JPS63238708A - リ−キ−ｓａｗ共振子 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は高周波領域で温度特性が優れたり一キー８ＡＷ
Ｋ関する。

（従来技術） 従来、ＶＨＦ〜ＵＨＦ帯の高周波領域において基本波に
よる直接発振を得るには一般にＳＴカット水晶基板を用
いたＳＡＷ共振子が広く用いられている。ＳＡＷ共振子
はＩＤＴの電極周期によって周波数が決まるため微細加
工技術によシ高周波化が容易であシ、又、Ｑが高く小型
化が可能且つ、量産性にも優れている。しかしＳＴカッ
ト水晶基板を用いたＳＡＷ共振子は温度特性が２次曲線
となるのみならずその２次温度係数は−３，４Ｘ１０　
　／’Ｃと大きく　−２０’〜＋８０℃の温度範囲では
８５ｐｐｍも周波数が変化し。

との温度特性は安定な発振器に使われている一般のＡＴ
カット水晶振動子に比べても未だ劣っているため、ＳＴ
カット水晶によるＳＡＷ共振子の用途は限定されていた
。

これに対して、ＳＡＷと同様にＩＤＴ　４Ｃよって励振
でき基板内部にエネルギーを放射しながら伝播するリー
キー波については、−７４，３°回転Ｙカット付近の水
晶基板を用いるときわめて温度特性が優れていることが
清水ら（文献電子通信学会論文誌、　Ｖｏｌ、Ｊ６８−
Ｃ、Ｎｏ、８．ｐ、６１３（１９８５）、）　　によっ
て示された。このようなカットの水晶基板を用いたリー
キーＳＡＷ共振子は一２０°〜＋８０℃の温度範囲で±
１０ｐｐｍ以下の周波数変化を有し、ＡＴカット水晶振
動子並の特性が得られる。

しかしながら、このリーキーＳＡＷ共振子は基板内部に
エネルギーを放射し外から伝播する波を利用しているた
め反射器間にエネルギーが閉じ込もシ難く、従来からＱ
が高く々らないのが欠点であった。

そこでＱを高くするためにアルミニウム電極の膜厚Ｈと
Ｑの関係を実験によシ詳細に調べた結果’、ＩＤＴの周
期りで基準化した膜厚Ｈ／Ｌが Ｈ／Ｌ≦０．００４５ とするとＱが高くなることが判りた。

との膜厚条件はＳＴカット水晶におけるＳＡＷ共振子で
用いられる膜厚に比べて極めて薄く。

特に高周波領域では数百Ａ以下となる。

例えば共振周波数３００ＭＨｚにおいてＨ／Ｌ＝０．０
０３とするにはＬ”’；１３μｍよりＨ＝３９ＯＡとな
υ、このような極めて薄い膜厚に表るとアルミニウム薄
膜のシート抵抗は３９０Ａの膜厚で単位正方形当υで２
Ω／口程度に達する。

電極膜厚が極めて薄くなシシート抵抗が大きくなると、
ＩＤＴやバスバーのオーミックロスが増加して共振抵抗
ＣＩが大きくなりＱが低下する。

従って、膜厚を薄くすることにより基板の中に漏洩する
波が減少してＱが高くなるはずのところ薄い膜厚のシー
ト抵抗によシＱが低下する分が大きくなシ、十分Ｑを高
くすることができなかった。

又、膜厚が極めて薄いとバスバーにポンディング線を超
音波にてボンディングしても付着せず、バスバ一部分の
みを厚くするなどの手法を用いる必要があシ、製造工程
が複雑になるという欠点があった。

（発明の目的） 本発明は上述の如き従来のリーキーＳＡＷ共振子のＱが
小さい欠点を解消するためになされたものであって、高
周波領域に於いて温度特性に優れしかもＱの高いリーキ
ーＳＡＷ共振子を提供することを目的とする。

（発明の概要） 上述の目的を達成する為９本発明に於いては水晶基板に
設けたグループ中にＡｌを埋め込んだ構造によ、９　Ｉ
ＤＴを構成し、基板表面上に突き出ているＡｌの高さｈ
Ｏをｈ　ｏ　／　Ｌ＝０．００２５±０．００２（Ｌは
ＩＤＴ周期）なる関係となるように形成する。

（発明の実施例） 以下１本発明を図面に示した実施例に基づいて詳細に説
明する。

第２図は１ボートのリーキーＳＡＷ共振子のパターンを
示した構成図であって、−７４°１０′回転Ｙカット水
晶基板１０表面にリーキー波を励振するためのＩＤＴ２
とリーキー波を閉じ込めて共振子を構成する為の反射器
３とを波の進行方向に沿って配置する。このリーキーＳ
ＡＷ共振子の中心線４，４′断面を第１図に示す。本図
に於いて斜線部５はアルミニウムであシ、その中で６は
水晶基板表面に例えばＣＦ４ガスによるドライエツチン
グで堀ったグループの中にＡＪ？が埋まっている部分（
深さｈｇ）、７はそのＡｌが基板表面から上に突き出た
部分（グループのないＡＪ膜膜厚色区別してｈＯで表わ
す）を示す。

第３図はこの基板表面から上に突き出た部分７のＡｌの
高さく膜厚）ｈｏＹ変えたときのＱの変化を詳細に調べ
、ＩＤＴの周期りで基準化したｈｏ／Ｌ、：Ｑとの関係
を示した図であって。

