JPS594310A - 弾性表面波装置 - Google Patents
弾性表面波装置Info
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- JPS594310A JPS594310A JP57112974A JP11297482A JPS594310A JP S594310 A JPS594310 A JP S594310A JP 57112974 A JP57112974 A JP 57112974A JP 11297482 A JP11297482 A JP 11297482A JP S594310 A JPS594310 A JP S594310A
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- acoustic wave
- tcd
- electrode
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
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- 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】
〔発明の技術分野〕
本発明は硼酸リチウム単結晶基板を用いた弾性表面波装
置に関する。
置に関する。
弾性表面波素子に使われる圧電基板に重要な性能として
、弾性表面波の遅延時間温度係数（ＴＣＤ ）と電気機
械結合係数（ｋ）が挙げられる。ＴＣＤは零に近いほど
、またｋは大きいほど弾性表面波素子用基板として望ま
しい。
、弾性表面波の遅延時間温度係数（ＴＣＤ ）と電気機
械結合係数（ｋ）が挙げられる。ＴＣＤは零に近いほど
、またｋは大きいほど弾性表面波素子用基板として望ま
しい。
従来より知られている代表的な弾性表面波素子用基板の
特性を第１図に示す。第１図は横軸にＴＣＤ １縦軸に
に２をとって各基板特性をグロットしたものである。こ
の図かられかるように、例えばタンタル酸リチウム（Ｌ
ｉＴａＯ３）では、ｋ２は約０．８チであるがＴＣＤは
約−２０ｐｐ即尤である。
特性を第１図に示す。第１図は横軸にＴＣＤ １縦軸に
に２をとって各基板特性をグロットしたものである。こ
の図かられかるように、例えばタンタル酸リチウム（Ｌ
ｉＴａＯ３）では、ｋ２は約０．８チであるがＴＣＤは
約−２０ｐｐ即尤である。
一方、ＳＴカット水晶では、ＴＣＤ零を実現できるかに
２はＬ ｉ Ｔ ａＯｓに比べてＩＡ程度である。従っ
て従来より５れた性能の弾性表面波素子を実現するため
には、ｋ２はＬ Ｉ Ｔａ Ｏｓ並みであシ、ＴＣＤは
Ｌ ｉ ＴａＯｓの約１／１５以下であるような圧電材
料が望まれていた。
２はＬ ｉ Ｔ ａＯｓに比べてＩＡ程度である。従っ
て従来より５れた性能の弾性表面波素子を実現するため
には、ｋ２はＬ Ｉ Ｔａ Ｏｓ並みであシ、ＴＣＤは
Ｌ ｉ ＴａＯｓの約１／１５以下であるような圧電材
料が望まれていた。
このような観点から、硼酸リチウム（Ｌｉ２Ｂ４Ｏ，）
が望ましい圧電材料として最近注目されている。
が望ましい圧電材料として最近注目されている。
即ち、Ｌｌ ２Ｂ４０．はに２が１％近い値を有しＬＩ
ＴａＯｓを越える値を示す。また第１図に示したように
、２００Ｘ−Ｚ Ｌ１２Ｂ４Ｏ，、即ち基板ノ切出し角
度を、ｚ軸を中心にＸ軸をＹ軸方向に２０°回転した軸
に垂直な面とし、弾性表面波の伝搬方向を２軸方向に選
んだもの（オイラ角表示で（１１０°、９０°。
ＴａＯｓを越える値を示す。また第１図に示したように
、２００Ｘ−Ｚ Ｌ１２Ｂ４Ｏ，、即ち基板ノ切出し角
度を、ｚ軸を中心にＸ軸をＹ軸方向に２０°回転した軸
に垂直な面とし、弾性表面波の伝搬方向を２軸方向に選
んだもの（オイラ角表示で（１１０°、９０°。
９０°））はＴＣＤが零になることが、本発明者らの実
験によシ明らかになっている。
験によシ明らかになっている。
ところが、弾性表面波はエネルギが基板表面に集中して
いることから、基板の表面状態によって弾性表面波の伝
搬特性は大きな影響を受ける。現実に、弾性表面波素子
を構成するには、基板表面にＡｔ蒸着膜などで電極を形
成することが不可欠である。例えば表面波フィルタを構
成する場合には、第２図に示すように圧電基板１ノにイ
ンクディジタル電極からなる人、出力電極１２．１３を
形成する。また表面波共振子を構成する場合には、第３
図に示すように圧電基板２１にインクディジタル電極か
らなる端子電極２２とグレーティング反射器を構成する
