表面声波器件、表面声波振荡器以及电子设备的制作方法

文档序号:7524263阅读:172来源:国知局
专利名称:表面声波器件、表面声波振荡器以及电子设备的制作方法
技术领域
表面声波器件、表面声波振荡器以及电子设备技术领域[0001]本实用新型涉及表面声波器件、搭载有该表面声波器件的表面声波振荡器以及电子设备,尤其涉及频率温度特性良好的表面声波器件、搭载有该表面声波器件的表面声波振荡器以及电子设备。
背景技术
[0002]在表面声波(SAW:surface acoustic wave)器件(例如SAW谐振器)中,SAW的阻带(stopband)、石英基板的切角以及IDT (interdigital transducer 叉指换能器)的形成方式等对频率温度特性的变化影响很大。[0003]例如,在专利文献1中,公开了 SAW的阻带的上端模式和下端模式各自的进行激励的结构以及阻带的上端模式和下端模式各自的驻波分布等。[0004]另外,在专利文献2 5中记载了如下情况SAW的阻带上端模式的频率温度特性优于阻带下端模式。并且,在专利文献2、3中记载了如下情况在利用了瑞利波的SAW装置中,为了获得良好的频率温度特性,对石英基板的切角进行调整,并且将电极的基准化膜厚 (H/λ)增厚到0.1左右。[0005]并且,在专利文献4中记载了如下情况在利用了瑞利波的SAW装置中,对石英基板的切角进行调整,并且使电极的基准化膜厚(H/λ)加厚0. 045以上。[0006]此外,在专利文献5中记载了如下情况通过采用旋转Y切X传播的石英基板并利用阻带上端的谐振,由此,与利用阻带下端的谐振的情况相比,频率温度特性提高。[0007]此外,在专利文献6以及非专利文献1中记载了如下情况在使用ST切石英基板的SAW器件中,在构成IDT的电极指之间以及构成反射器的导体带(strip)之间设有槽 (Groove)。另外在非专利文献1中,记载了频率温度特性随槽的深度而变化的情况。[0008]另外,在专利文献7中,记载了在采用LST切石英基板的SAW器件中用于使表示频率温度特性的曲线成为三次曲线的结构,并且还记载了如下情况在使用瑞利波的SAW器件中,未发现具有由三次曲线表示的温度特性的切角的基板。[0009]专利文献1日本特开平11-214958号公报[0010]专利文献2日本特开2006-148622号公报[0011]专利文献3日本特开2007-208871号公报[0012]专利文献4日本特开2007-267033号公报[0013]专利文献5日本特开2002-100959号公报[0014]专利文献6日本特开昭57-5418号公报[0015]专利文献7日本特许第3851336号公报[0016]非专利文献1—7形SAW共振器^製造条件i特性(電子通信学会技術研究報告丽82_59(1982))[0017]如上所述,用于改善频率温度特性的要素有很多,尤其在利用了瑞利波的SAW器件中,认为增加构成IDT的电极的膜厚是改善频率温度特性的要因之一。但是,本申请的发4明人在实验中发现,当增加了电极的膜厚时,老化特性及耐温度冲击特性等耐环境特性发生劣化。另外,在以改善频率温度特性为主要目的的情况下,如前所述必需增加电极膜厚, 与此相伴,无法避免老化特性及耐温度冲击特性等的劣化。这对于Q值也是适用的,因此很难在不增加电极膜厚的情况下实现高Q化。实用新型内容[0018]因此,在本申请实用新型中,提供表面声波器件、表面声波振荡器以及电子设备时的课题在于实现良好的频率温度特性。[0019]本实用新型正是为了解决上述课题中的至少一部分而完成的,可作为以下方式或应用例来实现。[0020][应用例1]一种表面声波器件,其特征在于,具有IDT,该IDT被设置在以下三种石英基板中的任意一者的主面上,激励出阻带上端模式的表面声波,所述三种石英基板是第1石英基板,其欧拉角为(一60。含((^60。