JPS6041808A - 弾性表面波素子 - Google Patents
弾性表面波素子Info
- Publication number
- JPS6041808A JPS6041808A JP14984883A JP14984883A JPS6041808A JP S6041808 A JPS6041808 A JP S6041808A JP 14984883 A JP14984883 A JP 14984883A JP 14984883 A JP14984883 A JP 14984883A JP S6041808 A JPS6041808 A JP S6041808A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis
- acoustic wave
- surface acoustic
- wave element
- lithium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- H03H9/02559—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles of lithium niobate or lithium-tantalate substrates
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (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】
（１）発明の技術分野
本発明は弾性表面波素子の改良に関する。特にリチュウ
ムタンタレート（Ｌ＋Ｔａ０３）を基材とし。
ムタンタレート（Ｌ＋Ｔａ０３）を基材とし。
結合係数を大きく、温度係数を小さくする弾性表面波素
子の改良に関する。
子の改良に関する。
（２）技術の背景
弾性表面波素子とは圧電媒体等のりｉ性体の表面にそっ
て伝播する弾性波を信号伝送媒体とする信号伝送手段を
いい、波の伝播速度が電磁波のそれの約１０分の１であ
るから、素子が小型軽量となり、波がその中を伝播する
弾性体よりなる基板の任意の場所で駆動・検出すること
ができ、外部から伝播特性を容易に制御することができ
る等の特徴を有し、特に、遅延素子としてひろく利用さ
れているほか、増幅器９波形変換素子等として使用しう
る。
て伝播する弾性波を信号伝送媒体とする信号伝送手段を
いい、波の伝播速度が電磁波のそれの約１０分の１であ
るから、素子が小型軽量となり、波がその中を伝播する
弾性体よりなる基板の任意の場所で駆動・検出すること
ができ、外部から伝播特性を容易に制御することができ
る等の特徴を有し、特に、遅延素子としてひろく利用さ
れているほか、増幅器９波形変換素子等として使用しう
る。
ところで、弾性表面波素子の特＋Ｉを表示する指標とし
て、結合係数と温度係数とがある。結合係数は電気工ネ
ルキーが振動エネルギーに変換される効率を示す指標で
あり、弾性表面波素ｒ−を構成する圧電媒体基材の表面
に金属層等が封着されずフリーの状態にある場合の表面
波の伝播速度をＶｆ とし、−万、その表面に金属層等
が引着されて短絡されている状ｙハ、にある場合の表面
波の伝播速度をＶｓとした場合、結合係数には、ｋ２
：ＪＬ、Ｖｆ −ｖＳ ２ Ｖｓ として定義される。一方、温度係数ｋｔは、圧電媒体基
材中を表面波が伝播する速度の温度に対する変化率であ
り、ある位相（Ｈ）において温度を△Ｔだけ変化した場
合に発生する位相変化をΔＨどしだ場合、 ｋＴ −△Ｈ／Ｈ／ΔＴ と定義される。
て、結合係数と温度係数とがある。結合係数は電気工ネ
ルキーが振動エネルギーに変換される効率を示す指標で
あり、弾性表面波素ｒ−を構成する圧電媒体基材の表面
に金属層等が封着されずフリーの状態にある場合の表面
波の伝播速度をＶｆ とし、−万、その表面に金属層等
が引着されて短絡されている状ｙハ、にある場合の表面
波の伝播速度をＶｓとした場合、結合係数には、ｋ２
：ＪＬ、Ｖｆ −ｖＳ ２ Ｖｓ として定義される。一方、温度係数ｋｔは、圧電媒体基
材中を表面波が伝播する速度の温度に対する変化率であ
り、ある位相（Ｈ）において温度を△Ｔだけ変化した場
合に発生する位相変化をΔＨどしだ場合、 ｋＴ −△Ｈ／Ｈ／ΔＴ と定義される。
弾性表面波素子として広く使用されている、リチュウト
ナイオベート（Ｌ＋Ｎｂ０３） 、リチウムタンタレー
ト（ＬｉＴａ０３） 、水晶等について、−にＬ記の結
合係数と温度係数とを表記するとそれぞれ１２８６ｒｏ
ｔ Ｙカント（リチュウムナイオヘーＩ・）、Ｘカンｌ