反射電極２３．２４を形成する。このように圧電基板に
電極を形成することによって、電極を形成する前には艮
好な温度特性を示したものであっても特性劣化を生じる
。本発明者らの実験によると、特にＬｌ ２Ｂ４０．単
結晶基板においてはこのような表面状態の影響が大きい
ことが明らかになった。
いることから、基板の表面状態によって弾性表面波の伝
搬特性は大きな影響を受ける。現実に、弾性表面波素子
を構成するには、基板表面にＡｔ蒸着膜などで電極を形
成することが不可欠である。例えば表面波フィルタを構
成する場合には、第２図に示すように圧電基板１ノにイ
ンクディジタル電極からなる人、出力電極１２．１３を
形成する。また表面波共振子を構成する場合には、第３
図に示すように圧電基板２１にインクディジタル電極か
らなる端子電極２２とグレーティング反射器を構成する
反射電極２３．２４を形成する。このように圧電基板に
電極を形成することによって、電極を形成する前には艮
好な温度特性を示したものであっても特性劣化を生じる
。本発明者らの実験によると、特にＬｌ ２Ｂ４０．単
結晶基板においてはこのような表面状態の影響が大きい
ことが明らかになった。
本発明は、Ｌ１２Ｂ４ｏ７単結晶基板を用いて、電極を
形成した後にも優れた温度特性を示すようにした弾性表
面波装置を提供することを目的とする。
形成した後にも優れた温度特性を示すようにした弾性表
面波装置を提供することを目的とする。
本発明はＮ Ｌ １２ Ｂ ４０７単結晶基板にＡｔ蒸
着膜などからなる電極を形成したときに、その電極の膜
厚を大にすることによってＴＣＤが正方向に変化すると
いう現象を利用する。このような現象は本発明者らが初
めて実験的に明らかにしたものである。
着膜などからなる電極を形成したときに、その電極の膜
厚を大にすることによってＴＣＤが正方向に変化すると
いう現象を利用する。このような現象は本発明者らが初
めて実験的に明らかにしたものである。
即ち本発明は、Ｌ１２Ｂ４Ｏ，単結晶基板として、Ｗ１
極のない状態でＴＣＤが零または負を示すように切出し
角および弾性表面波伝搬方向を設定したものを用い、こ
の基板表面に電極を形成したときにＴＣＤが±５ ｐｐ
ｒｒｖ’Ｃの範囲に入るように電極の膜厚を設定したこ
とを特徴としている・〔発明の効果〕 本発明によれば、ｋ２はＬ ｉ ＴａＯｓ差みであって
、かつＴＣＤ ；ｙ３” Ｌ Ｉ ＴａＯｓの約１／１
５以下であり、従ってフィルタや共振子として従来にな
い優れた特性を示す弾性表面波素子が得られる。
極のない状態でＴＣＤが零または負を示すように切出し
角および弾性表面波伝搬方向を設定したものを用い、こ
の基板表面に電極を形成したときにＴＣＤが±５ ｐｐ
ｒｒｖ’Ｃの範囲に入るように電極の膜厚を設定したこ
とを特徴としている・〔発明の効果〕 本発明によれば、ｋ２はＬ ｉ ＴａＯｓ差みであって
、かつＴＣＤ ；ｙ３” Ｌ Ｉ ＴａＯｓの約１／１
５以下であり、従ってフィルタや共振子として従来にな
い優れた特性を示す弾性表面波素子が得られる。
また、Ｌ１２Ｂ４Ｏ７単結晶基板の切出し角と弾性表面
波伝搬方向を設定したとき、この基板表面に形成する電
極の膜厚とＴＣＤの関係が一義的に決ま９、これが実験
的に一定の関数で表わされるため、電極の膜厚制御のみ
によってＴＣＤが零またはこれに近いものを容易に実現
することができる。
波伝搬方向を設定したとき、この基板表面に形成する電
極の膜厚とＴＣＤの関係が一義的に決ま９、これが実験
的に一定の関数で表わされるため、電極の膜厚制御のみ
によってＴＣＤが零またはこれに近いものを容易に実現
することができる。
Ｌｉ ２Ｂ４０．単結晶基板の切出し角および弾性表面
波伝搬方向を設定し、これにＡｔ蒸着膜からなる電極を
形成して第２図に示す表面波フィルタあるいは第３図に
示す表面波共振子を構成する。
波伝搬方向を設定し、これにＡｔ蒸着膜からなる電極を
形成して第２図に示す表面波フィルタあるいは第３図に
示す表面波共振子を構成する。
この場合、入出力電極１２．１３、端子電極２２、反射
電極２３，２４の膜厚を制御することにより、それぞれ
中心周波数、共振周波数の温度係数を零またはこれに近
い値に設定することができる。
電極２３，２４の膜厚を制御することにより、それぞれ
中心周波数、共振周波数の温度係数を零またはこれに近
い値に設定することができる。
実際には、フィルタの中心周波数や共振子の共振周波数
の温度特性からＴＣＤ ｆｃ求めることは測定精度の点
で問題がおる。そこで実験では＼第４図に示す表面波発
