WO2007138844A1

WO2007138844A1 - 弾性波装置

Info

Publication number: WO2007138844A1
Application number: PCT/JP2007/059835
Authority: WO
Inventors: Michio Kadota
Original assignee: Murata Manufacturing Co., Ltd.
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2007-05-14
Publication date: 2007-12-06
Also published as: JPWO2007138844A1; DE112007001259B4; US20090058225A1; JP4692629B2; DE112007001259T5; US7863801B2

Abstract

　温度特性改善膜及び周波数調整膜を圧電基板上に積層することにより、周波数温度係数ＴＣＦが改善されているだけでなく、薄型であり、かつ所望の周波数の周波数特性を確実に得ることを可能とする弾性波装置を提供する。　圧電基板２上にＩＤＴ電極３、温度特性改善膜４及び周波数調整膜５がこの順序で積層されており、圧電基板２の周波数温度係数ＴＣＦが負の値であり、上記温度特性改善膜が正の周波数温度係数ＴＣＦを有する材料からなり、前記周波数調整膜５が、横波音速が温度特性改善膜４の横波音速よりも遅いガラス薄膜からなる、弾性波装置１。

Description

明細書

弾性波装置

技術分野

[0001] 本発明は、弾性表面波や弾性境界波などの弾性波を利用した弾性波装置に関し、より詳細には、圧電基板上に周波数温度係数を調整するための温度特性改善膜が積層されている構造を有する弾性波装置に関する。

背景技術

[0002] 従来、携帯電話機などの帯域フィルタとして、弾性表面波装置が広く用いられている。下記の特許文献 1には、この種の弾性表面波装置の一例が開示されている。

[0003] 図 8は、特許文献 1に記載の弾性表面波装置を説明するための模式的正面断面図である。弾性表面波装置 101では、圧電基板 102上にすだれ状電極 (IDT電極） 10 3が設けられている。 IDT電極 103を覆うように、圧電基板 102よりも線膨張係数が小さい絶縁性保護膜 104が形成されている。そして、絶縁性保護膜 104上に、周波数調整膜 105が形成されてヽる。

[0004] 上記絶縁性保護膜 104は、温度による周波数特性の変化を小さくするために、すなわち温度特性改善膜として設けられている。ここでは、上記絶縁性保護膜 104は、 SiOにより形成されている。

2

[0005] 他方、周波数調整膜 105は、 SiOより速、音速 (横波音速 6000mZs)の Si N (

2

但し、 X, yは組成比に応じた数)からなり、周波数調整膜 105の厚みを調整することにより、中心周波数や共振周波数などの周波数調整が図られている。

特許文献 1：特開 2001—44787号公報

発明の開示

[0006] 特許文献 1に記載の弾性表面波装置 101では、上記のように、絶縁性保護膜 104 により周波数温度特性が改善されており、周波数調整膜 105により周波数調整が果たされている。し力しながら、周波数調整膜 105として、 SiO (熱膨張係数 0. 55 X 1

2

0"V°Oより速、音速（5850〜6010mZ秒）と大き、熱膨張係数（3. 4 X 10"V °C)をもつ Si N膜を形成した場合、図 9に示すように、周波数温度特性、特に周波数の温度による変化を示す周波数温度係数 TCFの絶対値が大きくなり、 SiO膜を

2 設けたことによる効果が損なわれるという問題があった。なお、図 9の横軸のスケールの λは、弾性表面波あるいは弾性境界波等の弾性波の波長を示す。

[0007] 本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、温度特性を改善するための温度特性改善膜上に周波数調整膜が積層されて!ヽる弾性波装置であって、周波数調整膜により周波数調整を行い得るだけでなぐ該周波数調整膜の付与による温度特性の悪ィ匕が生じ難い、弾性波装置を提供することにある。

[0008] 本願の第 1の発明によれば、圧電基板と、前記圧電基板上に形成された IDT電極と、前記 IDT電極を覆うように前記圧電基板上に形成された温度特性改善膜と、前記温度特性改善膜上に形成された周波数調整膜とを備える弾性波装置において、前記圧電基板が、周波数温度係数 TCFが負の圧電材料カゝらなり、前記温度特性改善膜は、周波数温度係数 TCFが正の材料からなり、前記周波数調整膜は、前記温度特性改善膜における横波音速よりも遅い横波音速を有し、かつ前記圧電基板の線膨張係数よりも小さ!/ヽ線膨張係数を有するガラス薄膜からなることを特徴とする、弾性波装置が提供される。