,1.7845><10一9>< I φ I 6 + 2.2009x10—17χ I φ I 5—1.1608x10—5χ I φ I 4一4.6486><10—13χ I φ I 3 +1.8409χ 10—2χ Iφ I 2 — 3.1338x10—9χ I φ I +1.1803><102含θ含 1.7845><10一9>< I φ I 6 + 2.2009><10一17>< I φ I 5-1.1608χ10—5χ I φ I 4一4.6486><10—13χ I φ I 3 + l.8409x10—2x I φ I 2 —3.1338x10 —9X I φ I +1.4303X102,2.5961x10—9x I φ I 6+1.2224><10—17x I φ I 5 —1.6416x 10—5x I φ I 4 — 3.2260xl0 —13x I φ I 3 + 2.5407x10 — 2x I φ I 2 — 1.2131x10 — 9x I φ I + 4.2235x10刍ψ刍2.5961x10—9x I φ I 6+1.2224x10—17χ I φ I 5 —1.6416x10—5x I φ I 4 — 3.2260x10—13x I φ I 3+2.5407><10—2χ I φ I 2—1.2131><10—9x I φ I +4.9905x10); 2 石英基板,其欧拉角为(一60。刍φ刍60。,6.7778x10—7χ I φ I 6—1.2200><10一4>< I φ + 8.1111x10—3χ I φ I 4 — 2.4133χ10—1X I φ I 3 + 3.0521χ I φ I 2—1.2247><10χ I φ I + 1.1700含 θ含 6.7778x10 —7χ I φ I 6 — 1.2200χ 10 — 4χ I φ I 5 + 8.1111x10 —3χ I φ I 4 — 2.4133x10—1X I φ I 3 + 3.0521χ I φ I 2-1.2247χ10χ I φ I +1.4200,2.7816><10一9>< I φ I 6 + 2.7322χ10 —17χ I φ I 5 — 1.7524x10 — 5χ I φ I 4 一 1.1334χ 10 — 13χ I φ I 3 + 2.7035x10—2χ I φ I 2 — 9.9045><10—10χ I φ I +1.3504><102含ψ含2.7816x10—9χ I φ I 6 + 2.7322x10—17χ I φ I 5—1.7524x10—5χ I φ I 4—1.1334x10—13χ I φ I 3+2.7035χ 10—2χ I φ I 2 — 9.9045χ10 —1Qx I φ I + 1.427χ102);以及第 3 石英基板,其欧拉角(一 60。刍φ刍60。, 一2.5000x10—8x I φ I 6+4.5000χ 10—6χ I φ I 5 —3.1667χ 10—4χ I φ I 4+ 1.1000x10—2χ I φ I 3 —1.8308x10—1X I φ I 2 + 9.0500xl0_1x I φ I +3.2000x10刍θ刍一 2.5000x10—8χ I φ I 6 + 4.5000><10—6χ I φ I 5 — 3.1667><10—4χ I φ I 4+1.1000x10—2χ I φ I 3 — l.8308x10—1X I φ I 2 + 9.0500xl0_1x I φ I +5.7000x10,一4.3602x10—9x I φ I 6 —1.2360x10—17x I φ I 5 + 2.7151><10—5x I φ I 4 + 3.2536x 10—14x I φ I 3 —4.1462x10—2.. I I 2_r. ,,AOC.. in-10.. I Iο ΠΛΠΛ、, ι Λ < < 一/i,乙 ΛΟ、, ι Λ—9、, I I 6第ι 5— Χφ I 2 —9.4085x10—ιυχ I φ I +8.9090χ10^ψ^ -4.3602xl0_yx I φ I -1.2360x10— 17χ I φ I 5 + 2.7151χ10 —5χ I φ I 4 + 3.2536><10 — 14χ I φ I 3— 4.1462χ 10—2χ I φ I 2. 9.4085x10—10χ I φ I +9.6760x10)。[0021]如果是具有这种特征的表面声波器件,则能够得到良好的频率温度特性。