JPH08181562A - 弾性表面波素子 - Google Patents
弾性表面波素子Info
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- JPH08181562A JPH08181562A JP31741494A JP31741494A JPH08181562A JP H08181562 A JPH08181562 A JP H08181562A JP 31741494 A JP31741494 A JP 31741494A JP 31741494 A JP31741494 A JP 31741494A JP H08181562 A JPH08181562 A JP H08181562A
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Landscapes
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 素子の頂点温度変更を容易にし、温度変化に
対する周波数の安定性を高める。 【構成】 温度−周波数特性が二次曲線になる圧電性基
板の表面に電極を形成した弾性表面波素子において、弾
性表面波素子の表面にフッ素化ポリイミド樹脂を塗布
し、該樹脂は素子の温度−周波数特性の頂点温度を素子
の使用環境温度に合わせ込む熱膨張率にした構造とする
ことにより、基板が持つ温度−周波数特性に樹脂が持つ
温度−周波数特性を加え、塗布前の素子の温度−周波数
特性の頂点温度Ｔp1から塗布後の任意の頂点温度Ｔp2に
変化させる。また、温度−周波数特性が直線的になる基
板を使った素子には負の熱膨張率になる樹脂を塗布して
温度特性の傾きを小さくし、周波数の安定性を高める。
対する周波数の安定性を高める。 【構成】 温度−周波数特性が二次曲線になる圧電性基
板の表面に電極を形成した弾性表面波素子において、弾
性表面波素子の表面にフッ素化ポリイミド樹脂を塗布
し、該樹脂は素子の温度−周波数特性の頂点温度を素子
の使用環境温度に合わせ込む熱膨張率にした構造とする
ことにより、基板が持つ温度−周波数特性に樹脂が持つ
温度−周波数特性を加え、塗布前の素子の温度−周波数
特性の頂点温度Ｔp1から塗布後の任意の頂点温度Ｔp2に
変化させる。また、温度−周波数特性が直線的になる基
板を使った素子には負の熱膨張率になる樹脂を塗布して
温度特性の傾きを小さくし、周波数の安定性を高める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、弾性表面波素子に係
り、特に温度変化に対する素子の周波数安定性を高める
ための素子構造に関する。
り、特に温度変化に対する素子の周波数安定性を高める
ための素子構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、弾性表面波素子は、圧電性基板
の上に、アルミニウム等の電極材料により櫛歯状電極
（ＩＤＴ：Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕ
ｃｅｒ）を形成して弾性表面波を励振する。
の上に、アルミニウム等の電極材料により櫛歯状電極
（ＩＤＴ：Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕ
ｃｅｒ）を形成して弾性表面波を励振する。
【０００３】この弾性表面波を利用して、フィルタ、共
振子、信号処理デバイス等の機能素子を構成する。
振子、信号処理デバイス等の機能素子を構成する。
【０００４】図２に弾性表面波素子の基本構成例を示
し、圧電性基板１の表面に櫛歯状電極２Ａ，２Ｂ，３
Ａ，３Ｂを形成し、電極のピッチＰ0に応じて決定され
る弾性表面波が例えば矢印の方向に伝搬させる。
し、圧電性基板１の表面に櫛歯状電極２Ａ，２Ｂ，３
Ａ，３Ｂを形成し、電極のピッチＰ0に応じて決定され
る弾性表面波が例えば矢印の方向に伝搬させる。
【０００５】このような弾性表面波素子の温度に対する
周波数安定性は、デバイスの性能を評価する上で重要な
パラメータとなる。弾性表面波素子の場合、素子の温度
特性は、基板の種類により決定される。
周波数安定性は、デバイスの性能を評価する上で重要な
パラメータとなる。弾性表面波素子の場合、素子の温度
特性は、基板の種類により決定される。
