JPS6192021A - 弾性表面波素子 - Google Patents
弾性表面波素子Info
- Publication number
- JPS6192021A JPS6192021A JP21392684A JP21392684A JPS6192021A JP S6192021 A JPS6192021 A JP S6192021A JP 21392684 A JP21392684 A JP 21392684A JP 21392684 A JP21392684 A JP 21392684A JP S6192021 A JPS6192021 A JP S6192021A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- lithium niobate
- niobate single
- crystal plate
- tcd
- 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】
産業上の利用分野
本発明は弾性表面波を用いた遅延線、フィルタ発振器等
の弾性表面波素子に関する。
の弾性表面波素子に関する。
従来例の構成とその問題点
弾性表面波素子の重要な性能として、■遅延峙ｇＡ一度
係数（ＴＣＤ）が小さいこと、■電気機械結合係数（Ｋ
２）が大きいこと、■表面波伝搬ロスが小さいことが挙
げられる。第４図は圧電単結晶板１を基板とし、この表
面にクシ型電極２を蒸着した構成の弾性表面波素子であ
り、３は励振された弾性表面波である。このような構成
の弾性表面波素子のＴＣＤ、挿入損失等の特性は圧電単
結晶板１の特性できまる。従来から実用化されている弾
性波表面波素子に−おいては、圧電単結晶板１として、
ＳＴカット水晶、ニオブ酸リチウム（しｉ Ｎｂ ０３
＞ 、９ン９ｎｔ酸リチウムしｉ’７ａ、Ｑ３などが
使われている。これらは単結晶を用いているため、表面
波伝搬ロスは小さいが、ＴＣＤとに２については一長一
短がある。ＳＴカット水晶は雪ＴＣＯをもつかに２は０
．１％と小さい。ＬＩＮｂ ０３ ＜例エバ１２８°
Ｙカットｘ伝１１１’ｌｌ板）はに２が５．５％と大き
いがＴＣＤが−７２１）Ｉ）ＩＩＩ ／℃と大ぎい欠点
がある。Ｌｔ Ｔａ ０３は水晶とＬｉＮｂＯ３との中
間的な特性をもちＸカット１１２°Ｙ方向伝搬の場合、
Ｋ２は０．８％、ＴＣＤは一１８ｐｐＩｌｌ／℃である
。このような圧電単結晶板を用いた場合の欠点を補うひ
とつの提案として第５図に示す様な構成の弾性表面波素
子がある。ここで圧電単結晶板１はＬｉ Ｎｂ ０３
ｔ’ １２８°ＹカツトＸ伝搬のようなに２が大きく、
かつＴＣＤが負の大きなものである。２．３は第４図と
同様のクシ型電極、弾性表面波である。４はＳｉＯ２の
スパッタ膜である。５ｉ０２はＴＣＤが正の大きな値（
＋ ８０ｐｐｍ ／’Ｃ）であるため５ｉＯ２１１！の
厚さを適当にとると互いのＴＣＤが相殺し零ＴＣＤが実
現できる。また、このとき基板のに２が大きいためクシ
型電極部での変換ロスが小さくなるが、ＳｉＯ２スパッ
タ膜は多結晶膜であるため、弾性表面波伝搬ロスが大き
くなり、弾性表面波伝搬経路の長い遅延線のような素子
の場合には大きな問題であった。
係数（ＴＣＤ）が小さいこと、■電気機械結合係数（Ｋ
２）が大きいこと、■表面波伝搬ロスが小さいことが挙
げられる。第４図は圧電単結晶板１を基板とし、この表
面にクシ型電極２を蒸着した構成の弾性表面波素子であ
り、３は励振された弾性表面波である。このような構成
の弾性表面波素子のＴＣＤ、挿入損失等の特性は圧電単
結晶板１の特性できまる。従来から実用化されている弾
性波表面波素子に−おいては、圧電単結晶板１として、
ＳＴカット水晶、ニオブ酸リチウム（しｉ Ｎｂ ０３
＞ 、９ン９ｎｔ酸リチウムしｉ’７ａ、Ｑ３などが
使われている。これらは単結晶を用いているため、表面
波伝搬ロスは小さいが、ＴＣＤとに２については一長一
短がある。ＳＴカット水晶は雪ＴＣＯをもつかに２は０
．１％と小さい。ＬＩＮｂ ０３ ＜例エバ１２８°
Ｙカットｘ伝１１１’ｌｌ板）はに２が５．５％と大き
いがＴＣＤが−７２１）Ｉ）ＩＩＩ ／℃と大ぎい欠点
がある。Ｌｔ Ｔａ ０３は水晶とＬｉＮｂＯ３との中