[0022][应用例2]根据应用例1所述的表面声波器件,其特征在于,该表面声波器件具有使位于构成所述IDT的电极指之间的基板凹陷而形成的电极指间槽。[0023]通过形成电极指间槽,能够抑制电极膜厚的厚膜化。因此,能够抑制因电极的结构材料引起的特性劣化。[0024][应用例3]根据应用例1或应用例2所述的表面声波器件,其特征在于,在使用了所述第1至第3石英基板中的任意一者的情况下,将所述IDT的线占有率η设为[0025]0. 49 ^ n ^ 0. 70ο[0026]通过设为这种结构,由此,能够使表示表面声波器件的频率温度特性的曲线的多项式近似中的作为二次系数的二次温度系数β成为β = 士0.010ppm/°C2的范围。[0027][应用例4]根据应用例1至应用例3中任意一例所述的表面声波器件,其特征在于,在设所述电极指间槽的深度为G的情况下,设为[0028]0. 02 λ 彡 G 彡 0. 04 λ。[0029]在至少将槽深度G设为这种范围的情况下,能够使二次温度系数β成为β = 士0. 010ppm/°C 2 的范围。[0030][应用例5]—种表面声波振荡器,其特征在于,该表面声波振荡器具有应用例1至应用例4中任意一例所述的表面声波器件。[0031][应用例6]—种电子设备,其特征在于,该电子设备具有应用例1至应用例4中任意一例所述的表面声波器件。


[0032]图1是示出实施方式的SAW器件的结构的图。[0033]图2是用于确定第1石英基板的欧拉角的曲线图,绘制了在与第1旋转角度φ之间的关系中,使得二次温度系数为士0.010ppm/°C2的范围的θ和ψ的值。[0034]图3是示出阻带上端模式与下端模式之间的关系的图。[0035]图4是示出电极膜厚H = 0.06 λ、线占有率η = 0. 49、欧拉角为^T,134°, 51.2° )时的SAW器件中的频率温度特性的曲线图。[0036]图5是绘制了在第1石英基板中设置了槽的情况下与第1旋转角度φ之间的关系中,使得二次温度系数为士0.010ppm/°C2的范围的θ和ψ的值的曲线图。[0037]图6是示出电极膜厚H = 0.02 λ、槽深度G = 0.04 λ、线占有率η =0.42、欧拉角为(30°,137°,55.9° )时的SAW器件中的频率温度特性的曲线图。[0038]图7是示出电极指间槽的深度与工作温度范围内的频率变动量之间的关系的曲线图。[0039]图8是示出阻带上端模式的谐振点与阻带下端模式的谐振点处的、与线占有率η 的变化相伴的二次温度系数的变化的区别的曲线图。[0040]图9是示出将电极膜厚设为0而改变电极指间槽的深度时的线占有率η与二次温度系数β之间的关系的曲线图。[0041]图10是示出将电极膜厚设为0时使得二次温度系数为0的电极指间槽的深度与线占有率n之间的关系的曲线图。[0042]图11是示出将电极膜厚设为0而改变电极指间槽的深度时的线占有率η与频率变动量AF之间的关系的曲线图。[0043]图12是电极指间槽的深度偏移了士0. 001 λ时的特定的电极指间槽的深度与和该偏移相伴的在SAW器件间产生的频率差之间的关系的曲线图。[0044]图13是示出改变电极膜厚时使得二次温度系数为0的电极指间槽的深度与线占有率n之间的关系的曲线图。[0045]图14是用一个曲线图来归纳各电极膜厚处的使得二次温度系数为0的ill与电极指间槽之间的关系的图。[0046]图15是利用近似曲线来表示从电极膜厚H^O到H = O. 035 λ的电极指间槽与线占有率Π之间的关系的图。[0047]图16是示出将电极膜厚设为0. 01 λ而改变电极指间槽的深度时的线占有率η 与二次温度系数β之间的关系的曲线图。[0048]图17是示出将电极膜厚设为0. 015 λ而改变电极指间槽的深度时的线占有率η 与二次温度系数β之间的关系的曲线图。[0049]图18是示出将电极膜厚设为0.02 λ而改变电极指间槽的深度时的线占有率η 与二次温度系数β之间的关系的曲线图。[0050]图19是示出将电极膜厚设为0. 025 λ而改变电极指间槽的深度时的线占有率η 与二次温度系数β之间的关系的曲线图。[0051]图20是示出将电极膜厚设为0.03 λ而改变电极指间槽的深度时的线占有率η 与二次温度系数β之间的关系的曲线图。[0052]图21是示出将电极膜厚设为0. 