−（リチウムタンタレート）１．ＳＴカント（水晶）の
場合、下記のようになる。
ナイオベート（Ｌ＋Ｎｂ０３） 、リチウムタンタレー
ト（ＬｉＴａ０３） 、水晶等について、−にＬ記の結
合係数と温度係数とを表記するとそれぞれ１２８６ｒｏ
ｔ Ｙカント（リチュウムナイオヘーＩ・）、Ｘカンｌ
−（リチウムタンタレート）１．ＳＴカント（水晶）の
場合、下記のようになる。
Ｕ 級イｄ組索 ｕ」［勇
（％） （ｐｐｍ／’Ｃ）
リチュウムナイオペ−１−５，６−７２リチュウムタン
クレート０．００７ −２０水晶 １．００ （３）従来技術と問題点 従来技術においては、代表的な圧電媒体基材としてリチ
ウムタンタレートを使用する場合はＹカントとじ、リチ
ュムタンタレートを使用する場合はＸカットとし、水晶
を使用する場合はＳ′ＦカッＩ・とじていた。
クレート０．００７ −２０水晶 １．００ （３）従来技術と問題点 従来技術においては、代表的な圧電媒体基材としてリチ
ウムタンタレートを使用する場合はＹカントとじ、リチ
ュムタンタレートを使用する場合はＸカットとし、水晶
を使用する場合はＳ′ＦカッＩ・とじていた。
その結果、リチウムタンタレートを使用する場合は温度
係数が劣り、リチュムタンタレートや水晶の場合は結合
係数が劣るという欠点かあった。
係数が劣り、リチュムタンタレートや水晶の場合は結合
係数が劣るという欠点かあった。
（４）発明のＩ−Ｊ的
本発明の［」的はこの欠点を解消することにあり、本来
温度係数のすぐれているリチュウ１、タンタレートを圧
電媒体）＆材とし、しかも、結合係数の大きな弾性表面
波素子を提供することにめる。
温度係数のすぐれているリチュウ１、タンタレートを圧
電媒体）＆材とし、しかも、結合係数の大きな弾性表面
波素子を提供することにめる。
（５）発明の構成
本発明の構成は、（イ）リチュウムタンタレーｉ−弔結
晶のＸ軸方向を直交座標の第１軸とし、Ｙ軸方向を第２
軸とし、Ｘ軸方向を第３ ＠ｌ＋とじ、（ロ）前記第１
１１１ｂを回転軸として前記第２軸と第３ ＠Ｉ＋とを
反時計方向に約４０°回転して、この方位におけるＹ軸
方向とＸ軸方向とをそれぞれ第４軸と第５軸とし、（ハ
）該第５軸を回転軸として前記第１ ＋ｌｉｂと第４
ｊｉｌｔとを反時計方向に約３°回転して、この方位に
おけるＸ軸方向とＺ １ｌｉｆ＋方向とをそれぞれ第６
６１１と第７軸とし、（ニ）該第７軸を回転−１１１１
として前記第６軸を反時計方向に僅かに回転して、この
力位におけるＸ軸方向を第８軸とし、（ホ）前記第７軸
の方向を面方位どし前記第８軸のめ向を弾性表面波の伝
播方向としてなす弾性表＋ｒｔｉ波素子にある。
晶のＸ軸方向を直交座標の第１軸とし、Ｙ軸方向を第２
軸とし、Ｘ軸方向を第３ ＠ｌ＋とじ、（ロ）前記第１
１１１ｂを回転軸として前記第２軸と第３ ＠Ｉ＋とを
反時計方向に約４０°回転して、この方位におけるＹ軸
方向とＸ軸方向とをそれぞれ第４軸と第５軸とし、（ハ
）該第５軸を回転軸として前記第１ ＋ｌｉｂと第４
ｊｉｌｔとを反時計方向に約３°回転して、この方位に
おけるＸ軸方向とＺ １ｌｉｆ＋方向とをそれぞれ第６
６１１と第７軸とし、（ニ）該第７軸を回転−１１１１
として前記第６軸を反時計方向に僅かに回転して、この
力位におけるＸ軸方向を第８軸とし、（ホ）前記第７軸
の方向を面方位どし前記第８軸のめ向を弾性表面波の伝
播方向としてなす弾性表＋ｒｔｉ波素子にある。
本発明はりチュムタンタレーＩ・の結合係数や温度係数
等の特性かそのしＪり出し方向に大きく依イｆするとい
う性質を利用し、切り出し方向を異にするｊｊｊＦ数に
多くの試料を試作して実験を繰り返して、結合係数が４
．６％と大きく、しかも、温度係数が−２９ｐ ｐ ｍ
／ ”Ｃと小さくなるりＪり出し方向を発見し、この
方向に切り出した圧゛市媒体基椴を利用して弾性表面波
素子を製造することとしたものである。なお、この９Ｊ
り出し方向でりＪり出した圧電媒体基板の、フリーの状
態と短絡された状態との位相変化対温度変化の関係を示
すグラフを第１図に示す。図において、Ａは短節された
状態の場合を示し、Ｂはフリーの場合を示す。そして、
曲者の温度係数は一２９ｐｐｍ／°Ｃであり、後者の温
度係数は一４３ｐｐｍ／°０であり、温度係数が極めて
小さいことが明らかである。また、このときの結合係数
は４．６％であり、音速は４，２００ ｍ／秒であった
。なお、この試験に使用されたサンプルは第２図に示す
ように、ピンチ４４ルｍ、交叉幅２ＩｏＩＩ＋、２５対
のダブル゛ｉ［ｚ模型Ｉ・ランスデューサを右するもの
であり、リチュムタンタレー１ ｒｐ結晶をＬ記に記す