[0009] 本願の第 2の発明によれば、圧電基板と、前記圧電基板上に形成された IDT電極と、前記 IDT電極を覆うように前記圧電基板上に形成された第 1の温度特性改善膜と、前記第 1の温度特性改善膜上に形成された周波数調整膜と、前記周波数調整膜上に形成された第 2の温度特性改善膜とを備える弾性波装置において、前記圧電基板が、周波数温度係数 TCFが負の圧電材料力もなり、前記第 1,第 2の温度特性改善膜は、周波数温度係数 TCFが正の材料からなり、前記周波数調整膜は、前記第 1 ,第 2の温度特性改善膜の横波音速よりも遅い横波音速を有し、かつ前記圧電基板の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有するガラス薄膜からなることを特徴とする、弾性波装置が提供される。

[0010] 第 1,第 2の発明では、温度特性改善膜は周波数温度係数 TCFが正の材料力もなり、圧電基板が周波数温度係数 TCFが負の圧電材料からなるため、温度特性改善膜を設けたことにより、周波数温度係数 TCFの絶対値を小さくすることができる。しかも、上記周波数調整膜により周波数調整が果たされるが、該周波数調整膜の横波音速は、上記温度特性改善膜の横波音速よりも遅くされているので、周波数調整膜を積層したことにより、周波数温度係数 TCFが変動し難い。

[0011] 第 1,第 2の発明（本発明）のある特定の局面では、前記ガラス薄膜は、少なくとも 2 種の無機酸ィ匕物を混合してなる無機材料カゝらなり、前記少なくとも 2種の無機酸ィ匕物の内少なくとも 1種の無機酸ィ匕物は酸ィ匕ケィ素である。この場合には、音速を遅い方向に調整できるし、また線膨張係数も調整することができる。

[0012] また、好ましくは、上記ガラス薄膜は、圧電基板の線膨張係数よりも小さ!/ヽ線膨張係数を有する無機材料からなり、それによつて、温度変化による特性の変化をより一層効果的に抑制することができる。

[0013] 本発明に係る弾性波装置は、圧電基板と、温度特性改善膜との界面を伝搬する弾性境界波を利用した弾性境界波装置であってもよぐあるいは、前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波を利用した弾性表面波装置であってもよい。

上記温度特性改善膜としては、好ましくは、酸化ケィ素、酸化チタン及び酸化アルミニゥム力なる群力選択された 1種の材料が用いられる。

(発明の効果）

[0014] 第 1の発明に係る弾性波装置では、周波数温度係数 TCFが負の圧電材料力もなる圧電基板上に周波数温度係数 TCFが正の材料からなる温度特性改善膜が形成されて、周波数温度係数 TCFの絶対値力 S小さくされている。さらに、周波数調整膜が、温度特性改善膜における横波音速よりも遅!ヽ横波音速を有し、しかも熱膨張係数が小さいガラス薄膜からなるため、周波数調整膜の付加により、周波数を低下させ、また周波数温度係数 TCFを正の方向にシフトさせることができる。よって、温度特性改善膜の厚みを薄くした場合に、周波数温度係数 TCFの絶対値が 0に近づき難い場合であっても、上記周波数調整膜を積層することにより、周波数温度係数 TCFの絶対値を 0に近づけることが可能となる。従って、薄型であり、周波数温度係数 TCFの変動が生じ難ぐしかも、周波数を所望とする周波数位置に調整し得る弾性波装置を提供することができる。

[0015] 第 2の発明によれば、第 1の温度特性改善膜及び第 2の温度特性改善膜が、周波数温度係数 TCFが正の材料カゝらなり、圧電基板の周波数温度係数 TCFが負であるため、周波数温度係数 TCFの絶対値を小さくすることができる。し力も、周波数調整膜は、第 1,第 2の温度特性改善膜の横波音速よりも遅い横波音速と小さい熱膨張係数を有するガラス薄膜からなるので、周波数調整膜を加えることにより、周波数を低下させ、また周波数温度係数 TCFを正の方向にシフトさせることができる。よって、薄型を図るために、第 1,第 2の温度特性改善膜の厚みを薄くした場合に、周波数温度係数 TCFの絶対値が比較的大きな負の値となってヽる場合であっても、周波数調整膜を付加することにより、周波数温度係数 TCFの絶対値を 0に効果的に近づけることが可能となる。よって、周波数を所望の周波数に調整し得るだけでなぐ薄型であり、温度特性に優れた弾性波装置を提供することができる。しかも、第 2の発明では、第 1,第 2の温度特性改善膜が、周波数調整膜の上下に形成されているので、温度特性をより一層効果的に改善することができる。

