電極構造以外に第５図で示した（ａ）（ｂ）
（ｃ）の各電極配置構造では第４図の同一対応符号の通
りの特性となる。いずれも圧電性薄膜の厚さの多少のば
らつきにだいしても、特性が安定していることを示して
いる。
（ｃ）の各電極配置構造では第４図の同一対応符号の通
りの特性となる。いずれも圧電性薄膜の厚さの多少のば
らつきにだいしても、特性が安定していることを示して
いる。
なお、ガラス材料は品種が多岐にわたるので、実施例以
外にも種々のものを選択することが容易である。
外にも種々のものを選択することが容易である。
例えばＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３系ガラス、ＺｎＯＢ２
Ｏ３Ｂ：０２系はｌｖだカラス’ｌ；ＴどｆＪ’実施実
施例力ラスとほぼ同じ材料定数を有し、本提案で示した
ものと同様の効果が期待でる。
Ｏ３Ｂ：０２系はｌｖだカラス’ｌ；ＴどｆＪ’実施実
施例力ラスとほぼ同じ材料定数を有し、本提案で示した
ものと同様の効果が期待でる。
さらに、前記実施例では弾性表面波フィルタについて述
べたが、表面波共振子、遅延装置などの他の弾性表面波
装置にも適用できることはいうよでもなく、また、圧電
性薄膜も酸化亜鉛以外の材料を用いることができ、その
場合、その材料に応じたガラス材料を選択することによ
って同様の効果が期待されるものである。
べたが、表面波共振子、遅延装置などの他の弾性表面波
装置にも適用できることはいうよでもなく、また、圧電
性薄膜も酸化亜鉛以外の材料を用いることができ、その
場合、その材料に応じたガラス材料を選択することによ
って同様の効果が期待されるものである。
以上のように本発明によれば、圧電性薄膜の膜厚のばら
つきが生じても一定の特性を保持できる弾性表面波装置
を得ることができ、製品製造にお【プる歩留りを向上さ
せることができる。
つきが生じても一定の特性を保持できる弾性表面波装置
を得ることができ、製品製造にお【プる歩留りを向上さ
せることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２図は第１
図をＡ−Ａ線にそって切断しその一部を示す断面図、第
３図は第１図の実施例のｋｈ−Ｖ特性を比較例と対比し
て示す曲線図、第４図は第１図の実施例および他の電極
構造のｋｈ−に２持説明する断面略図、第６図は従来の
ｋｈ−■特性を示ず曲線図、第７図は従来のｋｈ−に２
特性を示す曲線図である。 （２０）・・・・・・基板、（２１）・・・・・・交叉
指、（２２）・・・・・・入力くし歯電極、（２３）・
・・・・・出力くし歯電極、（２５）・・・・・・圧電
性薄膜、（２６）・・・・・・苅向電極代理人 弁理士
則近憲佑 （他１名）＝ ９− 第１図 第２図
図をＡ−Ａ線にそって切断しその一部を示す断面図、第
３図は第１図の実施例のｋｈ−Ｖ特性を比較例と対比し
て示す曲線図、第４図は第１図の実施例および他の電極
構造のｋｈ−に２持説明する断面略図、第６図は従来の
ｋｈ−■特性を示ず曲線図、第７図は従来のｋｈ−に２
特性を示す曲線図である。 （２０）・・・・・・基板、（２１）・・・・・・交叉
指、（２２）・・・・・・入力くし歯電極、（２３）・
・・・・・出力くし歯電極、（２５）・・・・・・圧電
性薄膜、（２６）・・・・・・苅向電極代理人 弁理士
則近憲佑 （他１名）＝ ９− 第１図 第２図
Claims (3)
- （１）少なくとも非圧電性の基板と、この基板上に設け
られた圧電性薄膜と、前記基板上または前記圧電性薄膜
上に設けられたくし歯電極とからなる薄膜弾性表面波装
置において、前記基板が前記圧電性薄膜と実質的に等し
い弾性表面波速度および音響インピーダンスを有するガ
ラスで構成されていることを特徴とする薄膜弾性表面波
装置。 - （２）圧電性薄膜が酸化亜鉛でなり、基板が密度ρ＝５
．７±０．４、ラメ定数μ＝（４．８±０．３）×１０
＾１＾１Ｎ／ｃｍ＾２のガラスでなる特許請求の範囲第
１項記載の薄膜弾性表面波装置。 - （３）前記基板または前記圧電性薄膜上に前記くし歯電
極に対向して対向電極を設置してなる特許請求の範囲第
１項または第２項記載の薄膜弾性表面波装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10928985A JPS61269410A (ja) | 1985-05-23 | 1985-05-23 | 薄膜弾性表面波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10928985A JPS61269410A (ja) | 1985-05-23 | 1985-05-23 | 薄膜弾性表面波装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61269410A true JPS61269410A (ja) | 1986-11-28 |
Family
ID=14506400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10928985A Pending JPS61269410A (ja) | 1985-05-23 | 1985-05-23 | 薄膜弾性表面波装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61269410A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02288609A (ja) * | 1989-04-28 | 1990-11-28 | Murata Mfg Co Ltd | 表面波装置 |
| WO1998018204A1 (fr) * | 1996-10-18 | 1998-04-30 | Tdk Corporation | Dispositif de traitement des ondes acoustiques de surface |