用いた１！極パターンはＬ＝１４μｍ、ＩＤＴ対数が１
００対でＣＯ８型の重みづけがしてあり２反射器は両側
に各５００本、電極交叉幅は４０Ｌで共振周波数は２８
１　Ｍ、Ｈｚである。Ａｌが埋まっているグループの深
さｈｇは１５００Ａであり１反射器もＩＤＴと同じグル
ープの深さとＡｌ膜厚で形成する。同図において破線で
示した曲線は、ＩＤＴと反射器共に従来のＡ［Ｋ極のみ
で形成したときのＡｌ膜厚に対するＱの変化を比較のた
め示したものである。

第３図よシ従来一般のＡｌ電極のみで電極を形成した場
合にはｈ　ｏ　／Ｌ＝０．００４付近でＱが最大となり
、　ｈ　ｏ　／Ｌ＝ｏ、ｏ　Ｏ３以下になると電極膜厚
が非常に薄いためシート抵抗が大きくなりオーミックロ
スによってＱが急激に低下することが判る。例えばｈ　
ｏ　／Ｌ＝＝ｏ、ｏ　０２のときＬ＝１４μｍならばＡ
／膜厚は２８０Ａと薄く、このシート抵抗は３Ｑ／口以
上にもなってしまう。これに対して、Ａｄの埋まったグ
ループの深さが１５０ＯＡあるときはとのＡｌのシート
抵抗だけで０．２Ｑ／口以下に下るので、基板表面上に
突き出ているＡｌの膜厚が非常に薄くてもシート抵抗は
殆んど変化がない。従ってｈ　ｏ　／　Ｌ＝０．Ｑ　０
２　Ｓ付近でＱが最大となりその値もグループなしの場
合に比べて大きく、Ａ７のシート抵抗の影響を受けずに
Ｑの高い共振子が得られる。これは１）−キーＳＡＷの
場合膜厚が厚くなる種基板内部へ放射するエネルギーが
多くなり、よ）リーキーとなる性質をもっているため膜
厚が薄い程表面でエネルギーがよく閉じ込まりＱが高く
なるからであると考えられる。

冑、基板表面上に突き出たＡＪの膜厚が零の場合、即ち
グループの中に埋まっているＡｌグループの深さとが同
一となった場合は、Ｑは非常に小さくなってしまった。

従って、実用上十分大きなＱの得られる範囲は、は”ｒ
ｈｏ／Ｌ＝Ｑ。

００２５±０．００２であると考えられる。

以上、ＩＤＴと反射器が共にグループの中にＡｌを埋め
た構造の場合で説明したが１反射器はシート抵抗の影響
が殆んど無いので反射器はＡｌ電極だけとするか、又は
グループのみで構成しても良い。この場合もＡｌの膜厚
およびグループの深さは前述の基板表面上に突き出たＡ
ｌ膜厚ｈＯと同じくすれば良い。又、１−ポートのリー
キーＳＡＷ共振子についてのみ説明したが９本発明は２
−ボートのリーキーＳＡＷ共振子にも適用可能である。

（発明の効果） 本発明は以上説明したように構成するので。

高周波領域で温度特性の良好なリーキーＳＡＷ共振子の
Ｑを高める上で著しい効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るリーキーＳＡＷ共振子の＊極構造
を示す断面図、第２図はリーキーＳＡＷ共振子の電極幅
酸を示す図、第３図は基板表面上に突き出ているＡＪの
膜厚を電極周期で基準化した膜厚に対する共振子のＱの
変化を示す図である。 １・・・・・・・・・水晶基板、　　　２・−・・−・
・・・ＩＤＴ　。 ３・・・・・・・・・反射器、　　　５・・・・・・・
・・アルミニウム６・・・・・・・・・Ａｌの埋まった
グループ。 ７・・・・・・・・・Ａｌが基板表面上に突き出た部分
。 特許出願人　　東洋通信機株式会社 第　１　ｍ 第　２　図 Ｑ　　　　Ｑ、００ｚＯ，ＱＯｌｌ　　　Ｏ，００４０
，００ｇん／Ｌ 第　３　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）−７３°〜−７６°回転Ｙカット水晶基板上に、
   基板内部にエネルギーを放射しながら伝播するリーキー
   （ｌｅａｋｙ）ＳＡＷ波を励振するための少なくとも１
   対のインタディジタルトランスジェーサ（ＩＤＴ）電極
   と、該リーキーＳＡＷ波を閉じ込めて共振子を構成する
   ための反射器をもつリーキーＳＡＷ共振子において、Ｉ
   ＤＴを基板表面に設けたグループ中にＡｌを埋め込んだ
   構造の電極とし、基板表面上に突出したＡｌの高さｈｏ
   をＩＤＴの周期Ｌに対して ｈｏ／Ｌ＝０．００２５±０．００２ としたことを特徴とするリーキーＳＡＷ共振子。
2. （２）前記共振子の反射器が基板表面に設けたグループ
   中にＡｌを埋め込んだ構造であって、基板表面上に突出
   するＡｌの高さｈｏが ｈｏ／Ｌ＝０．００２５±０．００２ であることを特徴とする特許請求の範囲（１）記載のリ
   ーキーＳＡＷ共振子。