專(zhuān)利名稱(chēng)：表面聲波諧振器、表面聲波振蕩器及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及表面聲波諧振器、安裝了該表面聲波諧振器的表面聲波振蕩器以及電子設(shè)備，尤其涉及在基板表面設(shè)置槽的類(lèi)型的表面聲波諧振器、安裝了該表面聲波諧振器的表面聲波振蕩器以及電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
在表面聲波(SAW:surface acoustic wave)裝置(例如SAW諧振器)中，SAW的阻帶、石英基板的切角及IDT(interdigital transducer，叉指型換能器)的形成方式等對(duì)頻率溫度特性變化的影響較大。例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了分別激勵(lì)SAW阻帶的上端模式、下端模式的結(jié)構(gòu)、以及阻帶的上端模式、下端模式中的各個(gè)駐波的分布等。另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2 5中記載了 SAW的阻帶的上端模式的頻率溫度特性好于阻帶的下端模式。并且，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2、3中記載了調(diào)整石英基板的切角，同時(shí)將電極的基準(zhǔn)化膜厚(H/ λ )加厚到約0. 1，以便在采用瑞利波的SAW裝置中得到良好的頻率溫度特性。另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)4中記載了在采用瑞利波(rayleigh wave)的SAW裝置中調(diào)整石英基板的切角，同時(shí)將電極的基準(zhǔn)化膜厚(H/λ)加厚約0.045以上。另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)5中記載了如下內(nèi)容采用旋轉(zhuǎn)Y切X傳播的石英基板，利用阻帶的上端的諧振，由此與采用阻帶的下端的諧振的情況相比，頻率溫度特性得到提高。另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)6及非專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載了在采用ST切石英基板的SAW裝置中，在構(gòu)成IDT的電極指之間、構(gòu)成反射器的導(dǎo)體帶之間設(shè)置槽(groove)。并且，在非專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載了頻率溫度特性隨著槽的深度而變化。另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)7中記載了在采用LST切的石英基板的SAW裝置中將表示頻率溫度特性的曲線(xiàn)設(shè)為三次曲線(xiàn)的結(jié)構(gòu)，同時(shí)記載了在采用瑞利波的SAW裝置中，未能發(fā)現(xiàn)具有諸如利用三次曲線(xiàn)表示的溫度特性的切角的基板。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)平11-214958號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2日本特開(kāi)2006-148622號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3日本特開(kāi)2007-208871號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)4日本特開(kāi)2007-267033號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)5日本特開(kāi)2002-100959號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)6日本特開(kāi)昭57-5418號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)7日本專(zhuān)利第3851336號(hào)公報(bào)非專(zhuān)利文獻(xiàn)非專(zhuān)利文獻(xiàn)1《>一7形SAW共振器^製造條件i特性(電子通信學(xué)會(huì)技術(shù)研究報(bào)告麗82_59(1982))
如上所述，用于改善頻率溫度特性的因素有多種，尤其是在采用瑞利波的SAW裝置中，認(rèn)為加厚構(gòu)成IDT的電極的膜厚是有助于頻率溫度特性的一個(gè)因素。但是，本申請(qǐng)的申請(qǐng)人通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在加厚電極的膜厚時(shí)，老化特性和耐溫度沖擊特性等耐環(huán)境特性會(huì)變差。并且，在以改善頻率溫度特性為主要目的的情況下，如上所述，必須加厚電極膜厚，但是隨之不可避免老化特性和耐溫度沖擊特性等的惡化。這也適用于Q值，很難在不加厚電極膜厚的情況下實(shí)現(xiàn)高Q化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，在本申請(qǐng)的發(fā)明中，提供表面聲波諧振器、表面聲波振蕩器以及電子設(shè)備時(shí)的課題在于，第一實(shí)現(xiàn)良好的頻率溫度特性，第二提高耐環(huán)境特性，第三得到較高的Q值。本發(fā)明正是為了解決上述問(wèn)題的至少一部分問(wèn)題而提出的，能夠作為以下的方式或者應(yīng)用例來(lái)實(shí)現(xiàn)。[應(yīng)用例1]一種表面聲波諧振器，其具有IDT和電極指間槽，該IDT設(shè)于歐拉角為-1. 5°彡Φ彡1. 5°、117°彡θ彡142°、41· 9°彡| Ψ |彡49. 57°的石英基板上，由Al或者以Al為主體的合金構(gòu)成，激勵(lì)出阻帶上端模式的表面聲波，該電極指間槽是使位于構(gòu)成所述IDT的電極指之間的基板凹陷而形成的，所述表面聲波諧振器的特征在于，在設(shè)所述表面聲波的波長(zhǎng)為λ、設(shè)所述電極指間槽的深度為G的情況下，滿(mǎn)足下式0. 01 λ 彡 G ... (1)并且，在設(shè)所述IDT的線(xiàn)占用率為η的情況下，所述電極指間槽的深度G與所述線(xiàn)占用率n滿(mǎn)足下式的關(guān)系- 2.5 X — + 0.675 ‘ η ^ -2.5 χ — + 0.775 · · · ( 5 )