図面の簡単な説明

[図 1]図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る弾性表面波装置の略図的正面断面図である。

[図 2]図 2は、第 1の実施形態において、周波数調整膜の厚み及び周波数調整膜を構成しているガラスの種類を変化させた場合の弾性表面波装置の周波数温度係数 TCFの変化を示す図である。

[図 3]図 3は、第 1の実施形態において、周波数調整膜の厚み及び周波数調整膜を構成している材料を変化させた場合の弾性表面波装置における音速の変化を示す図である。

[図 4]図 4は、本発明の第 2の実施形態に係る弾性境界波装置の略図的正面断面図である。

[図 5]図 5は、第 2の実施形態において、周波数調整膜の厚み及び周波数調整膜を構成しているガラスの種類を変化させた場合の弾性境界波装置の周波数温度係数 TCFの変化を示す図である。

[図 6]図 6は、第 2の実施形態において、周波数調整膜の厚み及び周波数調整膜を構成している材料を変化させた場合の弾性境界波装置における音速の変化を示す図である。 [図 7]図 7は、第 2の実施形態の弾性境界波装置において、周波数調整膜の膜厚を変化させることにより周波数調整が行われる過程を説明するための図であって、周波数調整膜の厚みと音速との関係を示す図である。

[図 8]図 8は、従来の弾性表面波装置の一例を示す模式的正面断面図である。

[図 9]図 9は、従来の弾性表面波装置において周波数調整膜として用いられている Si N膜の厚みと、周波数温度係数 TCFとの関係を示す図である。

3 4

符号の説明

[0017] 1…弾性波装置

2…圧電基板

3 -IDT電極

4…温度特性改善膜

5…周波数調整膜

11…弾性波装置

12…圧電基板

13- IDT電極

14· ··第 1の温度特性改善膜

15…周波数調整膜

16· ··第 2の温度特性改善膜

101…弾性表面波装置

102…圧電基板

103- --IDT

104- --SiO膜

2

105- --Si N膜

発明を実施するための最良の形態

[0018] 以下、図面を参照しつつ本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。

[0019] 図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る弾性波装置を示す正面断面図である。本実施形態の弾性波装置 1は、漏洩弾性表面波をラブ化したラブ波を利用した弾性表面波装置である。

[0020] 弾性波装置 1は、圧電基板 2を有する。圧電基板 2は、 38° Yカット X伝搬の LiTa O力らなる。この 38° Yカット X伝搬の LiTaOの周波数温度係数 TCFは、—42pp

3 3

mZ°Cであり、線膨張係数 pは 16. 1 X 10^_6Z°Cである。

[0021] 圧電基板 2上には、 IDT電極 3が形成されている。 IDT電極 3は、 Cu力なり、その膜厚は特に限定されるわけではないが、 0. 05 λ程度とされている。

[0022] IDT電極 3は、 Cu以外の適宜の金属もしくは合金により形成されていてもよぐまた複数の金属層を積層した積層金属膜により形成されていてもよい。 IDT電極 3を覆うように、温度特性改善膜 4が積層されている。温度特性改善膜 4は本実施形態では、表面波の波長えとしたとき、 0. 25えの厚みの SiO膜により形成されている。

2

[0023] SiO膜の周波数温度係数 TCFは + 84. 2ppmZ°Cであり、正の値を有する。また

2

、 SiO

2膜における横波音速は 3757mZ秒であり、線膨張係数は 0. 55 X 10"V°C である。

[0024] 上記温度特性改善膜 4上に周波数調整膜 5が積層されてヽる。本実施形態では、周波数調整膜 5は、横波音速が、温度特性改善膜 4の横波音速よりも遅いガラス薄膜により形成されている。また、周波数調整膜 5の線膨張係数は、圧電基板 2の線膨張係数よりも小さくされている。

