JPS63169806A - 表面波素子 - Google Patents
表面波素子Info
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- JPS63169806A JPS63169806A JP214487A JP214487A JPS63169806A JP S63169806 A JPS63169806 A JP S63169806A JP 214487 A JP214487 A JP 214487A JP 214487 A JP214487 A JP 214487A JP S63169806 A JPS63169806 A JP S63169806A
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Landscapes
- 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】
（ａｌ産業上の利用分野
この発明は、圧電薄膜が形成された基板、または圧電基
板を用いた表面波素子に関する。
板を用いた表面波素子に関する。
（ｂ）発明の概要
この発明の表面波素子は、圧電薄膜が形成された基板、
または圧電基板に対して異種または同種の物質をイオン
注入することによって、表面波の伝搬速度を変えて周波
数調整を行うものである。
または圧電基板に対して異種または同種の物質をイオン
注入することによって、表面波の伝搬速度を変えて周波
数調整を行うものである。
（Ｃ１従来の技術
基板上に圧電薄膜が形成された基板、または圧電基板を
用いた表面波素子において、電極形成後に周波数調整を
行うことは、非常に困難であるとされていた。なぜなら
、周波数特性は、表面波伝搬速度（音速）によって決定
されるが、この音速は表面波を伝搬させる基板や、圧電
薄膜の材質によって定まるからである。なお、従来から
の例としては、圧電薄膜または圧電基板上に、コーテイ
ング膜を形成することにより、表面波素子の周波数特性
を調整できることが知られている。第６図と第７図はそ
の場合の調整後の表面波素子の断面形状を表している。
用いた表面波素子において、電極形成後に周波数調整を
行うことは、非常に困難であるとされていた。なぜなら
、周波数特性は、表面波伝搬速度（音速）によって決定
されるが、この音速は表面波を伝搬させる基板や、圧電
薄膜の材質によって定まるからである。なお、従来から
の例としては、圧電薄膜または圧電基板上に、コーテイ
ング膜を形成することにより、表面波素子の周波数特性
を調整できることが知られている。第６図と第７図はそ
の場合の調整後の表面波素子の断面形状を表している。
第６図に示す例はガラスやサファイヤなどの硬質基板２
上にくし型電極３が形成され、その表面に圧電薄膜４が
形成された表面波素子に対して、さらにその表面に樹脂
などの周波数調整用の膜６をコ・−ティングした例であ
り、第７図に示した例は、圧電基板５の表面にくし型電
極３が設けられた表面波素子に対して、さらにその表面
に周波数調整用の膜６をコーティングした例である。
上にくし型電極３が形成され、その表面に圧電薄膜４が
形成された表面波素子に対して、さらにその表面に樹脂
などの周波数調整用の膜６をコ・−ティングした例であ
り、第７図に示した例は、圧電基板５の表面にくし型電
極３が設けられた表面波素子に対して、さらにその表面
に周波数調整用の膜６をコーティングした例である。
Ｔｄ）発明が解決しようとする問題点
しかしながら、このようなコーテイング膜を用いて表面
波素子の周波数調整を行う方法では以下のような欠点が
あった。
波素子の周波数調整を行う方法では以下のような欠点が
あった。
周波数調整用膜として、エポキシ系樹脂やシリコン系樹
脂などの有ａ膜を用いた場合、この膜により表面波が吸
収、ダンピングされ、結果として表面波の伝ｉＩＢ損失
および変換損失が大きくなり、この表面波素子をフィル
タとして用いた場合、挿入損失が増大するという欠点が
あった。また、エポキシ系樹脂など、有機溶剤に溶けや
すい材料を用いる場合、基板を洗浄する際に用いる有機
溶剤によって、またはモールド樹脂などに含まれる有機
溶剤によって侵されるという問題がある。さらに、エポ
キシ系樹脂などは、硬化処理に比較的高温を必要とする
ため、例えばＺｎＯなどから構成される圧電薄膜の変質
が生じる恐れもあり、使用法が難しかった。
脂などの有ａ膜を用いた場合、この膜により表面波が吸
収、ダンピングされ、結果として表面波の伝ｉＩＢ損失
および変換損失が大きくなり、この表面波素子をフィル
タとして用いた場合、挿入損失が増大するという欠点が
あった。また、エポキシ系樹脂など、有機溶剤に溶けや
すい材料を用いる場合、基板を洗浄する際に用いる有機