【０００６】一例として、ＳＴカット水晶基板を使用し
た素子の周波数−温度特性を図３に示す。水晶基板の場
合、同図に示すように、温度特性は、零温度係数を持つ
部分を含む二次曲線になる。
た素子の周波数−温度特性を図３に示す。水晶基板の場
合、同図に示すように、温度特性は、零温度係数を持つ
部分を含む二次曲線になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、ＳＴカ
ット水晶基板を使用した弾性表面波素子の場合、温度−
周波数特性が二次曲線になる。このため、温度変化に対
する周波数の変化量を少なくするためには二次曲線の頂
点温度Ｔｐを素子の使用環境温度（室温など）に合わせ
込むことが必要となる。
ット水晶基板を使用した弾性表面波素子の場合、温度−
周波数特性が二次曲線になる。このため、温度変化に対
する周波数の変化量を少なくするためには二次曲線の頂
点温度Ｔｐを素子の使用環境温度（室温など）に合わせ
込むことが必要となる。
【０００８】このための従来手法は、基板のカット角を
変化させて温度特性に合わせ込んでいる。図４に基板カ
ット角と頂点温度Ｔｐの関係を示す。図中の実線の特性
は電極材料にアルミニウムを使った場合を示し、一点鎖
線の特性は金を使った場合を示す。
変化させて温度特性に合わせ込んでいる。図４に基板カ
ット角と頂点温度Ｔｐの関係を示す。図中の実線の特性
は電極材料にアルミニウムを使った場合を示し、一点鎖
線の特性は金を使った場合を示す。
【０００９】この特性にも示されるように、温度特性が
変化する要因としては、基板結晶の温度に対する材料特
性（基板カット角）の変化と、電極として使用する材料
特性及び膜厚の変化が表面波の音速を変化させることに
起因する。
変化する要因としては、基板結晶の温度に対する材料特
性（基板カット角）の変化と、電極として使用する材料
特性及び膜厚の変化が表面波の音速を変化させることに
起因する。
【００１０】従来手法では、基板カット角を変更するこ
とにより頂点温度Ｔｐの変更を行っていたが、電極厚み
により温度特性も変化するため、素子の電極厚みを変更
するたびにカット角を変えた基板を製造する必要があ
り、素子の製造コストを高める要因となっていた。
とにより頂点温度Ｔｐの変更を行っていたが、電極厚み
により温度特性も変化するため、素子の電極厚みを変更
するたびにカット角を変えた基板を製造する必要があ
り、素子の製造コストを高める要因となっていた。
【００１１】本発明の目的は、素子の頂点温度変更を容
易にする弾性表面波素子を提供することにある。
易にする弾性表面波素子を提供することにある。
【００１２】本発明の他の目的は、素子の温度変化に対
する周波数の安定性を高める弾性表面波素子を提供する
ことにある。
する周波数の安定性を高める弾性表面波素子を提供する
ことにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題の解
決を図るため、温度−周波数特性が二次曲線になる圧電
性基板の表面に電極を形成した弾性表面波素子におい
て、前記弾性表面波素子の表面にフッ素化ポリイミド樹
脂を塗布し、該樹脂は素子の温度−周波数特性の頂点温
度を素子の使用環境温度に合わせ込む熱膨張率にした構
造を特徴とする。
決を図るため、温度−周波数特性が二次曲線になる圧電
性基板の表面に電極を形成した弾性表面波素子におい
て、前記弾性表面波素子の表面にフッ素化ポリイミド樹
脂を塗布し、該樹脂は素子の温度−周波数特性の頂点温
度を素子の使用環境温度に合わせ込む熱膨張率にした構
造を特徴とする。
【００１４】また、本発明は、温度−周波数特性が直線
的になる圧電性基板の表面に電極を形成した弾性表面波
素子において、前記弾性表面波素子の表面にフッ素化ポ
リイミド樹脂を塗布し、該樹脂は素子の温度−周波数特
性の傾きを小さくする負の熱膨張率にした構造を特徴と
する。
的になる圧電性基板の表面に電極を形成した弾性表面波
素子において、前記弾性表面波素子の表面にフッ素化ポ
リイミド樹脂を塗布し、該樹脂は素子の温度−周波数特
性の傾きを小さくする負の熱膨張率にした構造を特徴と
する。
【００１５】
【作用】基板表面に熱膨張率を調整したフッ素化ポリイ
ミド樹脂を塗布することにより、基板が持つ温度−周波
数特性に樹脂が持つ温度−周波数特性を加えて素子とし
ての温度−周波数特性を変化させ、塗布する樹脂の熱膨