[0025] 本実施形態の弾性波装置 1では、温度特性改善膜 4が SiOからなり、正の周波数

2

温度係数 TCFを有し、圧電基板 2は、 LiTaOからなり、負の周波数温度係数 TCF

3

を有する。従って、温度特性改善膜 4を積層することにより、周波数温度係数 TCFの絶対値が小さくされ、温度変化による周波数特性の変化を抑制することができる。

[0026] また、周波数調整膜 5を成膜し、その厚みを調整することにより、共振周波数や中心周波数を所望の周波数位置に調整することが可能とされている。しかも、周波数調整膜 5の横波音速が、温度特性改善膜 4の横波音速よりも遅ぐかつ熱膨張係数が小さいため、周波数調整膜 5の付カ卩により周波数温度係数 TCFは正の方向にシフトされる。よって、周波数調整膜によって共振周波数や中心周波数を所望の周波数に設定することができると同時に、周波数温度係数 TCFを正の方向にシフトさせて周波数温度係数 TCFの絶対値を 0に近づけることができる。 [0027] それ故、 SiO力なる温度特性改善膜 4の厚みを薄くした場合に、薄型化を図り得

2

るものの、温度特性改善効果が十分でない場合であっても、上記周波数調整膜 5を付加することにより、周波数温度係数 TCFを 0に近づけることが可能となる。

[0028] よって、温度特性が良好であり、特性の良好な所望の周波数特性を有する弾性波装置 1を容易に提供することができる。これを具体的な実験例に基づき説明する。

[0029] 上記 38° Yカット X伝搬の LiTaO力もなる圧電基板 2上に、 Cuからなる IDT電極 3

3

を 0. 05 λの厚みに形成し、その上に厚み 0· 25えの SiO力なる温度特性改善膜

2

4を積層した構造を用意した。しかる後、温度特性改善膜 4上に、下記の表 1及び表 2のガラス A〜E及び Xの内いずれ力 1種のガラスを用い、かつ様々な厚みの周波数調整膜を成膜し、複数種の弾性波装置 1を作製した。なお、下記の表 2では、ガラスだけでなぐ SiO及び Si N並びに LiTaO及び LiNbOの横波音速及び線膨張率

2 3 4 3 3

を合わせて示しておく。

[0030] [表 1]

ガラスの組成 (単位は重量％)

[0031] [表 2]

[0032] 上記ガラス Α〜Ε及び Xを用いて構成された弾性波装置のガラス薄膜からなる周波数調整膜 5の膜厚と、弾性波装置 1の周波数温度係数 TCFとの関係を図 2に示す。

[0033] 図 2から明らかなように、ガラス Xを用いた場合には、周波数調整膜の厚みが厚くなつた場合には、周波数温度係数 TCFが若干低下するのに対し、他のガラス A〜Eからなる周波数調整膜を用いた場合には、ガラス薄膜の厚みを厚くするにつれて、周波数温度係数 TCFを正の方向にシフトさせ得ることがわかる。すなわち、横波音速が SiO

2力もなる温度特性改善膜 4の横波音速 3757mZ秒よりも遅、ガラス A〜ガラス

Eを用いて周波数調整膜 5を作製した場合には、周波数温度係数 TCFを正の方向に温度特性を変化させ得ることがわ力る。

[0034] 他方、図 3は、上記種々のガラスを用いて構成された周波数調整膜または Si N膜

3 4 の厚みと、表面波としてのラブ波の音速との関係を示す図である。

[0035] 図 3から明らかなように、周波数調整膜が、ガラス A〜ガラス Eからなる場合、その膜厚が厚くなるにつれて音速が低くなることがわかる。他方、 Si N

3 4膜の場合には、膜厚が厚くなるにつれて音速が上昇することがわかる。

[0036] 従って、上記ガラス A〜ガラス Eを周波数調整膜 5として用い、その膜厚を変化させることにより、音速を低くするように、すなわち周波数を高めるように周波数調整し得ることがわ力ゝる。

[0037] 図 2及び図 3の結果力も明らかなように、横波音速が SiO、すなわち温度特性改善

2

膜よりも遅いガラス A〜ガラス Eを用いることにより、弾性波装置 1の周波数温度係数 TCFを正の方向にシフトさせ、それによつて温度特性改善膜 4の厚みが薄ぐ周波数温度係数 TCFの絶対値を 0に近づけることが困難な場合であっても、上記ガラス薄膜を形成することにより、周波数温度係数 TCFの絶対値をより一層小さくすることができ、し力も図 3から明らかなように、周波数を低めるように周波数調整を行い得ることがわカゝる。