間的な特性をもちＸカット１１２°Ｙ方向伝搬の場合、
Ｋ２は０．８％、ＴＣＤは一１８ｐｐＩｌｌ／℃である
。このような圧電単結晶板を用いた場合の欠点を補うひ
とつの提案として第５図に示す様な構成の弾性表面波素
子がある。ここで圧電単結晶板１はＬｉ Ｎｂ ０３
ｔ’ １２８°ＹカツトＸ伝搬のようなに２が大きく、
かつＴＣＤが負の大きなものである。２．３は第４図と
同様のクシ型電極、弾性表面波である。４はＳｉＯ２の
スパッタ膜である。５ｉ０２はＴＣＤが正の大きな値（
＋ ８０ｐｐｍ ／’Ｃ）であるため５ｉＯ２１１！の
厚さを適当にとると互いのＴＣＤが相殺し零ＴＣＤが実
現できる。また、このとき基板のに２が大きいためクシ
型電極部での変換ロスが小さくなるが、ＳｉＯ２スパッ
タ膜は多結晶膜であるため、弾性表面波伝搬ロスが大き
くなり、弾性表面波伝搬経路の長い遅延線のような素子
の場合には大きな問題であった。
発明の目的
本発明はＴＣＤが小さくかつ弾性表面波伝搬ロスの小さ
な弾性表面波素子を実現することを目的とする。
な弾性表面波素子を実現することを目的とする。
発明の構成
本発明の弾性表面波素子は、溶融石英板の基板上にニオ
ブ酸リチウム単結晶板を金属を用いて接るすると共にこ
のニオブ酸リチウム単結晶板上に電極を構成たことを特
徴とする。
ブ酸リチウム単結晶板を金属を用いて接るすると共にこ
のニオブ酸リチウム単結晶板上に電極を構成たことを特
徴とする。
実施例の説明
第１図〜第３図を用いて本発明の一実施例を説明する。
第１図は本発明の構成を示し、１〜３は第４図、。
第５図と同一であり、それぞれ圧＝電車結晶板、クシ型
電極、弾性表面波である。ここで圧電単結晶板１はニオ
ブ酸リチウム単結晶板である。また、４は接着治、５は
溶融石英基板である。
電極、弾性表面波である。ここで圧電単結晶板１はニオ
ブ酸リチウム単結晶板である。また、４は接着治、５は
溶融石英基板である。
！ＩＩ造工程は、先ず第２図ａに示す様に片面が鏡面研
磨（面粒さくλ／４）以下〕され、他面が＃６００相等
の粗面であるＦ８ｍ石英基板５を用意する。
磨（面粒さくλ／４）以下〕され、他面が＃６００相等
の粗面であるＦ８ｍ石英基板５を用意する。
粗面は゛後述のクシ型電極２から発生するバルク波を散
乱するため必要である。溶融石英基板５の鏡面研磨面に
ニオブ酸リチウム単結晶板１を真空圧着する。真空圧着
は溶融石英板およびニオブ酸リチウム単結晶１の被接着
面にＮ＋−ｃｒ’を２００〜１０００＾蒸危し、その後
スズを１μｍ蒸着して後、２〜４に９／ａｉの圧力で溶
融石英基板５とニオブ酸リチウム単結晶板１とを接触さ
せ行った。ここではスズを用いたが鉛、インジウムある
いはこれらの合金を接着剤として用いてもよい。ニオブ
酸リチウム単結晶板１は１２８”／カットＸ＠方向に弾
性表面波が進行する様に方向を選んだ。厚さは０．５〜
１．５ｎｖであり、溶融石英基板５と接着する面は鏡面
ＴＩ＋磨されている。第２図すは溶融石英基板５とニオ
ブ酸リチウム単結晶板１とを圧着した後の様子を示して
いる。次に第２ｔ２ｔｃに示″ｔＪ様にニオブ酸リチウ
ム単結晶板１を後述の厚みになるまで鏡面研磨を行なう
。次に第２図ｄに示す様に通常のフォトリソグラフィ技
術でクシ′型電極２を蒸着する。電極はアルミニウムあ
るいは金で構成する。第３図はニオブ酸リチウム単結晶
板１の厚みＨを弾性表面波波長λで規格化した値（Ｈ／
λ）を横軸にとったときのＴＣＤの変化を示す。これか
ら（Ｈ／λ）を０．４５にすればＴＣＤは零になる。ク
シ型トランスデユーサの中心周波数を１００ＭＨ２とす
ると音速が４０００６１ ／Ｓであるからλ−４０μｍ
となりＨ＝＝、２０μ−となる。クシ型電極のベア数は
２対、入出力電極問距離を６０ＩＩＩＩｌｌとした。
乱するため必要である。溶融石英基板５の鏡面研磨面に
ニオブ酸リチウム単結晶板１を真空圧着する。真空圧着
は溶融石英板およびニオブ酸リチウム単結晶１の被接着
面にＮ＋−ｃｒ’を２００〜１０００＾蒸危し、その後
スズを１μｍ蒸着して後、２〜４に９／ａｉの圧力で溶
融石英基板５とニオブ酸リチウム単結晶板１とを接触さ
せ行った。ここではスズを用いたが鉛、インジウムある