035 λ而改变电极指间槽的深度时的线占有率η 与二次温度系数β之间的关系的曲线图。[0053]图22是示出将电极膜厚设为0. 01 λ而改变电极指间槽的深度时的线占有率η 与频率变动量AF之间的关系的曲线图。[0054]图23是示出将电极膜厚设为0. 015 λ而改变电极指间槽的深度时的线占有率η 与频率变动量AF之间的关系的曲线图。[0055]图M是示出将电极膜厚设为0.02 λ而改变电极指间槽的深度时的线占有率η 与频率变动量AF之间的关系的曲线图。[0056]图25是示出将电极膜厚设为0. 025 λ而改变电极指间槽的深度时的线占有率η 与频率变动量AF之间的关系的曲线图。[0057]图沈是示出将电极膜厚设为0.03 λ而改变电极指间槽的深度时的线占有率η 与频率变动量AF之间的关系的曲线图。[0058]图27是示出将电极膜厚设为0. 035 λ而改变电极指间槽的深度时的线占有率η 与频率变动量AF之间的关系的曲线图。[0059]图观是示出确定电极膜厚、线占有率时的电极指间槽与欧拉角Ψ之间的关系的曲线图。[0060]图四是用一个曲线图来归纳改变电极膜厚后的电极指间槽与欧拉角Ψ之间的关系的曲线图的图。[0061]图30是示出使得二次温度系数β为-0. 01ppm/°C 2的电极指间槽与欧拉角Ψ之间的关系的曲线图。[0062]图31是示出使得二次温度系数β为+0. 01ppm/°C 2的电极指间槽与欧拉角Ψ之间的关系的曲线图。[0063]图32是示出电极膜厚为0. 02 λ、电极指间槽的深度为0. 04 λ时的欧拉角θ与二次温度系数β之间的关系的曲线图。[0064]图33是示出欧拉角φ与二次温度系数β之间的关系的曲线图。[0065]图34是示出使得频率温度特性良好的欧拉角θ与欧拉角Ψ之间的关系的曲线图。[0066]图35是示出在使得频率温度特性最好的条件下4个试验片的频率温度特性数据的例子的图。[0067]图36是示出作为电极指间槽与电极膜厚之和的阶差与CI值之间的关系的曲线图。[0068]图37是示出本实施方式的SAW器件的等效电路常数及静态特性的例子的表。[0069]图38是本实施方式的SAW器件的阻抗曲线数据。[0070]图39是用于对现有的SAW器件的阶差和Q值之间的关系与本实施方式的SAW器件的阶差和Q值之间的关系进行比较的曲线图。[0071]图40是示出IDT和反射器的SAW反射特性的图。[0072]图41是示出热循环试验中的电极膜厚与频率变动之间的关系的曲线图。[0073]图42是用于确定第2石英基板的欧拉角的曲线图,绘制了在与第1旋转角度φ之间的关系中,使得二次温度系数为士0.010ppm/°C2的范围的θ和ψ的值。[0074]图43是用于确定第3石英基板的欧拉角的曲线图,绘制了在与第1旋转角度φ之间的关系中,使得二次温度系数为士0.010ppm/°C2的范围的θ和ψ的值。[0075]图44是示出实施方式的SAW振荡器的结构的图。[0076]标号说明[0077]10:表面声波谐振器(SAW器件);口皿!^乜^牝梳齿状电极;化总线 (busbar) ;18 电极指;20 反射器;22 导体带;30 石英基板;32 槽。
具体实施方式
[0078]下面参照附图,对本实用新型的表面声波器件、表面声波振荡器以及电子设备的实施方式进行详细说明。[0079]首先,参照图1来说明本实用新型的表面声波(SAW)器件的第1实施方式。其中, 在图1中,图KA)是SAW器件的平面图,图I(B)是在电极指之间设置了槽时的SAW器件的局部放大截面图,图I(C)是用于说明该图(B)的详细结构的放大图。[0080]以下所示的实施方式的SAW器件10以石英基板30、IDT 12为基础而构成。另外, 实施方式的SAW器件10在石英基板30上配置了反射器20,构成为谐振器型。此外,石英基板30使用了用X轴(电轴)、Y轴(机械轴)和Z轴(光轴)来表示晶轴的石英基板。此外, 作为所使用的石英基板30的定义,使用欧拉角来表示。这里,对欧拉角进行说明。由欧拉角 (0°,0°,0° )表示的基板为具有与Z轴垂直的主面的Z切基板。这里,欧拉角(φ,θ,ψ) 中的φ是关于Z切基板的第1旋转的参数,是将Z轴作为旋转轴、将从+X轴向+Y轴侧旋转的方向作为正旋转角度的第1旋转角度。