專利名稱：端面反射型表面波諧振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種利用SH型表面波例如BGS波(Bleusfein-Gulyaev-Shimizi波)或LOVe波的表面波諧振器，更具體地說，涉及一種端面反射型表面波諧振器，其中表面波是由一對(duì)相互對(duì)置的端面反射的。
已經(jīng)周知一種利用SH型表面波例如BGS波或LOVe波的端面反射型表面波諧振器。

圖1表示一種通常的端面反射型表面波諧振器的一個(gè)例子的透視圖。
表面波諧振器1是使用以正方形平面壓電襯底2構(gòu)成的。該壓電襯底2是由壓電材料，例如鋯酸鈦酸鉛族壓電陶瓷，LiNbO3壓電單晶或LiTaO3壓電單晶組成的。如果壓電襯底2由壓電陶瓷構(gòu)成的，則壓電襯底2以由箭頭P表示的指示方向受到極化處理。
一對(duì)梳狀電極3和4形成在壓電襯底2的上表面2a上。該梳狀電極3和4構(gòu)成一又指式變換器(下文縮寫為IDT)。梳狀電極3和4分別具有指形電極3a至3c和4a至4c。
在端面反射型表面波諧振器1中，從梳狀電極3和4加AC電壓，由此激勵(lì)BGS波，并且該BGS波以所示的箭頭X表示的方向傳播。BGS波由壓電襯底2的兩個(gè)端面2b和2c反射。
在上述的端面反射型表面波諧振器1中，由IDT確定的頻譜和由在兩端面2b和2c之間的尺寸確定的頻率是相互匹配的，從而得到有效的諧振特性。在表面波諧振器1中，表面波在兩端面2b和2c之間反射，由此，如上所述可取得諧振特性。因此，端面2b和2c的光滑度和兩端面2b和2c之間的尺寸必須保持高的精度。表面波諧振器1一般通過下列步驟制造。
具體地說，如圖2的透視圖所示，制備壓電板5，和上述梳狀電極3和4形成在壓電板5的上表面，即構(gòu)成IDT。此后，從壓電板5的上表面向下形成槽6和7，由此，形成了上述的端面2b和2c。也就是說，為了精確地形成端面2b和2c，槽6和7是通過壓電板5經(jīng)受高精度的槽處理形成的。此后，在槽6和7的底6a和7a下面的壓電板部分是切開的，由此就獲得表面波諧振器1。
在表面波諧振器1中，沿在指形電極3a到3c和4a至4c以外的端面2b和2c形成在兩側(cè)邊上的指形電極3a和4c寬度設(shè)定為其它指形電極寬度的1/2。也就是說，假設(shè)λ是表面波的波長，指形電極3a和4c的寬度是λ/8，其它指形電極的寬度是λ/4，指形電極3a和4c是由先前形成的具有λ/4寬度的多個(gè)指形電極形成，然后形成槽6和7，以致最外的電極寬度是寬度λ/4的1/2，即λ/8。
端面反射型表面波諧振器1具有上面所述的結(jié)構(gòu)。如果構(gòu)成IDT指形電報(bào)的對(duì)數(shù)減少，則表面波諧振器1的寬度W也就減小，當(dāng)表面波諧振器1裝在外殼襯底、密封封口外殼的基座、印制電路板等等上時(shí)，它便容易發(fā)生不穩(wěn)定。如果構(gòu)成IDT的一個(gè)梳狀電極13具有二個(gè)指形電極13a和13b和另一梳狀電極14只具有單個(gè)指形電極14a，如圖3所示，例如，表面波諧振器11的寬度W變得比壓電襯底12的厚度要小。因此，如果表面波諧振器11以所示的方向配置在壓電襯底12上，則它變得不穩(wěn)定，結(jié)果，表面波諧振器11易于落下，以致端面12b或12c直接向下，以及電連接操作例如，芯片焊接變得困難。