振器を構成して温度特性の測定を行った。第４図におい
て、３ノがＬ１２Ｂ４Ｏ７単結晶基板であり、その表面
にＡｔ膜からなる人、出力電極３２．３３を形成して遅
延線を構成し、その人、出力電極３２．３３間に遅延線
の挿入損失を補償する利得を有する増幅器３４を接続し
て発振器を構成している。この時発振周波数は弾性表面
波遅延線の遅延時間に対応して決定される。仮シに、温
度などの環境条件が変゛化して遅延時間量が変化すると
、発振周波数ｆ。は下式に示す周波数変化Δｆを示す。
の温度特性からＴＣＤ ｆｃ求めることは測定精度の点
で問題がおる。そこで実験では＼第４図に示す表面波発
振器を構成して温度特性の測定を行った。第４図におい
て、３ノがＬ１２Ｂ４Ｏ７単結晶基板であり、その表面
にＡｔ膜からなる人、出力電極３２．３３を形成して遅
延線を構成し、その人、出力電極３２．３３間に遅延線
の挿入損失を補償する利得を有する増幅器３４を接続し
て発振器を構成している。この時発振周波数は弾性表面
波遅延線の遅延時間に対応して決定される。仮シに、温
度などの環境条件が変゛化して遅延時間量が変化すると
、発振周波数ｆ。は下式に示す周波数変化Δｆを示す。
Δで
Δｆ＝−ｆ０・−万一
Δτは遅延時間変化、ΔＴは温度変化である。そこで第
４図に示すように、入、出力電極、９２．３３間の弾性
表面波伝搬路上にダミー電極としてのｋＡ膜３５を形成
して発振周波数の温度変化を測定することによシ、基板
表面にＡｔ膜３５がある場合の弾性表面波伝搬特性の温
度変化、即ぢＴＣＤを測定することができる。発振周波
数の変化Δｆの測定は周波数カウンタなどで高精度に行
うことができるから、第２図あるいは第３図のような実
際の素子を構成してその中心周波数や共振周波数の変化
を測定するよシもはるかに高精度にＴＣＤを測定できる
わけである。
４図に示すように、入、出力電極、９２．３３間の弾性
表面波伝搬路上にダミー電極としてのｋＡ膜３５を形成
して発振周波数の温度変化を測定することによシ、基板
表面にＡｔ膜３５がある場合の弾性表面波伝搬特性の温
度変化、即ぢＴＣＤを測定することができる。発振周波
数の変化Δｆの測定は周波数カウンタなどで高精度に行
うことができるから、第２図あるいは第３図のような実
際の素子を構成してその中心周波数や共振周波数の変化
を測定するよシもはるかに高精度にＴＣＤを測定できる
わけである。
第５図は、回転２ｏ６Ｘカツト板（Ｄ ｒ、ｔ２ｇ４ｏ
、単結晶基板上を２軸方向に弾性表向波が伝搬する条件
、即ちオイ２角表示で（１１ｏ０，９ｏｏ、９ｏｏ）の
場合に、伝搬路上のＭ膜３５の膜厚を変化させてＴＣＤ
を測定した結果である。伝搬路上にＡＬ膜３５がない状
態では、図中白丸印で示すようにＴＣＤ零を示している
が、薄いＡ／、膜３５が形成されるとＴＣＤは約−ｔｓ
ｐｐｒｒＶ′Ｃを示し、ＩＮ厚が増加するに従ってＴＣ
Ｄは正方向に変化している。
、単結晶基板上を２軸方向に弾性表向波が伝搬する条件
、即ちオイ２角表示で（１１ｏ０，９ｏｏ、９ｏｏ）の
場合に、伝搬路上のＭ膜３５の膜厚を変化させてＴＣＤ
を測定した結果である。伝搬路上にＡＬ膜３５がない状
態では、図中白丸印で示すようにＴＣＤ零を示している
が、薄いＡ／、膜３５が形成されるとＴＣＤは約−ｔｓ
ｐｐｒｒＶ′Ｃを示し、ＩＮ厚が増加するに従ってＴＣ
Ｄは正方向に変化している。
Ａｔ膜３５の膜厚が弾性表面波波長の０．００６倍付近
でＴＣＤは再び零に近い値になっている。この結果から
、Ａｔ膜３５の膜厚を治定すればＴＣＤ零を実現できる
ことがわかる。
でＴＣＤは再び零に近い値になっている。この結果から
、Ａｔ膜３５の膜厚を治定すればＴＣＤ零を実現できる
ことがわかる。
Ｍ膜３５がない状態でＴＣＤ零が得られない切出し角お
よび伝搬方向の基板であっても、Ａｔ膜３５を設けるこ
とによりＴＣＤ零を実現することができる。！４６図は
その実験データである。これはＸカット板、Ｚ軸伝搬の
Ｌ１２Ｂ４Ｏ，基板でのＡｔ膜厚に対するＴＣＤの変化
を示している。即ち、伝搬路にＡｔ膜３５がないとき、
白丸印で示すようにＴＣＤが一１１ｐｐＩｖｔであるが
、Ａｔ膜３５の膜厚が表面波波長の０．０１３倍付近で
ＴＣ’Ｄ零となる。
よび伝搬方向の基板であっても、Ａｔ膜３５を設けるこ
とによりＴＣＤ零を実現することができる。！４６図は
その実験データである。これはＸカット板、Ｚ軸伝搬の
Ｌ１２Ｂ４Ｏ，基板でのＡｔ膜厚に対するＴＣＤの変化
を示している。即ち、伝搬路にＡｔ膜３５がないとき、
白丸印で示すようにＴＣＤが一１１ｐｐＩｖｔであるが