張率の違いで弾性表面波素子の温度−周波数特性の頂点
温度を変える。
ミド樹脂を塗布することにより、基板が持つ温度−周波
数特性に樹脂が持つ温度−周波数特性を加えて素子とし
ての温度−周波数特性を変化させ、塗布する樹脂の熱膨
張率の違いで弾性表面波素子の温度−周波数特性の頂点
温度を変える。
【００１６】温度−周波数特性が直線的になる圧電性基
板による素子には負の熱膨張率を持つフッ素化ポリイミ
ド樹脂を塗布することで温度−周波数特性の傾きを小さ
くして周波数安定度を高める。
板による素子には負の熱膨張率を持つフッ素化ポリイミ
ド樹脂を塗布することで温度−周波数特性の傾きを小さ
くして周波数安定度を高める。
【００１７】
【実施例】本発明の一実施例になる素子構造は、図２に
おいて圧電性基板１の表面に櫛歯状電極２Ａ，２Ｂ，３
Ａ，３Ｂを形成した後、フッ素化ポリイミド樹脂を塗布
したものになる。
おいて圧電性基板１の表面に櫛歯状電極２Ａ，２Ｂ，３
Ａ，３Ｂを形成した後、フッ素化ポリイミド樹脂を塗布
したものになる。
【００１８】以下、本実施例におけるフッ素化ポリイミ
ド樹脂の特徴を説明する。図５は、フッ素化ポリイミド
の化学構成を示し、同図の（ａ）のものはトリフルオロ
メチル基を２つ持つ特定のフッ素化ジアミンと２種類の
酸無水物から合成された透明タイプの化学構成を示し、
通常のポリイミドと同様に熱膨張率が１０-5のオーダに
なり、また低屈折率になる。
ド樹脂の特徴を説明する。図５は、フッ素化ポリイミド
の化学構成を示し、同図の（ａ）のものはトリフルオロ
メチル基を２つ持つ特定のフッ素化ジアミンと２種類の
酸無水物から合成された透明タイプの化学構成を示し、
通常のポリイミドと同様に熱膨張率が１０-5のオーダに
なり、また低屈折率になる。
【００１９】同じに（ｂ）のものは、低熱膨張タイプの
化学構成を示し、その熱膨張率は非常に小さく、１０-6
のオーダでしかも負の値を持つ。
化学構成を示し、その熱膨張率は非常に小さく、１０-6
のオーダでしかも負の値を持つ。
【００２０】（ｃ）のものは透明タイプのものと低熱膨
タイプのものの原料であるフッ素化ジアミンと２つの無
水化物の配合比を変えて共重合して作成されたもので、
この配合比を変えることで熱膨張率と屈折率を任意に制
御することが可能となる。
タイプのものの原料であるフッ素化ジアミンと２つの無
水化物の配合比を変えて共重合して作成されたもので、
この配合比を変えることで熱膨張率と屈折率を任意に制
御することが可能となる。
【００２１】このうち、熱膨張係数は、配合比を変える
ことにより、−０.５×１０-5〜８.２×１０-5（／°
Ｃ）のものを得ることができる。
ことにより、−０.５×１０-5〜８.２×１０-5（／°
Ｃ）のものを得ることができる。
【００２２】したがって、本実施例では、基板表面に塗
布するフッ素化ポリイミド樹脂の熱膨張率を変えること
により、素子の使用環境温度に頂点温度を合わせ込んだ
素子を得る。
布するフッ素化ポリイミド樹脂の熱膨張率を変えること
により、素子の使用環境温度に頂点温度を合わせ込んだ
素子を得る。
【００２３】これにより、圧電性基板の厚みや電極材料
を変えた場合、及び使用環境温度が変わった場合にも基
板のカット角を変えることなく、熱膨張率を変えたフッ
素化ポリイミド樹脂を基板に塗布することにより、所期
の頂点温度に合わせ込むことができる。
を変えた場合、及び使用環境温度が変わった場合にも基
板のカット角を変えることなく、熱膨張率を変えたフッ
素化ポリイミド樹脂を基板に塗布することにより、所期
の頂点温度に合わせ込むことができる。
【００２４】図１は、基板材料としてＳＴカット水晶基
板にした素子を使用し、フッ素化ポリイミド樹脂の塗布
前の頂点温度Ｔp1と塗布後の頂点温度Ｔp2へ変化させた
温度特性を示す。このように、ポリイミド樹脂の塗布に
より、温度特性の頂点温度Ｔｐが変化し、この要因は、
ポリイミド樹脂を塗布した素子の温度特性が弾性表面波
素子の材料の温度特性と、ポリイミド樹脂の温度特性と
の和により表されることに起因する。この材料特性の変
化が弾性表面波の音速を変化させ、温度−周波数特性を
変化させる。
板にした素子を使用し、フッ素化ポリイミド樹脂の塗布
前の頂点温度Ｔp1と塗布後の頂点温度Ｔp2へ変化させた
温度特性を示す。このように、ポリイミド樹脂の塗布に