溶剤によって、またはモールド樹脂などに含まれる有機
溶剤によって侵されるという問題がある。さらに、エポ
キシ系樹脂などは、硬化処理に比較的高温を必要とする
ため、例えばＺｎＯなどから構成される圧電薄膜の変質
が生じる恐れもあり、使用法が難しかった。
そこで、この発明は上述の従来技術の欠点を解消し、周
波数調整用膜を形成することなく、電極形成後の表面波
素子の周波数調整を行うことを可能とした、表面波素子
を提供するものである。
波数調整用膜を形成することなく、電極形成後の表面波
素子の周波数調整を行うことを可能とした、表面波素子
を提供するものである。
（ｅ１問題点を解決するための手段
この発明の表面波素子は、圧電薄膜が形成された基板、
または圧電基板に対して異種または同種の物質をイオン
注入することによって、前記圧電ＦｉｌＪ膜または前記
圧電基板表面の表面波伝搬速度を変えたことを特徴とし
ている。
または圧電基板に対して異種または同種の物質をイオン
注入することによって、前記圧電ＦｉｌＪ膜または前記
圧電基板表面の表面波伝搬速度を変えたことを特徴とし
ている。
ｆｆ）作用
以上のようにして圧電薄膜が形成された基板、または圧
電基板に対して異種物質をイオン注入することによって
、圧電薄膜または圧電基板表面及び内部の結晶構造に変
化が与えられる。これにより、表面波の伝搬速度が変化
する。このとき、基板上に形成されたくし型電極のピン
チは変わらないため、必然的に基板表面を伝搬する表面
波の周波数が変化する。このような作用を利用して、注
入すべきイオンの種類、エネルギー、注入量などを変化
させることにより、所望の特性を持つ表面波素子を得る
ことができる。
電基板に対して異種物質をイオン注入することによって
、圧電薄膜または圧電基板表面及び内部の結晶構造に変
化が与えられる。これにより、表面波の伝搬速度が変化
する。このとき、基板上に形成されたくし型電極のピン
チは変わらないため、必然的に基板表面を伝搬する表面
波の周波数が変化する。このような作用を利用して、注
入すべきイオンの種類、エネルギー、注入量などを変化
させることにより、所望の特性を持つ表面波素子を得る
ことができる。
（蜀実施例
第４図はこの発明が適用される表面波素子の構造を表す
断面図である。図において２はガラス。
断面図である。図において２はガラス。
サファイヤなどの基板、３はくし型電極、４はＺｎＯな
どの圧電薄膜をそれぞれ表している。この圧電薄膜４に
対してＡ ｒ ＋ Ｏ□、Ｓｔなどの異種物質のイオン
を５〜４００ＫｅＶのエネルギーで打ち込む。
どの圧電薄膜をそれぞれ表している。この圧電薄膜４に
対してＡ ｒ ＋ Ｏ□、Ｓｔなどの異種物質のイオン
を５〜４００ＫｅＶのエネルギーで打ち込む。
第１図はこの発明の実施例である、表面波素子の周波数
調整に用いられるイオン注入装置を表すブロック図であ
る。この装置は、イオン源、質１分析器、加速管、イオ
ン偏向系から構成され、全体が高真空系の中で操作され
る。図に示すようにイオン偏向系としてレンズ、ゲート
Ｙスキャナ、ビーム・トラップ、Ｘスキャナから構成さ
れ、特定のイオン以外の物質はゲートおよびビーム・ト
ラップによって分離され、目的のイオンのみ基板に導か
れる。ＸスキャナとＹスキャナはイオンの打ち込み箇所
を走査するもので、このスキャナの作用によって基板の
所定箇所あるいは、その全面にわたって特定量のイオン
が注入される。なお、図に示した基板は、多数の表面波
素子の集合体であり、イオン注入後、各素子毎に分断さ
、れる。
調整に用いられるイオン注入装置を表すブロック図であ
る。この装置は、イオン源、質１分析器、加速管、イオ
ン偏向系から構成され、全体が高真空系の中で操作され
る。図に示すようにイオン偏向系としてレンズ、ゲート
Ｙスキャナ、ビーム・トラップ、Ｘスキャナから構成さ
れ、特定のイオン以外の物質はゲートおよびビーム・ト
ラップによって分離され、目的のイオンのみ基板に導か
れる。ＸスキャナとＹスキャナはイオンの打ち込み箇所
を走査するもので、このスキャナの作用によって基板の
所定箇所あるいは、その全面にわたって特定量のイオン
が注入される。なお、図に示した基板は、多数の表面波
素子の集合体であり、イオン注入後、各素子毎に分断さ
、れる。
第２図は、ＺｎＯ薄膜を用いた表面波フィルタにおいて
１８０ＫｅＶまで加速したＡ ｒ＋イオンを３００μＡ
のビーム電流で注入した際、そのドーズＭに伴う表面波
フィルタの中心周波数の変位を表すグラフである。図か
ら明らかなように、ドーズ量が０、ずなわちイオン注入
を行わないときの中心周波数は４３．８４ＭＨｚである
が、ドーズ量を増大させるに従って中心周波数が低下す
る。たとえば１０”Ｎ／ｃｍ”であれば、表面波の伝搬