ように９ノリ出したものである。なお、図において、Ｃ
は交叉幅であり、Ｄは入出力！・ランスデューサ間距＃
（５ｍｍ）であり、■は基板であり、２はトランステユ
ーサであり、３は短絡用金属板である。
等の特性かそのしＪり出し方向に大きく依イｆするとい
う性質を利用し、切り出し方向を異にするｊｊｊＦ数に
多くの試料を試作して実験を繰り返して、結合係数が４
．６％と大きく、しかも、温度係数が−２９ｐ ｐ ｍ
／ ”Ｃと小さくなるりＪり出し方向を発見し、この
方向に切り出した圧゛市媒体基椴を利用して弾性表面波
素子を製造することとしたものである。なお、この９Ｊ
り出し方向でりＪり出した圧電媒体基板の、フリーの状
態と短絡された状態との位相変化対温度変化の関係を示
すグラフを第１図に示す。図において、Ａは短節された
状態の場合を示し、Ｂはフリーの場合を示す。そして、
曲者の温度係数は一２９ｐｐｍ／°Ｃであり、後者の温
度係数は一４３ｐｐｍ／°０であり、温度係数が極めて
小さいことが明らかである。また、このときの結合係数
は４．６％であり、音速は４，２００ ｍ／秒であった
。なお、この試験に使用されたサンプルは第２図に示す
ように、ピンチ４４ルｍ、交叉幅２ＩｏＩＩ＋、２５対
のダブル゛ｉ［ｚ模型Ｉ・ランスデューサを右するもの
であり、リチュムタンタレー１ ｒｐ結晶をＬ記に記す
ように９ノリ出したものである。なお、図において、Ｃ
は交叉幅であり、Ｄは入出力！・ランスデューサ間距＃
（５ｍｍ）であり、■は基板であり、２はトランステユ
ーサであり、３は短絡用金属板である。
（６）発明の実施例
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例に係る弾性表面
波素子（フィルターとレゾネータ）について更に説明す
る。
波素子（フィルターとレゾネータ）について更に説明す
る。
リチュムタンクレート単結晶を上記の構成に示すように
切り出した基板を使用してマルチストす、プカブラーを
イ１する中間周波数フィルターを試作した。製造工程は
公知であるから記載を省略する。特性を比較するため、
同一のマスクを使用して製造した４０°ｒｏｔ Ｙ−リ
チュウムナイオヘーＩ・フィルターも試作し、その特性
も１１１１１定し、両者の特性曲線を第３図に示す。カ
ーブＥが本発明の実施例に係るフィルターの特性であり
、カーブＦかりチュウムナイオベートフィルターの特性
であるか双方とも結合係数は殆ど回−である。
切り出した基板を使用してマルチストす、プカブラーを
イ１する中間周波数フィルターを試作した。製造工程は
公知であるから記載を省略する。特性を比較するため、
同一のマスクを使用して製造した４０°ｒｏｔ Ｙ−リ
チュウムナイオヘーＩ・フィルターも試作し、その特性
も１１１１１定し、両者の特性曲線を第３図に示す。カ
ーブＥが本発明の実施例に係るフィルターの特性であり
、カーブＦかりチュウムナイオベートフィルターの特性
であるか双方とも結合係数は殆ど回−である。
リチュムタンタレート単結晶を」−記の構成に示すよう
にすＪり出した基板を使用してレゾネータを試作した。
にすＪり出した基板を使用してレゾネータを試作した。
製造工程は公知であるから記載を省略する。特性を比較
するため回−のマスクを使用して製造した４０°ｒｏｔ
Ｙ−リチュムタンタレートレゾネータも試作し、その
特性も測定し、両者の特性曲線を第４図に示す。カーブ
Ｇか本発明の実施例に係るレゾネータの特性であり、カ
ーフ１１か４０°ｒｏｔ Ｙ−リチュムタンタレーＩ・
レゾネータの特性であり、本発明の効果が明らかである
。
するため回−のマスクを使用して製造した４０°ｒｏｔ
Ｙ−リチュムタンタレートレゾネータも試作し、その
特性も測定し、両者の特性曲線を第４図に示す。カーブ
Ｇか本発明の実施例に係るレゾネータの特性であり、カ
ーフ１１か４０°ｒｏｔ Ｙ−リチュムタンタレーＩ・
レゾネータの特性であり、本発明の効果が明らかである
。
（７）発明の効果
以」−説明せるとおり、本発明によれば、本来温度係数
のすぐれているリチュウムタンタレ−１・をＪＪ： ’
ｆ［媒体系材とし、しかも、結合係数の大きな弾性表面
波素子を提供することができる。
のすぐれているリチュウムタンタレ−１・をＪＪ： ’
ｆ［媒体系材とし、しかも、結合係数の大きな弾性表面
波素子を提供することができる。
第１図は本発明の効果確認の試験のテスｌ’ ＃＋’ｉ
果を示すグラフであり、第２図はその試験に使用された
ザンプルの平面図である。第３図、第４図は本発明の実
施例に係る、それぞれ、フィルターとレゾネータの特性