欧拉角中的θ是关于Z切基板在第1旋转后进行的第2旋转的参数,是将第1旋转后的X轴作为旋转轴、将从第1旋转后的+Y轴向+Z轴旋转的方向作为正旋转角度的第2旋转角度。压电基板的切面由第1旋转角度φ和第2旋转角度θ决定。欧拉角中的Ψ是关于Z切基板在第2旋转后进行的第3旋转的参数,是将第2旋转后的Z轴作为旋转轴、将从第2旋转后的+X轴向第2旋转后的+Y轴侧旋转的方向作为正旋转角度的第3旋转角度。SAW的传播方向由与第2旋转后的X轴对应的第3 旋转角度Ψ来表示。[0081]以往,在SAW器件中,作为二次温度系数变小的点,公知有作为第1旋转角度的φ 为0°附近的切角。对此,本申请的发明人通过实验发现即使在改变作为石英基板的切角中的第1旋转角度的φ的情况下,也存在二次温度系数变小的三个区域。此外,在-60° +60°的范围内改变φ时的上述三个区域中对二次温度系数良好的范围进行仿真时,分别能够得到图2、图42和图43所示的曲线图。另外,在图2、图42和图43中,上部示出的曲线图是表示第1旋转角度φ与第2旋转角度θ之间的关系的曲线图,下部示出的曲线图是表示第1旋转角度φ与第3旋转角度Ψ之间的关系的曲线图。此外,此处所说的二次温度系数良好的范围,是指二次温度系数β处于β = 士0.010ppm/°C2的范围内的区域。另外, 二次温度系数β是表示SAW的频率温度特性的曲线的多项式近似中的二次系数,因此,二次温度系数的绝对值小表示频率变动量小,可以说频率温度特性良好。另外,在图2、图42 和图43中,作为φ的范围示出了-60° +60°的范围,但是根据石英结晶结构的对称性,即使在φ=±120°的范围内,对于θ和ψ,也能够重复地得到相同的趋势。[0082]在第1实施方式中,作为石英基板30,使用在图2所示的数据范围内定义的石英基板(第1石英基板)来构成SAW器件。当根据图2的绘制点求出由多项式表示的近似曲线时,第2旋转角度θ根据与第1旋转角度φ之间的关系,能够表示为 1.7845x10—9χ I φ I 6十2.2009><10—17χ I φ I 5—1.1608x10—5χ I φ I 4一4.6486><10—13χ Iφ I 3 + 1.8409x10—2χ I φ I 2 —3.1338χ 10—9χ I φ I + 1.1803><102含θ含 1.7845><10一9>< I φ I 6+ 2.2009x10 —17χ I φ I 5 — 1.1608x10 — 5χ I φ I 4 - 4.6486χ 10 ^ 13χ I φ I 3 + 1.8409x10一2χ I φ I 2 — 3.1338x10一9χ I φ I +1.4303><102。此夕卜,第 3 旋转角度 Ψ 根据与第1旋转角度φ之间的关系,能够表示为2.5961x10—9x I φ I 6+1.2224χ10—17χ I φ I 5 — 1.6416xl0—5χ I φ I 4—3.2260x10—13x I φ I 3+2.5407><10—2x I φ I 2 —1.2131x10 —9x I φ I +4.2235x10刍ψ刍2.5961x10—9x I φ I 6+1.2224χ 10—17χ I φ I 5—1.6416x10— 5χ I φ I 4 — 3.2260xl0 —13x I φ I 3+ 2.5407x10— 2 χ I φ I 2—1.2131x10—9 χ I φ I + 4.9905x10。因此,第1石英基板的欧拉角能够用以下范围确定(一 60° = φ = 60°, 1.7845x10—9χ I φ I 6十2.2009><10—17χ I φ I 5—1.1608x10—5χ I φ I 4一4.6486><10—13χ I φ I 3 + l.8409x10—2χ I φ I 2 —3.1338χ 10—9x I φ I + 1.1803><102含θ含 1.7845><10一9>< I φ I 6+ 2.2009x10 —17χ I φ I 5 — 1.1608x10 — 5χ I φ I 4 - 4.6486χ 10 ^ 13χ I φ I 3 + 1.8409x10 —2χ I φ I 2 — 3.1338x10 —9χ I φ I + 