速度は約３０００ｐｐｍだけ低下し、中心周波数は約４
３．７１Ｍ旦Ｚとなる。
１８０ＫｅＶまで加速したＡ ｒ＋イオンを３００μＡ
のビーム電流で注入した際、そのドーズＭに伴う表面波
フィルタの中心周波数の変位を表すグラフである。図か
ら明らかなように、ドーズ量が０、ずなわちイオン注入
を行わないときの中心周波数は４３．８４ＭＨｚである
が、ドーズ量を増大させるに従って中心周波数が低下す
る。たとえば１０”Ｎ／ｃｍ”であれば、表面波の伝搬
速度は約３０００ｐｐｍだけ低下し、中心周波数は約４
３．７１Ｍ旦Ｚとなる。
第３図はイオン注入量に応じた表面波フィルタの挿入損
失の変位を表すグラフである。ドーズ量が０、すなわち
イオン注入を行わないときの挿入損失は約２３．５ｄＢ
であるが、ドーズ量を１０１６Ｎ／Ｃｍ”まで増大させ
ても挿入損失は約２３７ｄＢまで達することなく、イオ
ン注入による挿入損失の増大はほとんどど問題とはなら
ない。
失の変位を表すグラフである。ドーズ量が０、すなわち
イオン注入を行わないときの挿入損失は約２３．５ｄＢ
であるが、ドーズ量を１０１６Ｎ／Ｃｍ”まで増大させ
ても挿入損失は約２３７ｄＢまで達することなく、イオ
ン注入による挿入損失の増大はほとんどど問題とはなら
ない。
以上のようにしてイオン注入量に応じて周波数を調整す
ることができるため、イオン注入を行う前の中心周波数
を予め測定し、その値に基づいてイオン注入量を設定す
れば、所望の周波数に調整することが可能となる。例え
ば、中心周波数が４３．８０ＭＨｚとなる表面波フィル
タを製造する場合、予めこの周波数より少し高い周波数
特性の表面波素子を形成し、ウェハー毎にその中心周波
数を測定し、目的の４３．８０ＭＨｚにするためのイオ
ン注入量を算出し、その量だけイオン注入を行う。
ることができるため、イオン注入を行う前の中心周波数
を予め測定し、その値に基づいてイオン注入量を設定す
れば、所望の周波数に調整することが可能となる。例え
ば、中心周波数が４３．８０ＭＨｚとなる表面波フィル
タを製造する場合、予めこの周波数より少し高い周波数
特性の表面波素子を形成し、ウェハー毎にその中心周波
数を測定し、目的の４３．８０ＭＨｚにするためのイオ
ン注入量を算出し、その量だけイオン注入を行う。
上記実施例は基板上に圧電薄膜を形成した表面波フィル
タについて示したが、表面波を用いた共振子、コンボル
バ等全ての表面波素子に利用できることは言うまでもな
い。また、第５図に示すようにＬｉＮｂＯ３、ＬｔＴａ
ｏｚ 、ＰＺＴ等の圧電基板５０表面に、くし型電極３
が形成された形式の表面波素子についても同様に適用す
・ることができる。
タについて示したが、表面波を用いた共振子、コンボル
バ等全ての表面波素子に利用できることは言うまでもな
い。また、第５図に示すようにＬｉＮｂＯ３、ＬｔＴａ
ｏｚ 、ＰＺＴ等の圧電基板５０表面に、くし型電極３
が形成された形式の表面波素子についても同様に適用す
・ることができる。
（ｈ）発明の効果
以」−のようにこの発明によれば、圧電薄膜が形成され
た基板または圧電基板に対して異種または同種の物質を
イオン注入して、表面波の伝搬速度を変えることによっ
て、周波数特性を調整するため、従来のような周波数調
整用膜による表面波の吸収やダンピングになどによる挿
入損失がほとんどなく、特性を劣化させることなく、周
波数調整を行うことが可能となる。また、イオンの注入
量はビーム電流の積分値として求めることができるため
、精密な注入量の制御を行うことができ、精密な周波数
調整を行うことが可能となる。
た基板または圧電基板に対して異種または同種の物質を
イオン注入して、表面波の伝搬速度を変えることによっ
て、周波数特性を調整するため、従来のような周波数調
整用膜による表面波の吸収やダンピングになどによる挿
入損失がほとんどなく、特性を劣化させることなく、周
波数調整を行うことが可能となる。また、イオンの注入
量はビーム電流の積分値として求めることができるため
、精密な注入量の制御を行うことができ、精密な周波数
調整を行うことが可能となる。
第１図はこの発明の表面波素子の周波数調整に用いられ
るイオン注入装置のブ、ロック図、第２図はこの発明の
表面波素子をフィルタとして用いた場合におけるイオン
注入量と中心周波数との関係を表す図、第３図はイオン
注入量と挿入損失との関係を表す図である。第４図はこ
の発明の実施例である表面波素子の構造を表す断面図、
第５図は他の実施例において用いられる表面波素子の構
造を表す断面図、第６図および第７図は従来の周波数調
整方法により得られた表面波素子の構造を表す断面図で
ある。 ■−表面波素子、 ２一基板、 ３−くし型電極、 ４−圧電薄膜、 ５−圧電基板。