いはこれらの合金を接着剤として用いてもよい。ニオブ
酸リチウム単結晶板１は１２８”／カットＸ＠方向に弾
性表面波が進行する様に方向を選んだ。厚さは０．５〜
１．５ｎｖであり、溶融石英基板５と接着する面は鏡面
ＴＩ＋磨されている。第２図すは溶融石英基板５とニオ
ブ酸リチウム単結晶板１とを圧着した後の様子を示して
いる。次に第２ｔ２ｔｃに示″ｔＪ様にニオブ酸リチウ
ム単結晶板１を後述の厚みになるまで鏡面研磨を行なう
。次に第２図ｄに示す様に通常のフォトリソグラフィ技
術でクシ′型電極２を蒸着する。電極はアルミニウムあ
るいは金で構成する。第３図はニオブ酸リチウム単結晶
板１の厚みＨを弾性表面波波長λで規格化した値（Ｈ／
λ）を横軸にとったときのＴＣＤの変化を示す。これか
ら（Ｈ／λ）を０．４５にすればＴＣＤは零になる。ク
シ型トランスデユーサの中心周波数を１００ＭＨ２とす
ると音速が４０００６１ ／Ｓであるからλ−４０μｍ
となりＨ＝＝、２０μ−となる。クシ型電極のベア数は
２対、入出力電極問距離を６０ＩＩＩＩｌｌとした。
（Ｈ／λ）は必ずしも０．４５ではなり０，４〜０．６
であれば±ｉｏｐｐｍ ／℃以下になる。
であれば±ｉｏｐｐｍ ／℃以下になる。
発明の効果
本発明の弾性表面波素子は、溶融石英板の基板上にニオ
ブ酸リチウム単結晶板を金属を用いて接着すると共にこ
のニオブ酸リチウム単結晶板上に電極を構成したため、
電気機械結合係数の大きい圧電単結晶を使いながら零温
度係数を実現しかつ弾性表面波の伝搬ロスが小さいとい
う大きな効果を奏するものである。
ブ酸リチウム単結晶板を金属を用いて接着すると共にこ
のニオブ酸リチウム単結晶板上に電極を構成したため、
電気機械結合係数の大きい圧電単結晶を使いながら零温
度係数を実現しかつ弾性表面波の伝搬ロスが小さいとい
う大きな効果を奏するものである。
第１図Ｉ〜第３図は本発明の一実施例を示し、第１図は
本発明の弾性表面波素子の斜視図、第２図は！１１造工
程図、第３図はニオブ酸リチウム膜厚に対する遅延時間
温度係数の変化図である。第４図と第５図はそれぞれ従
来の弾性表面波素子の斜視図である。 １・・・ニオブ酸リチウム単結晶板、２・・・クシ型電
極、４・・・接着層、５・・・溶融石英基板代理人
森 本 義 仏 書２ ロ 第２図 第３図 ＴＣＤ （／’Ｐｍ／−ｃ） 第４図 第ｊ図
本発明の弾性表面波素子の斜視図、第２図は！１１造工
程図、第３図はニオブ酸リチウム膜厚に対する遅延時間
温度係数の変化図である。第４図と第５図はそれぞれ従
来の弾性表面波素子の斜視図である。 １・・・ニオブ酸リチウム単結晶板、２・・・クシ型電
極、４・・・接着層、５・・・溶融石英基板代理人
森 本 義 仏 書２ ロ 第２図 第３図 ＴＣＤ （／’Ｐｍ／−ｃ） 第４図 第ｊ図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、溶融石英板の基板上にニオブ酸リチウム単結晶板を
金属を用いて接着すると共にこのニオブ酸リチウム単結
晶板上に電極を構成した弾性表面波素子。 ２、溶融石英基板を、ニオブ酸リチウム単結晶板が接着
される側の面は鏡面研磨されており、またこの面に対向
する側の面は超音波を散乱させるため粗面にしたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の弾性表面波素子
。 ３、前記ニオブ酸リチウム単結晶板を、両面とも鏡面研
磨しかつその厚さが取扱う弾性表面波波長の０．４〜０
．６倍であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の弾性表面波素子。 ４、溶融石英基板とニオブ酸リチウム単結晶板の接着を
、真空中にてスズ、鉛、インジウムあるいはこれらの合