、Ａｔ膜３５の膜厚が表面波波長の０．０１３倍付近で
ＴＣ’Ｄ零となる。
同様に、任意の切出し角および伝搬方向のＬ１２Ｂ４Ｏ
７基板においても、Ａｔ膜厚を適当な値に選ぶことによ
ｆｉ Ｉ’ＣＤ零を実現できることが容易に推定され
る。第７図〜第９図はその実験データである。
７基板においても、Ａｔ膜厚を適当な値に選ぶことによ
ｆｉ Ｉ’ＣＤ零を実現できることが容易に推定され
る。第７図〜第９図はその実験データである。
第７図は、Ｘ板を２軸中心にλ度回転した基板で伝搬方
向を２軸に平行に選んだ場合、即ちオイラ角表示で（９
０°＋λ、９０°、９０°）に設定した場合の各回転角
度において、ＴＣＤ零を実現するａ膜３５の膜厚を示し
たものである。この曲線は次の近似式（１）で宍わされ
る。
向を２軸に平行に選んだ場合、即ちオイラ角表示で（９
０°＋λ、９０°、９０°）に設定した場合の各回転角
度において、ＴＣＤ零を実現するａ膜３５の膜厚を示し
たものである。この曲線は次の近似式（１）で宍わされ
る。
ｈ ＝ １．２７Ｘ１０−２＋７．２Ｘ１０−５λ−４
，０Ｘ１０−５λ２＋１・３Ｘ１０”−’λ３−１・４
Ｘ１０−８λ４ ・・・・・・・・・・・・（１）即ち
、表面波波長で正規化したＡｔ膜厚ｂｔ（１）式を満た
すように設定することによｐ、ＴＣＤ零が得られ、また
その近傍に選ぶことで容易にＴＣＤを±５Ｐｐ％’Ｃの
範囲内に設定することができる。
，０Ｘ１０−５λ２＋１・３Ｘ１０”−’λ３−１・４
Ｘ１０−８λ４ ・・・・・・・・・・・・（１）即ち
、表面波波長で正規化したＡｔ膜厚ｂｔ（１）式を満た
すように設定することによｐ、ＴＣＤ零が得られ、また
その近傍に選ぶことで容易にＴＣＤを±５Ｐｐ％’Ｃの
範囲内に設定することができる。
第８図は、Ｘ軸をＹ軸中心にμ度回転した基板で伝搬方
向を２′軸に平行に選んだ場合、即ちオイラ角表示で（
９０°、９０°十μ、９０°）に設定した場合の各回転
角度において、ＴＣＤ零を実現するＭ膜３５の膜厚を示
したものである。この曲線は次の近似式（２）で表わさ
れる。
向を２′軸に平行に選んだ場合、即ちオイラ角表示で（
９０°、９０°十μ、９０°）に設定した場合の各回転
角度において、ＴＣＤ零を実現するＭ膜３５の膜厚を示
したものである。この曲線は次の近似式（２）で表わさ
れる。
ｈ ＝ １．３刈０−２−２．９Ｘ１０−’μ＋２．５
刈ｏ −４μ２−２．５Ｘ１０”−５μ’＋８．６刈ｏ
−７μ’−１，０刈０−８μ５・・・・・〈２）即ち
、表面波波長で正規化したＡｔ膜厚全（２）式金満たす
ように設定することにより、ＴＣＤ零が得られ、またそ
の近傍に選ぶことで容易にＴＣＤｆｔ−±５ｐｐ１ｖ″
Ｃの範囲内に設定することができる。
刈ｏ −４μ２−２．５Ｘ１０”−５μ’＋８．６刈ｏ
−７μ’−１，０刈０−８μ５・・・・・〈２）即ち
、表面波波長で正規化したＡｔ膜厚全（２）式金満たす
ように設定することにより、ＴＣＤ零が得られ、またそ
の近傍に選ぶことで容易にＴＣＤｆｔ−±５ｐｐ１ｖ″
Ｃの範囲内に設定することができる。
第９図は、Ｘカット板で伝搬方向を２軸からθ度ずらし
た場合、即ちオイラ角表示で（９０°。
た場合、即ちオイラ角表示で（９０°。
９０’、９０°十〇）に設定した場合の各伝搬方向とＴ
ＣＤ零を実現するＡｔ膜３５の膜厚の関係を示したもの
である。この曲線は次の近似式（３）で表わされる。
ＣＤ零を実現するＡｔ膜３５の膜厚の関係を示したもの
である。この曲線は次の近似式（３）で表わされる。
ｈ＝１．３刈０−２＋１．０Ｘ１０−’θ−２．２刈０
−４０２＋８．５ｘ１０ θ ・
・・・・・・・・・・・（３）即ち、表面波波長で正規
化したＡｔ膜厚りを（３）式を満たすように設定するこ
とによシ、ＴＣＤ零が得られ、またその近傍に選ぶこと
により容易にＴＣＤを±５ｐｐｍ／ｌの範囲内に設定す
ることができる。
−４０２＋８．５ｘ１０ θ ・
・・・・・・・・・・・（３）即ち、表面波波長で正規
化したＡｔ膜厚りを（３）式を満たすように設定するこ
とによシ、ＴＣＤ零が得られ、またその近傍に選ぶこと
により容易にＴＣＤを±５ｐｐｍ／ｌの範囲内に設定す
ることができる。
以上の第７図〜第９図は、一般的なオイ２角表示（９０
°十λ、９０’十μ、９０°十〇）においてそれぞれ、
μ＝θ＝０．λにθ＝０．λ＝μ＝０に設定した場合の
データである。従って以上の関係を拡張すれば、３軸方
向とも（９０°、９０°、９０°）から回転している場
合にも、λ、μ、θと正規化したＡｔ膜厚りの４次元表