より、温度特性の頂点温度Ｔｐが変化し、この要因は、
ポリイミド樹脂を塗布した素子の温度特性が弾性表面波
素子の材料の温度特性と、ポリイミド樹脂の温度特性と
の和により表されることに起因する。この材料特性の変
化が弾性表面波の音速を変化させ、温度−周波数特性を
変化させる。
【００２５】上記のように、室温など素子の使用環境温
度付近での温度変化に対する周波数の変化量を少なくす
るためには、二次曲線の頂点温度Ｔｐを室温などに合わ
せ込むことが必要となる。
度付近での温度変化に対する周波数の変化量を少なくす
るためには、二次曲線の頂点温度Ｔｐを室温などに合わ
せ込むことが必要となる。
【００２６】本実施例のように、任意の熱膨張係数のフ
ッ素化ポリイミド樹脂を塗布することにより、任意に温
度特性の頂点温度Ｔｐを変えることができ、設計変更に
も基板のカット角を変えることなく、塗布するフッ素化
ポリイミド樹脂の特性を変えることで済む。
ッ素化ポリイミド樹脂を塗布することにより、任意に温
度特性の頂点温度Ｔｐを変えることができ、設計変更に
も基板のカット角を変えることなく、塗布するフッ素化
ポリイミド樹脂の特性を変えることで済む。
【００２７】特に、本実施例に採用するフッ素化ポリイ
ミド樹脂は、マイナスからプラスにわたって熱膨張率を
任意に変えることができ、温度特性の調整範囲が広くな
る。
ミド樹脂は、マイナスからプラスにわたって熱膨張率を
任意に変えることができ、温度特性の調整範囲が広くな
る。
【００２８】また、弾性表面波は、基板の１波長分にエ
ネルギーの約９０％を含むため、基板の電極表面のみし
か材料的には使用されない。そこで、電極表面のみにフ
ッ素化ポリイミド樹脂を塗布した場合にも温度−周波数
特性を変えることができる。
ネルギーの約９０％を含むため、基板の電極表面のみし
か材料的には使用されない。そこで、電極表面のみにフ
ッ素化ポリイミド樹脂を塗布した場合にも温度−周波数
特性を変えることができる。
【００２９】なお、本実施例では、温度−周波数特性が
二次曲線になるＳＴカット水晶基板を使用した場合を示
すが、直線的な温度−周波数特性を持つ三酸化リチウム
タンタル（ＬｉＴａＯ3）及び三酸化リチウムニオブ
（ＬｉＮｂＯ3）に適用して同等の作用効果を得ること
ができる。この場合、マイナスの熱膨張率を持つフッ素
化ポリイミド樹脂を塗布することにより、温度−周波数
特性の勾配を小さくして温度変化にたいして周波数変化
を小さくすることができる。
二次曲線になるＳＴカット水晶基板を使用した場合を示
すが、直線的な温度−周波数特性を持つ三酸化リチウム
タンタル（ＬｉＴａＯ3）及び三酸化リチウムニオブ
（ＬｉＮｂＯ3）に適用して同等の作用効果を得ること
ができる。この場合、マイナスの熱膨張率を持つフッ素
化ポリイミド樹脂を塗布することにより、温度−周波数
特性の勾配を小さくして温度変化にたいして周波数変化
を小さくすることができる。
【００３０】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、温度−
周波数特性が二次曲線になる圧電性基板を使った弾性表
面波素子の表面にフッ素化ポリイミド樹脂を塗布し、該
樹脂は素子の温度−周波数特性の頂点温度を素子の使用
環境温度に合わせ込む熱膨張率にした構造とするため、
圧電性基板の厚みやカット角の変更及び電極材料の変更
にも、塗布する樹脂の変更のみで弾性表面波素子の温度
−周波数特性の頂点温度を容易に変更することができ
る。
周波数特性が二次曲線になる圧電性基板を使った弾性表
面波素子の表面にフッ素化ポリイミド樹脂を塗布し、該
樹脂は素子の温度−周波数特性の頂点温度を素子の使用
環境温度に合わせ込む熱膨張率にした構造とするため、
圧電性基板の厚みやカット角の変更及び電極材料の変更
にも、塗布する樹脂の変更のみで弾性表面波素子の温度
−周波数特性の頂点温度を容易に変更することができ
る。
【００３１】また、本発明は、温度−周波数特性が直線
的になる圧電性基板を使った弾性表面波素子の表面にフ
ッ素化ポリイミド樹脂を塗布し、該樹脂は素子の温度−
周波数特性の傾きを小さくする負の熱膨張率にした構造
とするため、温度−周波数特性の傾きを小さくして周波
数安定度を高めることができる。
的になる圧電性基板を使った弾性表面波素子の表面にフ
ッ素化ポリイミド樹脂を塗布し、該樹脂は素子の温度−