| US6963155B1 (en) | 1997-04-24 | 2005-11-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Film acoustic wave device, manufacturing method and circuit device |
| US20080028585A1 (en) * | 2000-02-04 | 2008-02-07 | Agere Systems Inc. | Method of isolation for acoustic resonator device |
| WO2022065138A1 (ja) * | 2020-09-25 | 2022-03-31 | 株式会社村田製作所 | 弾性波デバイスおよび弾性波モジュール |
-
1985
- 1985-05-23 JP JP10928985A patent/JPS61269410A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02288609A (ja) * | 1989-04-28 | 1990-11-28 | Murata Mfg Co Ltd | 表面波装置 |
| WO1998018204A1 (fr) * | 1996-10-18 | 1998-04-30 | Tdk Corporation | Dispositif de traitement des ondes acoustiques de surface |
| US6121713A (en) * | 1996-10-18 | 2000-09-19 | Tdk Corporation | Surface acoustic wave device |
| US6963155B1 (en) | 1997-04-24 | 2005-11-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Film acoustic wave device, manufacturing method and circuit device |
| US7196452B2 (en) | 1997-04-24 | 2007-03-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Film acoustic wave device, manufacturing method and circuit device |
| US20080028585A1 (en) * | 2000-02-04 | 2008-02-07 | Agere Systems Inc. | Method of isolation for acoustic resonator device |
| US8631547B2 (en) * | 2000-02-04 | 2014-01-21 | Agere Systems Inc. | Method of isolation for acoustic resonator device |
| WO2022065138A1 (ja) * | 2020-09-25 | 2022-03-31 | 株式会社村田製作所 | 弾性波デバイスおよび弾性波モジュール |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9780759B2 (en) | Elastic wave device and method for manufacturing the same | |
| US4571519A (en) | Sezawa surface acoustic wave device using a piezoelectric layer over a nitride layer on a substrate | |
| JPS5861686A (ja) | 表面弾性波素子 | |
| GB2130452A (en) | Acoustic surface wave device | |
| JPH0590872A (ja) | 表面弾性波素子 | |
| EP0057555B1 (en) | Surface acoustic wave device | |
| US4354130A (en) | Surface acoustic wave device using a multi-layer substrate including α2 O3, SiO and ZnO | |
| JP2001524295A (ja) | 分離されたくし形電極を含む表面弾性波デバイス | |
| JPS60169210A (ja) | 表面波装置 | |
| JPS61269410A (ja) | 薄膜弾性表面波装置 | |
| US4363990A (en) | Surface acoustic wave transducer | |
| JPS6341449B2 (ja) | ||
| JPH0365046B2 (ja) | ||
| JPH05335879A (ja) | 弾性表面波素子 | |
| US4236095A (en) | Surface acoustic wave device comprising piezoelectric substrate having zinc oxide layer on α-alumina layer | |
| JPH0918270A (ja) | 端面反射型表面波装置の製造方法 | |
| JPH0410764B2 (ja) | ||
| WO2001071909A1 (fr) | Dispositif a onde acoustique de surface | |
| JPH0356013B2 (ja) | ||
| JP3438690B2 (ja) | 弾性表面波装置の周波数調整方法 | |
| JPS59213A (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JPH0228921B2 (ja) | ||
| JPS61195013A (ja) | 零温度係数をもつ弾性表面波材料 | |
| JPS5840650Y2 (ja) | 表面波薄膜すだれ状変換器 | |
| JPS6234172B2 (ja) |