示で表わされる一定の関数、即ち、μ＝θ；０のときに
（１）式を満たし、λ＝θ＝００ときに（２）式を満た
し、かつλ＝μ−〇のときに（３）式を満たすようなｆ
（λ、μ、θ、 ｈ ）＝ｏ ・・・・・・・・・（
４）を満足するように切出し角と伝搬方向およびＡｔ膜
厚を選ぶことによって、ＴＣＤ零を実現することができ
る。またその近傍において容易にＴＣＤを±５ｐｐｒｒ
Ｖ４Ｃの範囲に設定することができる。具体例を挙けれ
ば、切出し角と伝搬方向が（１００°。
°十λ、９０’十μ、９０°十〇）においてそれぞれ、
μ＝θ＝０．λにθ＝０．λ＝μ＝０に設定した場合の
データである。従って以上の関係を拡張すれば、３軸方
向とも（９０°、９０°、９０°）から回転している場
合にも、λ、μ、θと正規化したＡｔ膜厚りの４次元表
示で表わされる一定の関数、即ち、μ＝θ；０のときに
（１）式を満たし、λ＝θ＝００ときに（２）式を満た
し、かつλ＝μ−〇のときに（３）式を満たすようなｆ
（λ、μ、θ、 ｈ ）＝ｏ ・・・・・・・・・（
４）を満足するように切出し角と伝搬方向およびＡｔ膜
厚を選ぶことによって、ＴＣＤ零を実現することができ
る。またその近傍において容易にＴＣＤを±５ｐｐｒｒ
Ｖ４Ｃの範囲に設定することができる。具体例を挙けれ
ば、切出し角と伝搬方向が（１００°。
１００°、９５°）のとき、Ａｔ膜厚を表面波波長の０
．０１７倍に設定することで、ＴＣＤ零となる。
．０１７倍に設定することで、ＴＣＤ零となる。
また、第５図において一例を示したように１ある切出し
角と伝搬方向に設定すると、Ａｔ膜がない状態でＴＣＤ
零となシ、シかもこれに所定の膜厚のＡｔ膜を形成して
もＴＣＤ零が得られる。このような、Ａｔ膜がない状態
でＴＣＤが零となるＬｌ ２Ｂ４０．の基板は、実験に
よれば、オイラ角宍示（９０°十λ、９００＋μ、９０
°十〇）を用いて次式を満たす楕円面に存在する。
角と伝搬方向に設定すると、Ａｔ膜がない状態でＴＣＤ
零となシ、シかもこれに所定の膜厚のＡｔ膜を形成して
もＴＣＤ零が得られる。このような、Ａｔ膜がない状態
でＴＣＤが零となるＬｌ ２Ｂ４０．の基板は、実験に
よれば、オイラ角宍示（９０°十λ、９００＋μ、９０
°十〇）を用いて次式を満たす楕円面に存在する。
（偽。）２＋（μ／１５）２＋（０１５）２−１・・・
・・・（５）具体例を挙げれば、（１１０°、９０°、
９０°）付近ではＡｔ膜厚を表面波波長の０．００６倍
程度、（９０°。
・・・（５）具体例を挙げれば、（１１０°、９０°、
９０°）付近ではＡｔ膜厚を表面波波長の０．００６倍
程度、（９０°。
１０５°、９０°）付近ではＡｔ膜を表面波波長の０．
０１６倍程度、（９０°、９０°、９５°）付近ではＡ
ｔ膜厚を表面波波長の０．００９倍程度にそれぞれ設定
することによシ、基板表面にＭ膜のない部分でもＡｔ膜
がある部分でもＴＣＤ零とすることができる。
０１６倍程度、（９０°、９０°、９５°）付近ではＡ
ｔ膜厚を表面波波長の０．００９倍程度にそれぞれ設定
することによシ、基板表面にＭ膜のない部分でもＡｔ膜
がある部分でもＴＣＤ零とすることができる。
このことは、実際に表面波素子を構成する上で、例えば
伝搬路上にＡｔ膜が不規則に存在するタッグ付遅延線な
どに応用する場合に有用である。
伝搬路上にＡｔ膜が不規則に存在するタッグ付遅延線な
どに応用する場合に有用である。
以上、第４図の実験試料によるデータで明らかにしたよ
うに、本発明によれば、Ｌ１２Ｂ４Ｏ７単結晶基板を用
いて第２図のような表面波フィルタや第３図のような表
面波共振子を構成する場合に、その基板の切出し角およ
び弾性表面波伝搬方向との関係で電極１２，１３，２２
１２３゜２４の膜厚を制御することによ、Ｑ、ＴＣＤを
±５ｐｐｒｒ４の範囲に設定して従来にない優れた温度
特性を実現した、ｋ の大きい光面波素子を得ることが
できる。
うに、本発明によれば、Ｌ１２Ｂ４Ｏ７単結晶基板を用
いて第２図のような表面波フィルタや第３図のような表
面波共振子を構成する場合に、その基板の切出し角およ
び弾性表面波伝搬方向との関係で電極１２，１３，２２
１２３゜２４の膜厚を制御することによ、Ｑ、ＴＣＤを
±５ｐｐｒｒ４の範囲に設定して従来にない優れた温度
特性を実現した、ｋ の大きい光面波素子を得ることが
できる。
なお、以上において説明した電極膜厚によりＴＣＤが変
化する現象はＬｉ２Ｂ４Ｏ７単結晶基板に特有のもので
あるが、本発明で用いられる電極金属は尼に限定される
ものではない。例えば電極の信頼性を向上させるために
Ａｔに微量のＣｕｐ Ｓｔ。