[0038] 本実施形態について補足説明をしておく。

[0039] 従来、周波数温度係数 TCFを確保するため、温度特性改善膜としての SiOを厚く

2 成膜して、その上に周波数調整用 Si N膜を形成していた。この場合、温度特性改善膜としての SiOを厚く形成すると、挿入損失などの特性が劣化しがちであった。し

2

かし、本発明に従って、上記低音速ガラスを周波数調整用薄膜として用いる場合には温度特性改善用 SiOを薄くすることが可能になり、挿入損失などの特性も約 ldB

2

程度改善された。

[0040] 図 4は、本発明の第 2の実施形態に係る弾性波装置を示す正面断面図である。弾性波装置 11では、圧電基板 12上に、 IDT電極 13が形成されており、 IDT電極 13を覆うように、第 1の温度特性改善膜 14が形成されている。そして、第 1の温度特性改善膜 14上に、周波数調整膜 15及び第 2の温度特性改善膜 16がこの順序で積層されている。言い換えれば、周波数調整膜 15の両面に、第 1,第 2の温度特性改善膜 14, 16が配置されている。

[0041] 本実施形態では、圧電基板には、オイラー角で (0° , 105° , 0° )の LiNbO基

3 板力もなる。この LiNbO基板の周波数温度係数 TCFは、— 84ppmZ°Cであり、線

3

膨張係数は 15. 4 X 10^_6Z°Cである。 IDT電極 13は、 Au力なり、 0. 04えの厚みとされている。

[0042] もっとも、 IDT電極 13は、他の金属もしくは合金により形成されていてもよぐまた複数の金属層を積層した積層金属膜により形成されていてもよい。

[0043] 第 1,第 2の温度特性改善膜 14, 16は、本実施形態では SiOからなり、その膜厚

2

は、第 1の温度特性改善膜 14の厚みと第 2の温度特性改善膜 16の厚みの合計が、弾性境界波の波長 λとしたとき、 1. 5 λとされている。

[0044] 周波数調整膜 15は、ガラス薄膜からなり、その横波音速が、 SiOの横波音速よりも

2

遅、ガラスにより構成されて、る。

[0045] 本実施形態では、第 1,第 2の温度特性改善膜 14, 16の合計が 1. 5 λの厚みとされており、 IDT電極 13を励振することにより、圧電基板 2と第 1の温度特性改善膜 14 との界面において伝搬する弾性境界波が励振され、該境界波を利用して周波数特性が得られる。すなわち、本実施形態の弾性波装置 11は、弾性境界波装置である。

[0046] 本実施形態においても、 LiNbOが負の周波数温度係数 TCFを有する力第 1,

3

第 2の温度特性改善膜 14, 16が、正の周波数温度係数 TCFを有する SiOからなる

2 ため、周波数温度係数 TCFの絶対値を 0に近づけることができる。特に、 SiO力もな

2 る第 1,第 2の温度特性改善膜 14, 16の膜厚の合計が幾分小さぐ周波数温度係数 TCFの絶対値を 0に近づけるのは困難である場合においても、横波音速が SiOよりも遅いガラス薄膜からなる周波数調整膜 15の付カ卩により、周波数温度係数 TCFを正の方向にシフトさせることができる。それによつて、周波数温度係数 TCFの絶対値をより一層/ J、さくすることができる。

[0047] また、上記ガラス薄膜からなる周波数調整膜 15の膜厚を調整することにより、第 1の実施形態の場合と同様に、周波数が低くなる方向に周波数調整を行うことができる。これを、図 5及び図 6を参照して説明する。

[0048] 図 5は、上記弾性境界波装置において、周波数調整膜 15を構成しているガラスを、ガラス A〜ガラス E及びガラス Xで構成した場合の周波数調整膜 15の厚みと弾性境界波装置 1の周波数温度係数 TCFとの関係を示す図である。膜 14と 16の膜厚はそれぞれ 0. 4 λ、 1. 1 λである。

[0049] 図 5から明らかなように、ガラス Xを用いた場合には、周波数温度係数 TCFは変化しないのに対し、ガラス Α〜ガラス Εを用いた場合、すなわち SiOよりも横波音速が遅

2

いガラス薄膜からなる周波数調整膜 15を用いた場合には、ガラス薄膜からなる周波数調整膜 15の厚みを増加するにつれて、周波数温度係数 TCFを正の方向にシフトさせ得ることがわかる。よって、第 1の実施形態の場合と同様に、 SiO力もなる第 1,