1.4303χ102, 2.5961x10 —9χ I φ I 6 + 1.2224x10—17χ I φ I 5—1.6416><10一5>< I φ I 4—3.2260><10一13>< I φ I 3+2.5407χ 10—2χ I φ I 2—1.2131χ10—9χ I φ I +4.2235x10刍ψ刍2.5961x10—9χ I φ I 6+1.2224><10一17>< Iφ I 5 — 1.6416χ10—5χ I φ I 4—3.2260x10—13χ I φ I 3+2.5407χ10—2χ I φ I 2 —1.2131x10 —9χ I φ I +4.9905x10)。[0083]IDT 12具有一对利用总线16将多个电极指18的基端部连接起来的梳齿状电极 14a、14b,且隔开规定的间隔,交替地配置构成一个梳齿状电极14a (或14b)的电极指18和构成另一个梳齿状电极14b (或14a)的电极指18。此处,电极指18在与作为表面声波的传播方向的X'轴垂直的方向上进行配置。通过由此构成的SAW器件10激励产生的SAW是 Rayleigh型(瑞利型)的SAW,在第3旋转后的Z轴和第3旋转轴的X轴两者上均具有振动位移分量。并且像这样,通过使SAW的传播方向偏离作为石英晶轴的X轴,能够激励产生阻带上端模式的SAW。[0084]这里,对阻带上端模式的SAW与下端模式的SAW之间的关系进行说明。在图3所示的由标准型IDT 12(图3所示的是构成IDT 12的电极指18)形成的阻带下端模式以及上端模式的SAW中,各个驻波的波腹(或波节)的位置彼此错开π /2。图3是表示标准型 IDT 12的阻带上端模式以及下端模式的驻波分布的图。[0085]根据图3,如上所述,用实线表示的阻带下端模式驻波的波腹位于电极指18的中央位置,即反射中心位置,用单点划线表示的阻带上端模式的驻波的波节位于反射中心位置。[0086]另外,以在SAW的传播方向上夹着所述IDT 12的方式设置有一对反射器20。作为具体的结构,将与构成IDT 12的电极指18平行地设置的多个导体带22的两端分别连接起来。[0087]另外,在积极利用来自石英基板的SAW传播方向的端面的反射波的端面反射型 SAW器件、或者通过增多IDT的电极指对数而在IDT自身中激励出SAW驻波的多对IDT型 SAW器件中,不一定需要反射器。[0088]在本实施方式中,在设构成IDT 12的电极的膜厚H为0.06 λ (λ为波长)、电极指 18的宽度与电极指间宽度的比例即线占有率η为0.49 < n <0.70的范围内,选择使得二次温度系数β最小的值。[0089]如果是这种结构的SAW器件,则二次温度系数β处于β = 士0. OlOppm/0C 2的范围内,因此能够得到良好的频率温度特性。例如,电极膜厚H = O. 06λ、线占有率η = 0. 49、欧拉角为,134°,51. 2° )时的频率温度特性如图4的曲线图所示。图4所示的多项式近似中的二次系数(二次温度系数β)为β = 士 0.0004ppm/°C2,由此能够证明通过将二次温度系数β的值减至极小,频率温度特性变得良好。[0090]作为构成这种结构的IDT 12及反射器20的电极膜的材料,可采用例如铝(Al)或以Al为主体的合金。此外,在采用合金作为电极膜材料的情况下,只要作为主成分的Al以外的金属的重量比为10%以下即可。此外,图2、图42、图43所示的二次温度系数良好的区域是石英基板30的特性,因此与电极膜材料为何种材料无关。[0091]也可以在具有上述基本结构的SAW器件10中的石英基板30上,在IDT 12的电极指之间以及反射器20的导体带之间设有槽(电极指间槽)32。图5所示的曲线图示出了在使用上述第1石英基板、设为电极膜厚H = 0. 02 λ、槽深度G = 0. 04 λ、η为 0. 42 ^ n ^ 0. 70的范围的情况下,即使改变第1旋转角度φ,仍使得二次温度系数β成为 β = 士0.010ppm/°C2的范围内的第2旋转角度θ、第3旋转角度Ψ的区域。从图5可知,即使在电极指间设置了槽32的情况下,也能够得到良好的频率温度特性。另外,即使在改变槽深度G的情况下,分别如下所述,也能够得到β = 士0.010ppm/°C2的范围的二次温度系数β。