を比較するグラフである。 Ａ・・・短絡状態の結果、 Ｂ・・・フリー状ｊハ。
果を示すグラフであり、第２図はその試験に使用された
ザンプルの平面図である。第３図、第４図は本発明の実
施例に係る、それぞれ、フィルターとレゾネータの特性
を比較するグラフである。 Ａ・・・短絡状態の結果、 Ｂ・・・フリー状ｊハ。
Claims (1)
- （イ）リチュウムタンクレート単結晶のＸ軸方向を直交
座標の第１６１１とし、Ｙ軸方向を第２軸とし、Ｘ軸方
向を第３軸とし、（ロ）前記第１軸を回転軸として前記
第２軸と第３軸とを反時計方向に約４０°回転して、こ
の方位におけるＹ軸方向とＺ ４：ｂブＪ向とをそれぞ
れ第４軸と第５軸とし、（ハ）該第５軸を回転軸として
前記第１軸と第４輔とを反時計方向に約３°回転して、
この方位におけるＸ軸方向と２軸方向とをそれぞれ第６
軸と第７１１１＋とじ、（ニ）該第７軸を回転軸として
前記第６１１ｊｌ＋を反時計方向に僅かに回転して、こ
の方位におけるＸ軸方向を第８軸とし、（ホ）前記ｆＪ
、 ７１１１１１の方向を面方位とし前記第８軸の方向
を弾性表＋ｆ＋ｉ波の伝線方向としてなす弾性表面波素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14984883A JPS6041808A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | 弾性表面波素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14984883A JPS6041808A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | 弾性表面波素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6041808A true JPS6041808A (ja) | 1985-03-05 |
| JPH0347771B2 JPH0347771B2 (ja) | 1991-07-22 |
Family
ID=15483971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14984883A Granted JPS6041808A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | 弾性表面波素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6041808A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62155640A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-10 | Nec Corp | タイミング抽出回路 |
| US6317015B1 (en) | 1995-10-13 | 2001-11-13 | Fujitsu Limited | Surface acoustic wave device using a leaky surface acoustic wave with an optimized cut angle of a piezoelectric substrate |
-
1983
- 1983-08-17 JP JP14984883A patent/JPS6041808A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62155640A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-10 | Nec Corp | タイミング抽出回路 |
| US6317015B1 (en) | 1995-10-13 | 2001-11-13 | Fujitsu Limited | Surface acoustic wave device using a leaky surface acoustic wave with an optimized cut angle of a piezoelectric substrate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0347771B2 (ja) | 1991-07-22 |
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