2

第 2の温度特性改善膜 14, 16の厚みを比較的薄くし、温度特性改善膜 14, 16による温度特性改善効果が幾分低い場合であっても、上記周波数調整膜 15を設けることにより、周波数温度係数 TCFの絶対値をより一層 0に近づけることができる。

[0050] 図 6は、上記圧電基板 12上に、 IDT電極 13及び第 1,第 2の温度特性改善膜 14, 16と、上記周波数調整 15とを有する弾性波装置において、第 1,第 2の温度特性改善膜 14, 16を構成している SiOの膜厚及び周波数調整膜 15の膜厚を変化させた

2

場合の弾性境界波の音速の変化を示す図である。なお、図 6において、 L力第 1の温度特性改善膜 14の厚みを、 Uが第 2の温度特性改善膜 16の厚みを示す。

[0051] ここでは、ガラス薄膜としては、前述した表 1に記載のガラス Aを用いた。

[0052] なお、比較のために、ガラス Aではなぐ上記ガラス Xを用い、第 1,第 2の温度特性改善膜 14, 16の膜厚を、それぞれ 0. 3 λ及び 1. 2えとした場合の結果を図 6に合わせて示す。

[0053] 図 6から明らかなように、ガラス Xを用いた場合には、ガラス力もなる周波数調整膜 1 5の厚みを変化させたとしても、音速は変化せず、従って、周波数調整を十分に行えないことがわかる。これに対して、ガラス Aを用いた場合には、第 1,第 2の温度特性改善膜 14, 16の厚みの合計が 1. 5えの場合、その割合を変化させたとしてもいずれの場合においても、ガラス薄膜からなる周波数調整膜 15の厚みが増加するにつれて、音速が低下することがわかる。従って、周波数調整膜 15の厚みを調整することにより、周波数を低めるように周波数調整し得ることがわかる。なお、第 1,第 2の温度特性改善膜 14, 16の厚みの合計が、 1. 5 λ以外でも同じような結果を示す。

[0054] よって、第 1の実施形態と同様に、第 2の実施形態においても、より薄型であり、つ周波数温度係数 TCFの絶対値が 0に近ぐ周波数温度特性に優れており、かつ所望の共振周波数や中心周波数に周波数調整を容易に行い得る弾性波装置を提供し得ることがゎカゝる。

[0055] なお、第 2の実施形態では、弾性境界波を用いたが、 SiO力もなる第 1,第 2の温

2

度特性改善膜 14, 16の厚みを薄くすることにより、弾性表面波を利用した弾性表面波装置とすることも可能である。

[0056] 逆に、第 1の実施形態の弾性波装置 1において、 SiO力もなる温度特性改善膜 4

2

の厚みを厚くすれば、弾性境界波を利用した弾性境界波装置を提供することも可能である。

[0057] 上記実施形態では、温度特性改善膜 4, 14, 16は、いずれも SiOにより形成され

2

ていたが、 SiO以外の他の酸化ケィ素膜により温度特性改善膜が形成されていても

2

よい。また、温度特性改善膜を構成する材料は、酸ィ匕ケィ素に限らず、酸化チタン、酸ィ匕アルミニウムなどを用いてもょ、。

[0058] すなわち、本発明においては、圧電基板は負の周波数温度係数 TCFを有するため、上記温度特性改善膜は正の周波数温度係数 TCFを有する限り、様々な材料で形成され得る。また、周波数調整膜 5, 15についても、横波音速が温度特性改善膜の横波音速よりも遅ぐかつ熱膨張係数力、さい限り、その構成ガラス材料は特に限定されるものではない。

[0059] さらに、好ましくは、上記ガラス A〜Dを用いた周波数調整膜 5, 15では、その線膨張係数は、上記のように圧電基板 2, 12の線膨張係数よりも小さくされている。それによって、温度変化による周波数調整膜 5、 15の伸縮力 S小さくされるので、図 2及び図 6 に示すように、温度変化による周波数特性の変動をより一層小さくすることができる。

[0060] 図 7は、第 2の実施形態の弾性境界波装置において周波数調整膜 15が厚く形成され、所望の周波数より低い周波数が得られた場合の周波数調整の意味を説明するための周波数調整膜の厚みと音速との関係を示す図である。