[0092]·第1实施例[0093]H 0. 02 λ[0094]G :0. 03 λ[0095]欧拉角(10°,130°,47. 4° )[0096]β -O. 001[0097]·第2实施例[0098]H 0. 02 λ[0099]G :0. 02 λ[0100]欧拉角QO°,134° ,53. 0° )[0101]β -O. 005[0102] 第3实施例[0103]H 0. 02 λ[0104]G :0. 03 λ[0105]欧拉角(30°,137°,56. 5° )[0106]β :0.008[0107]根据这些结果可以推断出,即使在改变了槽深度G的情况下,也能够得到良好的频率温度特性。例如,电极膜厚H = 0. 02 λ、槽深度G = 0. 04 λ、线占有率η = 0. 42、欧拉角为(30°,137°,55.9° )时的频率温度特性如图6的曲线图所示。图6所示的多项式近似中的二次系数(二次温度系数β)为β = 0.0009ppm/°C2。此时,表示频率温度特性的近似曲线大致水平,由此可知频率温度特性极为良好。[0108]以下,在进一步限定了石英基板的欧拉角范围的基础上对更具体的特性进行说明。另外,作为限定要件,设第1石英基板的欧拉角为(一 1°含φ含1°,117°彡θ彡142°, 41.9° ( I < 49.57° )。在这样限定了石英基板30的欧拉角时,设置在电极指之间的槽32的槽深度G只要按下式设定即可。[0109]0. 01 λ 彡 G · · · (1)。[0110]此外,在针对槽深度G设定上限值的情况下,参照图7可知,只要满足以下范围即可[0111]0. 01 λ 彡 G 彡 0. 094入· · ·(2)。[0112]这是因为,通过在这种范围内设定槽深度G,能够将工作温度范围内(_40°C +850C )的频率变动量控制在之后详述的目标值25ppm以下。另外,槽深度G的优选范围是[0113]0. 01 λ ^ G ^ 0. 0695 λ · · · (3)。[0114]通过在这种范围内设定槽深度G,即使槽深度G产生了制造上的偏差,也能够将 SAW器件10的个体之间的谐振频率的偏差量抑制在校正范围内。[0115]另外,如图I(C)所示,线占有率η是指,用电极指18的线宽(在仅是石英凸部的情况下称为凸部宽度)L除以电极指18之间的节距(pitch) λ/2( = L+S)而得到的值。因此,线占有率η可以用式⑷来表示。[0116]
权利要求1. 一种表面声波器件,其特征在于,具有叉指换能器,该叉指换能器被设置在以下三种石英基板中的任意一者的主面上,激励出阻带上端模式的表面声波,所述三种石英基板是第1石英基板,其欧拉角为(一60。含((^60。,1.7845><10一9>< I φ I 6 + 2.2009x10—17χ I φ I 5 —1.1608x10—5χ I φ I 4一4.6486>< 10—13χ I φ I 3 + 1.8409x10— 2χ I φ I 2 — 3.1338x10—9χ I φ I + 1.1803><102含θ含 1.7845><10一9>< I φ I 6 + 2.2009><10一 17χ I φ I 5— 1.1608x10 —5χ I φ I 4-4.6486xl0_13x I φ I 3 + 1.8409x 10 — 2x I φ I 2 — 3.1338x10 —9x I φ I +1.4303><102, 2.5961><10一9>< I φ I 6+ 1.2224x10— 17x I φ 1.6416x10—5χ I φ I 4 —3.2260x10—13x I φ I 3 + 2.5407><10—2x I φ I 2-1.2131x10—9x I φ I +4.2235x10刍ψ刍2.5961x10—9x I φ I 6+1.2224><10一17>< I φ I 5 —1.6416x10—5x I φ I 4 — 3.2260xl0 —13x I φ I 3 + 2.5407x10 — 2 χ I φ I 2 — 1.2131x10 — 9 χ I φ 4.9905x10);第 2 石英基板,其欧拉角为(一60。含q^60。