λ λ并且，所述IDT中的電極指的對(duì)數(shù)N處于下式所示的范圍內(nèi)160 ^ N ^ 220... (19)根據(jù)具有這種特征的表面聲波諧振器，能夠提高頻率溫度特性。[應(yīng)用例2]根據(jù)應(yīng)用例1所述的表面聲波諧振器，其特征在于，所述電極指間槽的深度G滿(mǎn)足下式的關(guān)系0. 01 λ 彡 G 彡 0. 0695 λ ... (3)根據(jù)具有這種特征的表面聲波諧振器，即使是在電極指間槽的深度G由于制造時(shí)的誤差而出現(xiàn)偏差的情況下，也能夠?qū)误w之間的諧振頻率的偏移抑制在校正范圍內(nèi)。[應(yīng)用例3]根據(jù)應(yīng)用例1或者應(yīng)用例2所述的表面聲波諧振器，其特征在于，在設(shè)所述IDT的電極膜厚為H的情況下，滿(mǎn)足下式的關(guān)系0 < H^ 0.035 λ …(6)根據(jù)具有這種特征的表面聲波諧振器，能夠?qū)崿F(xiàn)在工作溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)出良好的頻率溫度特性。并且，通過(guò)具有這種特征，能夠抑制隨著電極膜厚增加而造成的耐環(huán)境特性的惡化。[應(yīng)用例4]根據(jù)應(yīng)用例3所述的表面聲波諧振器，其特征在于，所述線(xiàn)占用率η滿(mǎn)足下式的關(guān)系
權(quán)利要求
1.一種表面聲波諧振器，其具有IDT和電極指間槽，該IDT設(shè)于歐拉角為-1. 5°彡Φ彡1. 5°、117°彡θ彡142°、41· 9°彡| Ψ |彡49. 57°的石英基板上，由Al或者以Al為主體的合金構(gòu)成，激勵(lì)出阻帶上端模式的表面聲波，該電極指間槽是使位于構(gòu)成所述IDT的電極指之間的基板凹陷而形成的，所述表面聲波諧振器的特征在于，在設(shè)所述表面聲波的波長(zhǎng)為λ、設(shè)所述電極指間槽的深度為G的情況下，滿(mǎn)足下式0. 01 λ 彡 G并且，在設(shè)所述IDT的線(xiàn)占用率為η的情況下，所述電極指間槽的深度G與所述線(xiàn)占用率η滿(mǎn)足下式的關(guān)系廣C1-2.5x —+ 0.675 -2.5 χ — + 0.775λ λ并且，所述IDT中的電極指的對(duì)數(shù)N處于下式所示的范圍內(nèi)160 ^ N ^ 220。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面聲波諧振器，其特征在于，所述電極指間槽的深度G滿(mǎn)足下式的關(guān)系0. 01 λ 彡 G 彡 0. 0695 λ
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面聲波諧振器，其特征在于，在設(shè)所述IDT的電極膜厚為H的情況下，滿(mǎn)足下式的關(guān)系0 < H ^ 0. 035 λ
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的表面聲波諧振器，其特征在于，所述線(xiàn)占用率η滿(mǎn)足下式的關(guān)系η = -2.533 χ--2.269 χ — + 0.785 土 0.04λ λ 。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的表面聲波諧振器，其特征在于，所述電極指間槽的深度G與所述電極膜厚H之和滿(mǎn)足下式的關(guān)系0. 0407 λ 彡 G+H
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面聲波諧振器，其特征在于，所述Ψ和所述θ滿(mǎn)足下式的關(guān)系Ψ = 1. 191 Χ1(Γ3Χ θ 3-4. 490X IO-1X θ 2+5. 646X IO1X θ -2. 324Χ103士 1. 0
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面聲波諧振器，其特征在于，在設(shè)所述IDT的阻帶上端模式的頻率為ft2、設(shè)反射器的阻帶下端模式的頻率為frl、設(shè)所述反射器的阻帶上端模式的頻率為fr2時(shí)，滿(mǎn)足下式的關(guān)系frl < ft2 < fr2其中，所述反射器被配置成在表面聲波的傳播方向上夾著所述IDT。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面聲波諧振器，其特征在于，在構(gòu)成所述反射器的導(dǎo)體帶之間設(shè)置有導(dǎo)體帶間槽，所述導(dǎo)體帶間槽的深度比所述電極指間槽的深度淺。
9.一種表面聲波振蕩器，其特征在于，該表面聲波振蕩器具有權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的表面聲波諧振器。
10. 一種電子設(shè)備，其特征在于，該電子設(shè)備具有權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的表面聲波諧振器。
全文摘要
本發(fā)明提供表面聲波諧振器、表面聲波振蕩器及電子設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的頻率溫度特性。用于解決上述課題的SAW諧振器(10)具有IDT(12)，其利用歐拉角為(-1°≤φ≤1°、117°≤θ≤142°、42.79°≤|ψ|≤49.57°)的石英基板(30)，并激勵(lì)出阻帶上端模式的SAW；和槽(32)，其是使位于構(gòu)成IDT(12)的電極指(18)之間的基板凹陷而形成的，SAW諧振器(10)的特征在于，在設(shè)SAW的波長(zhǎng)為λ、設(shè)槽(13)的深度為G的情況下，滿(mǎn)足下式的關(guān)系0.01λ≤G，并且在設(shè)IDT(12)的線(xiàn)占用率為η的情況下，槽(32)的深度G與所述線(xiàn)占用率η滿(mǎn)足下式的關(guān)系并且，所述IDT中的電極指的對(duì)數(shù)N處于下式所示的范圍內(nèi)160≤N≤220。
文檔編號(hào)H03H9/02GK102386879SQ20111024663
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月26日
發(fā)明者大脅卓彌, 山中國(guó)人, 飯澤慶吾 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社