化する現象はＬｉ２Ｂ４Ｏ７単結晶基板に特有のもので
あるが、本発明で用いられる電極金属は尼に限定される
ものではない。例えば電極の信頼性を向上させるために
Ａｔに微量のＣｕｐ Ｓｔ。
Ｍｏなどを混入させる手法が弾性表面波素子や半導体素
子でとられることがある。この場合Ａｔ本来の弾性定数
はほとんど変化しないため、この手法をそのまま本発明
に適用することができる。またＭ以外に弾性表面波素子
によく使用されるＡｕなどの電極を用いた場合にも、そ
の膜厚を制御することによりＴＣＤ ’ｉ制御すること
が可能であシ、やは９本発明の効果が期待できる。
子でとられることがある。この場合Ａｔ本来の弾性定数
はほとんど変化しないため、この手法をそのまま本発明
に適用することができる。またＭ以外に弾性表面波素子
によく使用されるＡｕなどの電極を用いた場合にも、そ
の膜厚を制御することによりＴＣＤ ’ｉ制御すること
が可能であシ、やは９本発明の効果が期待できる。
更に、電極膜形成に当って、基板と電極膜との密着性を
改善する目的でＣｒ、 Ｗ、 ５ｉ０２などの極めて薄
い膜を下地膜として介在させる場合があるが、このよう
な場合にも不発明は有効である。
改善する目的でＣｒ、 Ｗ、 ５ｉ０２などの極めて薄
い膜を下地膜として介在させる場合があるが、このよう
な場合にも不発明は有効である。
電極膜の形成法は、真空蒸着法に限らず、ス・！ツタ法
、メッキ法などいかなる方法であってもよい。
、メッキ法などいかなる方法であってもよい。
第１図は各種弾性表面波基板の特性を比較して示す図、
第２図および第３図は弾性表面波素子の具体例である、
それぞれ表面波フィルタおよび表面波共振子の構成を示
す図、第４図は本発明での遅延時間温度特性を測定する
試料として用いた弾性表面波発振器の構成を示す図、第
５図は回転２０°Ｘ板２伝搬（オイラ角表示で（１１０
°、９０°、９０°））のＬ１２Ｂ４Ｏ７基板でのＡｔ
膜厚とＴＣＤの関係を示す図、第６図はＸ板、２伝搬（
オイラ角表示で（９０°、９０°、９０つ）のＬ１２Ｂ
４Ｏ７基板でのＡｔ膜厚とＴＣＤの関係を示す図、第７
図は回転Ｘ板２伝搬のＬ１２Ｂ４Ｏ，基板でＴＣＤ零を
与えるＡｔ膜厚と切出し角λの関係を示す図、第８図は
Ｙ軸中心に回転したＸ板２′伝搬のＬｌ ２Ｂ４０．基
板でＴＣＤ零を与えるＭ膜厚と切出し角μの関係を示す
図、第９図はＸ板で伝搬方向がＺ軸から回転したＬ１２
Ｂ４Ｏ７基板でＴＣＤ零を与えるＡｔ膜厚と伝搬方向θ
の関係を示す図である。 １１１２１・・・圧電基板、１２ ｔ １３ ｔ ２２
＊２３．２４・・・電極、３ノ・・・Ｌ１２Ｂ４Ｏ７
単結晶基板、３２．３３・・・入出力電極、３５・・・
Ａｔ膜（ダミー電極）、３４・・・増幅器。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第２図 １１ 第３図 ０ ０．０２ ０．０４ ０．０６衰向返燻渋
で１現化しん フルＳニウム月弊厚 第６図 ［ＰＰｍ／・Ｃ］ ０ ０．０２０．０４０．０６ 、ｚ、’ｉ：５−ｒＥ兄（ｒＬム アルＳニウム膜厚 第７図 刀ヅト角：入 〔汽〕 第８図 ０１０２０３０４０ カット角：ハ〔屓〕 第９図 ０ １０ ２０ ３０ ４０ 仏搬方向：θ 〔廣〕
第２図および第３図は弾性表面波素子の具体例である、
それぞれ表面波フィルタおよび表面波共振子の構成を示
す図、第４図は本発明での遅延時間温度特性を測定する
試料として用いた弾性表面波発振器の構成を示す図、第
５図は回転２０°Ｘ板２伝搬（オイラ角表示で（１１０
°、９０°、９０°））のＬ１２Ｂ４Ｏ７基板でのＡｔ
膜厚とＴＣＤの関係を示す図、第６図はＸ板、２伝搬（
オイラ角表示で（９０°、９０°、９０つ）のＬ１２Ｂ
４Ｏ７基板でのＡｔ膜厚とＴＣＤの関係を示す図、第７
図は回転Ｘ板２伝搬のＬ１２Ｂ４Ｏ，基板でＴＣＤ零を
与えるＡｔ膜厚と切出し角λの関係を示す図、第８図は
Ｙ軸中心に回転したＸ板２′伝搬のＬｌ ２Ｂ４０．基
板でＴＣＤ零を与えるＭ膜厚と切出し角μの関係を示す
図、第９図はＸ板で伝搬方向がＺ軸から回転したＬ１２
Ｂ４Ｏ７基板でＴＣＤ零を与えるＡｔ膜厚と伝搬方向θ
の関係を示す図である。 １１１２１・・・圧電基板、１２ ｔ １３ ｔ ２２
＊２３．２４・・・電極、３ノ・・・Ｌ１２Ｂ４Ｏ７
単結晶基板、３２．３３・・・入出力電極、３５・・・
Ａｔ膜（ダミー電極）、３４・・・増幅器。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第２図 １１ 第３図 ０ ０．０２ ０．０４ ０．０６衰向返燻渋