[0061] 図 7において、点 P1は、上記圧電基板 12上に、 IDT電極 13及び第 1の温度特性改善膜 14として、 0. 2えの SiO膜が形成され、かつ図 7の横軸で示されている 0. 0

2

48 λの厚みのガラス Αからなる周波数調整膜 15を形成した構造の音速を示す点である。この場合の弾性境界波装置は所望の周波数より低いため、周波数調整膜 15 の厚みを， 0. 04えになるようにエッチング等により薄くし、その場合の音速が P2の点で表される。すなわち、周波数調整膜 15の厚みを薄くすることにより、音速が 3100m Z秒から 3150mZ秒まで変化することがわかる。

[0062] さらに最上部に、 1. 3 λの厚みの第 2の温度特性改善膜 15を積層した場合の音速力 SP3で表される点の値、すなわち、音速は 3340mZ秒程度となる。

[0063] これに対して、 P4の点は、上記圧電基板 2上に、 0. 2 λの第 1の温度特性改善膜 1 4を積層し、 0. 048えの厚みのガラス Αカゝらなる周波数調整膜を形成し、周波数調整のための加工を施さずに、 1. 3えの厚みの SiO膜からなる温度特性改善膜 15を

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積層した構造の音速を示す。従って、図 7の矢印 Aで示す音速差が周波数調整量に相当する。言い換えれば、ガラス薄膜からなる周波数調整膜 15の厚みを 0. 048 λ 力 0. 04えに薄くしたことにより、最終的に矢印 Αで示す分だけ音速が変化し、これが周波数調整膜 15の膜厚を変化させたことによる周波数調整量に相当する。

[0064] なお、図 7の点 Q1〜点 Q3は、下方の第 1の温度特性改善膜 14の厚みを 0. 4えとし、上方の温度特性改善膜 16の厚みを 1. 1 λとしたことを除いては、点 P1〜点 Ρ3 の場合と同様にした場合の音速を示し、点 Q4は、周波数調整膜 15の厚みを薄くしない相当の構造における音速位置を示す。従って、図 7の矢印 Βで示す音速差が同様に、周波数調整膜 15の厚みを変化させた場合の周波数調整量に相当する。

Claims

請求の範囲

[1] 圧電基板と、前記圧電基板上に形成された IDT電極と、前記 IDT電極を覆うように前記圧電基板上に形成された温度特性改善膜と、前記温度特性改善膜上に形成された周波数調整膜とを備える弾性波装置において、

前記圧電基板が、周波数温度係数 TCFが負の圧電材料カゝらなり、

前記温度特性改善膜は、周波数温度係数 TCFが正の材料からなり、

前記周波数調整膜は、前記温度特性改善膜における横波音速よりも遅!ヽ横波音速を有し、かつ前記圧電基板の線膨張係数よりも小さ、線膨張係数を有するガラス薄膜からなることを特徴とする、弾性波装置。

[2] 圧電基板と、前記圧電基板上に形成された IDT電極と、前記 IDT電極を覆うように前記圧電基板上に形成された第 1の温度特性改善膜と、前記第 1の温度特性改善膜上に形成された周波数調整膜と、前記周波数調整膜上に形成された第 2の温度特性改善膜とを備える弾性波装置において、

前記第 1,第 2の温度特性改善膜は、周波数温度係数 TCFが正の材料からなり、前記周波数調整膜は、前記第 1,第 2の温度特性改善膜の横波音速よりも遅い横波音速を有し、かつ前記圧電基板の線膨張係数よりも小さ!ゝ線膨張係数を有するガラス薄膜からなることを特徴とする、弾性波装置。

[3] 前記ガラス薄膜は、少なくとも 2種の無機酸ィ匕物を混合してなる無機材料カゝらなり、前記少なくとも 2種の無機酸ィ匕物の内少なくとも 1種の無機酸ィ匕物は酸ィ匕ケィ素である、請求項 1または 2に記載の弾性波装置。

[4] 前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波を利用した弾性表面波装置である、請求項 1に記載の弾性波装置。

[5] 前記圧電基板と、前記温度特性改善膜との界面を伝搬する弾性境界波を利用した弾性境界波装置である、請求項 2に記載の弾性波装置。

[6] 前記温度特性改善膜は、酸化ケィ素、酸ィ匕チタン及び酸ィ匕アルミニウムカゝらなる群力も選択された 1種の材料力もなる、請求項 2または 5に記載の弾性波装置。