るイオン注入装置のブ、ロック図、第２図はこの発明の
表面波素子をフィルタとして用いた場合におけるイオン
注入量と中心周波数との関係を表す図、第３図はイオン
注入量と挿入損失との関係を表す図である。第４図はこ
の発明の実施例である表面波素子の構造を表す断面図、
第５図は他の実施例において用いられる表面波素子の構
造を表す断面図、第６図および第７図は従来の周波数調
整方法により得られた表面波素子の構造を表す断面図で
ある。 ■−表面波素子、 ２一基板、 ３−くし型電極、 ４−圧電薄膜、 ５−圧電基板。
Claims (1)
- （１）圧電薄膜が形成された基板、または圧電基板に対
して異種または同種の物質をイオン注入することによっ
て、前記圧電薄膜または前記圧電基板の表面波伝搬速度
を任意に変えたことを特徴とする表面波素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP214487A JPS63169806A (ja) | 1987-01-08 | 1987-01-08 | 表面波素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP214487A JPS63169806A (ja) | 1987-01-08 | 1987-01-08 | 表面波素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63169806A true JPS63169806A (ja) | 1988-07-13 |
Family
ID=11521151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP214487A Pending JPS63169806A (ja) | 1987-01-08 | 1987-01-08 | 表面波素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63169806A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5796205A (en) * | 1993-11-25 | 1998-08-18 | Fujitsu Limited | Surface acoustic wave device and method of producing the same |
| US6313563B1 (en) | 1999-04-07 | 2001-11-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Edge reflection type surface acoustic wave device |
| JP2012070355A (ja) * | 2010-08-27 | 2012-04-05 | Murata Mfg Co Ltd | 弾性境界波装置の製造方法および弾性境界波装置 |
-
1987
- 1987-01-08 JP JP214487A patent/JPS63169806A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5796205A (en) * | 1993-11-25 | 1998-08-18 | Fujitsu Limited | Surface acoustic wave device and method of producing the same |
| US6131257A (en) * | 1993-11-25 | 2000-10-17 | Fujitsu Limited | Method of making a surface acoustic wave device |
| US6313563B1 (en) | 1999-04-07 | 2001-11-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Edge reflection type surface acoustic wave device |
| SG111002A1 (en) * | 1999-04-07 | 2005-05-30 | Murata Manufacturing Co | Edge reflection type surface acoustic wave device |
| JP2012070355A (ja) * | 2010-08-27 | 2012-04-05 | Murata Mfg Co Ltd | 弾性境界波装置の製造方法および弾性境界波装置 |
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