で１現化しん フルＳニウム月弊厚 第６図 ［ＰＰｍ／・Ｃ］ ０ ０．０２０．０４０．０６ 、ｚ、’ｉ：５−ｒＥ兄（ｒＬム アルＳニウム膜厚 第７図 刀ヅト角：入 〔汽〕 第８図 ０１０２０３０４０ カット角：ハ〔屓〕 第９図 ０ １０ ２０ ３０ ４０ 仏搬方向：θ 〔廣〕
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）硼酸リチウム単結晶基板表面に電極を形成してな
る弾性表面波装置において、硼酸リチウム単結晶基板と
して切出し角および弾性表面波伝搬方向を遅延時間温度
係数が零または負を示す方位に設定した基板を用い、こ
の基板表面に形成する電極の膜厚を、遅延時間温度係数
が±５ｐｐＩｖｔの範囲に入るように設定したことを特
徴とする弾性表面波装置。 （２）硼酸リチウム単結晶基板は切出し角および弾性表
面波伝搬方向がオイ２角表示で（９０°＋λ。 ９０°、９０°）に設定され、電極はＡｔ膜であって、
この電極の弾性表面波波長で正規化した膜厚りをＡ ｈ ＝ １．２７ Ｘ １０−２＋ ７．２ Ｘ １０
”−５λ−４、ＯＸｌ ０−５λ２＋１．３Ｘ１０″″
６λ５−１．４Ｘ１０−８λ４を満足する値またはその
近傍に設定した特許請求の範囲第１項記載の弾性表面波
装置〇（３）硼酸リチウム単結晶基板は切出し角および
弾性表面波伝搬方向がオイ２角表示で（９０°。 ９０°十μ、９０°）に設定され、電極はＡｔ膜であっ
て、この電極の弾性表面波波長で正規化した膜厚りを１ μｍ１．３Ｘ１０ −２．９Ｘ１０ μ＋２．５Ｘ１
０ μｍ２．５Ｘ１０ μ＋８ 、６Ｘ１０ μ
ｍ１．０Ｘ１０ μを満足する値またはその近傍に設
定した特許請求の範囲第１項記載の弾性光面波装置・（
４）硼酸リチウム単結晶基板は切出し角および弾性表面
波伝搬方向がオイラ角表示で（９０°。 ９０°、９０°十〇）に設定され、電極はＡｔ膜であっ
て、この電極の弾性表面波波長で正規化した膜厚りを） ｈ ＝ １．３刈ｏ−２＋ｉ、ｏ刈０−４０−２．２刈
０−４０２＋８．５Ｘ１０ θ を満足する値またはその近傍に設定した特許請求の範囲
第１項記載の弾性表面波装置。 （５）硼酸リチウム単結晶基板は切出し角および弾性表
面波伝搬方向がオイラ角表示で（９０°＋λ。 ９０°十μ、９０’十〇）に設定され、電極はＡｔ膜で
あって、この電極の弾性表面波波長で正規イヒした膜厚
りを、 μ＝θ＝θ°のとき ｈ ＝ １．２７ｘｌＯ＋７．２ｘｌＯ−５λ−４，０
Ｘ１０ λ＋１．３刈０−６λ５ １，４刈０ λ全
満足し、λ＝θ＝ ｏ’のとき ｈ ＝ １．３Ｘ１０−２−２．９Ｘ１０−’μ＋２
、５Ｘ１０ μｍ２．５Ｘ１０ μ＋８ 、６Ｘ１
０ μｍ１．０Ｘ１０ μを満足し、λ＝μ＝０°
のとき ｈ ＝ １．３刈０ ＋１．０刈０″″４θ−２，２
刈０ θ＋８．５刈０ θ を満足するような関数ｆ（λ、μ、θ、 ｈ ）＝ｏ
ｉ満足する値またはその近傍に設定した特許請求の範囲
第１項記載の弾性表面波装置。 （６）硼酸リチウム単結晶基板は切出し角および弾性表
面波伝搬方向が、オイラ角表示（９００＋λ。 ９０°十μ、９０°十〇）において （１／２ｏ）２＋（名、）２ ＋ （’１５）２＝ １
を満足するように設定されている特許請求の範囲第１項
記載の弾性表面波装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57112974A JPS594310A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 弾性表面波装置 |
| US06/508,044 US4489250A (en) | 1982-06-30 | 1983-06-27 | Temperature compensated surface acoustic wave device |
| DE8383303734T DE3375968D1 (en) | 1982-06-30 | 1983-06-28 | Surface acoustic wave device |
| EP83303734A EP0098154B1 (en) | 1982-06-30 | 1983-06-28 | Surface acoustic wave device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57112974A JPS594310A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 弾性表面波装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS594310A true JPS594310A (ja) | 1984-01-11 |