周波数特性の傾きを小さくする負の熱膨張率にした構造
とするため、温度−周波数特性の傾きを小さくして周波
数安定度を高めることができる。
【図１】本発明の一実施例に基づく素子の温度−周波数
特性の変化例。
特性の変化例。
【図２】弾性表面波素子の構成例。
【図３】弾性表面波素子の温度−周波数特性例。
【図４】圧電性基板のカット角の変化による頂点温度の
変化例。
変化例。
【図５】フッ素化ポリイミドの化学構成。
１…圧電性基板 ２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂ…櫛歯状電極
Claims (2)
- 【請求項１】 温度−周波数特性が二次曲線になる圧電
性基板の表面に電極を形成した弾性表面波素子におい
て、前記弾性表面波素子の表面にフッ素化ポリイミド樹
脂を塗布し、該樹脂は素子の温度−周波数特性の頂点温
度を素子の使用環境温度に合わせ込む熱膨張率にした構
造を特徴とする弾性表面波素子。 - 【請求項２】 温度−周波数特性が直線的になる圧電性
基板の表面に電極を形成した弾性表面波素子において、
前記弾性表面波素子の表面にフッ素化ポリイミド樹脂を
塗布し、該樹脂は素子の温度−周波数特性の傾きを小さ
くする負の熱膨張率にした構造を特徴とする弾性表面波
素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31741494A JPH08181562A (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | 弾性表面波素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31741494A JPH08181562A (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | 弾性表面波素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08181562A true JPH08181562A (ja) | 1996-07-12 |
Family
ID=18087972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31741494A Pending JPH08181562A (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | 弾性表面波素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08181562A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006112883A3 (en) * | 2004-11-11 | 2007-01-25 | Penn State Res Found | Carbon nanotube-quartz resonator with femtogram resolution |
| DE102014111993A1 (de) * | 2014-08-21 | 2016-02-25 | Epcos Ag | Mikroakustische Bauelement mit verbesserter Temperaturkompensation |
-
1994
- 1994-12-21 JP JP31741494A patent/JPH08181562A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006112883A3 (en) * | 2004-11-11 | 2007-01-25 | Penn State Res Found | Carbon nanotube-quartz resonator with femtogram resolution |
| US7814776B2 (en) | 2004-11-11 | 2010-10-19 | The Penn State Research Foundation | Carbon nanotube-quartz resonator with femtogram resolution |
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