,6.7778x10一7〉1.2200x10—4x I φ I 3 + 8.1111χ10^χ I φ I 4一2.4133x10—1X I φ I ' + 3.0521χ I φ I 1.2247χ10χ I φ I + 1.1700 含 θ含 6.7778x10 — 7χ I φ I 6 — 1.2200x10 — 4χ I φ I 8.1111x10 —3χ I φ I 4 — 2.4133xl0 —1X I φ I 3 + 3.0521x I φ I 2—1.2247><10x I φ 1.4200, 2.7816x10 —9χ I φ I 6 + 2.7322x10 —17x I φ I 5 — 1.7524x10 —5x I φ I 1.1334x10 一 13x I φ I 3 + 2.7035x10 一 2x I φ I 2 — 9.9045x10 一 10x I φ 1.3504χ102^ψ^2.7816χ10—9χ I φ I 6+2.7322><10一17>< I φ I 5 — l.7524x10—5χ I φ 1.1334x10—13χ I φ I 3+2.7035><10一2>< I φ I 2—9.9045><10一10>< I φ I +1.427xl02);以及第 3 石英基板,其欧拉角(一60。含(()含60。,一2.5000x10—8x I φ I 6+4.5000><10一6 φ I 5 — 3.1667χ10—4χ I φ I 4+l.1000x10—2χ I φ I 3 — l.8308x10—1X I φ I 2+9.0500><10— 1X I φ I +3.2000x10含θ含一2.5000x10—8x I φ I 6+4.5000><10一6>< I φ I 5 — 3.1667x10— 4χ I φ I 4+ 1.1000x10 —2x I φ I 3 — 1.8308x10 —1X I φ I 2 + 9.0500x10 —1X I φ I + 5.7000x10, 一4.3602x10—9x I φ I 6—1.2360><10一17>< I φ I 5 + 2.7151><10一5>< I φ 3.2536x10—14χ I φ I 3 — 4.1462><10一2>< I φ I 2 — 9.4085><10—10x I φ I +8.9090x10含ψ含 —4.3602x10—9χ I φ I 6—1.2360><10一17>< I φ I 5 + 2.7151><10一5>< I φ I 4 + 3.2536><10一14、, ι ,. ι 3 j ι ,ιαο.,ιλ-2., ι ,. ι 2 η /i r>o cι r>-10φ I -4.1462χ10^χ I φ I -9.4085χ10_ιυχ I φ I +9.6760x10)。
2.根据权利要求1所述的表面声波器件,其特征在于,该表面声波器件具有使位于构成所述叉指换能器的电极指之间的基板凹陷而形成的电极指间槽。
3.根据权利要求1所述的表面声波器件,其特征在于,在使用了所述第1至第3石英基板中的任意一者的情况下,将所述叉指换能器的线占有率n设为0. 49 彡 η ^ 0. 70。
4.根据权利要求1所述的表面声波器件,其特征在于, 在设所述电极指间槽的深度为G的情况下,设为0. 02 λ 彡 G 彡 0. 04 λ。
5.一种表面声波振荡器,其特征在于,该表面声波振荡器具有权利要求1至4中任意一项所述的表面声波器件。
6.一种电子设备,其特征在于,该电子设备具有权利要求1至4中任意一项所述的表面声波器件。
专利摘要本实用新型提供表面声波器件、表面声波振荡器以及电子设备,它们能够实现良好的频率温度特性。表面声波器件的特征在于,具有石英基板(30)和激励出阻带上端模式的表面声波的IDT(12),石英基板(30)的欧拉角为
文档编号H03H9/02GK202261188SQ20112031381
公开日2012年5月30日 申请日期2011年8月24日 优先权日2010年8月26日
发明者大胁卓弥, 山中国人 申请人:精工爱普生株式会社
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