Family
ID=14600217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57112974A Pending JPS594310A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 弾性表面波装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4489250A (ja) |
| EP (1) | EP0098154B1 (ja) |
| JP (1) | JPS594310A (ja) |
| DE (1) | DE3375968D1 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60259012A (ja) * | 1984-06-05 | 1985-12-21 | Toshiba Corp | 弾性表面波装置 |
| JPS6186266A (ja) * | 1984-10-05 | 1986-05-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | インクジエツト記録装置 |
| US4672255A (en) * | 1984-06-05 | 1987-06-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Surface acoustic wave device |
| JPS62162203U (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-15 | ||
| JPH05122003A (ja) * | 1992-04-17 | 1993-05-18 | Toshiba Corp | 弾性表面波装置 |
| JPH07307635A (ja) * | 1995-05-01 | 1995-11-21 | Toshiba Corp | 弾性表面波共振子の製造方法 |
| WO1999012257A1 (fr) * | 1997-09-02 | 1999-03-11 | Tdk Corporation | Appareil a ondes acoustiques de surface |
| US6072117A (en) * | 1996-02-27 | 2000-06-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Photovoltaic device provided with an opaque substrate having a specific irregular surface structure |
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1982
- 1982-06-30 JP JP57112974A patent/JPS594310A/ja active Pending
-
1983
- 1983-06-27 US US06/508,044 patent/US4489250A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-06-28 DE DE8383303734T patent/DE3375968D1/de not_active Expired
- 1983-06-28 EP EP83303734A patent/EP0098154B1/en not_active Expired
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0098154A3 (en) | 1985-10-02 |
| EP0098154A2 (en) | 1984-01-11 |
| DE3375968D1 (en) | 1988-04-14 |
| EP0098154B1 (en) | 1988-03-09 |
| US4489250A (en) | 1984-12-18 |
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