金を接着剤として圧着することにより行なったことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の弾性表面波素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21392684A JPS6192021A (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | 弾性表面波素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21392684A JPS6192021A (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | 弾性表面波素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6192021A true JPS6192021A (ja) | 1986-05-10 |
Family
ID=16647331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21392684A Pending JPS6192021A (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | 弾性表面波素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6192021A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5446330A (en) * | 1993-03-15 | 1995-08-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Surface acoustic wave device having a lamination structure |
| EP0762640A1 (en) * | 1995-09-01 | 1997-03-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device |
| US6049155A (en) * | 1997-10-27 | 2000-04-11 | Lucent Technologies Inc. | Thermally tunable surface acoustic wave devices |
| JP2003017967A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-17 | Toshiba Corp | 弾性表面波素子及びその製造方法 |
-
1984
- 1984-10-11 JP JP21392684A patent/JPS6192021A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5446330A (en) * | 1993-03-15 | 1995-08-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Surface acoustic wave device having a lamination structure |
| EP0762640A1 (en) * | 1995-09-01 | 1997-03-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device |
| US5719538A (en) * | 1995-09-01 | 1998-02-17 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device having negative temperature coefficient of decay |
| US6049155A (en) * | 1997-10-27 | 2000-04-11 | Lucent Technologies Inc. | Thermally tunable surface acoustic wave devices |
| JP2003017967A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-17 | Toshiba Corp | 弾性表面波素子及びその製造方法 |
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