本發(fā)明的目的是提供一種端面反射型表面波諧振器及其制造的方法，其中即使少量指形電極的對(duì)數(shù)，也能增強(qiáng)芯片的穩(wěn)定，由此，使它穩(wěn)定和可靠進(jìn)行芯片焊接操作是可能的。
根據(jù)本發(fā)明的端面反射型表面波諧振器是利用SH型的表面波的端面反射型表面波諧振器，它包括一壓電襯底和形成在壓電襯底的一個(gè)主表面上的IDT。一個(gè)槽，它是這樣構(gòu)成的，從壓電襯底的一個(gè)主表面延伸到另一個(gè)主表面并與表面波傳播方向垂直，以便構(gòu)成一個(gè)端面，在其上表面波在IDT的至少一側(cè)上被反射。
如前面所描述的，在根據(jù)本發(fā)明的端面反射型表面波諧振器，在形成IDT的壓電襯底的主表面上形成槽，以便向另一主表面并垂直于表面波傳播的方向延伸，并且由形成的槽來形成至少一個(gè)表面波被反射的端面。在壓電襯底中，壓電襯底部分接到槽的外面，因此，在表面波諧振器的表面波傳播方向上的尺寸，也就是表面波諧振器的寬度是隨保留在該槽外邊的壓電襯底部分來增加的，由此使表面波諧振器穩(wěn)定。
根據(jù)本發(fā)明，通過在壓電襯底中形成至少一個(gè)槽來形成在其上表面波被反射的至少一個(gè)端面。因此，為了獲得諧振特性，控制在槽外的壓電襯底部分，而與端面之間的尺寸無關(guān)，由此，使它提供一種穩(wěn)定形式的端面反射型表面波諧振器成為可能。因此，在包括電連接工作例如芯片焊接的表面波諧振器的操作方面，提高表面波諧振器的穩(wěn)定性是可能的，由此，使它可能提高使用端面反射型表面波諧振器的裝置或元件的生產(chǎn)率。
此外，端面反射型表面波諧振器具有在IDT兩邊的二個(gè)端面。于是，一對(duì)槽優(yōu)選地形成，以使在IDT的兩邊構(gòu)成端面。利用本發(fā)明，僅僅兩端面中的一個(gè)端面可以由槽的格式形成，其中外殼另一個(gè)端面可按照一般的方法切割壓電襯底來形成。因此，利用本發(fā)明，至少一個(gè)端面由形成的至少一個(gè)槽來形成。
據(jù)證實(shí)，如果上述的表面波諧振器的寬度W要比壓電襯底的厚度t小2/3時(shí)，芯片焊接工作就變得困難了。因此，槽外壓電襯底部分尺寸要優(yōu)選地確定，以使表面波諧振器的寬度W比壓電襯底的厚度t大2/3。
根據(jù)本發(fā)明的一種表面波諧振器的制造方法就是端面反射型表面波諧振器的制造方法。其包括步驟在壓電板上形成IDT，形成從壓電板的一個(gè)主表面延伸至另一主表面并垂直于表面波傳播方向的方向的槽，以便構(gòu)成一個(gè)表面波在IDT的至少一邊上在表面波傳播方向被反射的端面，并在槽外區(qū)域中分割壓電板，由此得到端面反射型表面波諧振器。
在根據(jù)本發(fā)明的表面波諧振器的制造方法中，IDT在壓電板上形成的IDT和在IDT的至少一邊上形成的槽，如上所述，由此構(gòu)成端面，在端面上表面波被反射。在形成槽后，在槽外區(qū)域中分割壓電板。因此，根據(jù)本發(fā)明可能制造具有槽外的壓電襯底部分的端面反射型表面波諧振器。在根據(jù)本發(fā)明的制造方法中，該區(qū)優(yōu)選地做成，以使由該區(qū)域所得的壓電襯底的寬度W比壓電襯底的厚度t大2/3，如上面所述的。
在根據(jù)本發(fā)明的端面反射型表面波諧振器的制造方法中，至少形成一個(gè)槽，以形成表面波被反射的端面，如上所述，僅在槽外分割壓電板以后，由此，根據(jù)本發(fā)明使它可能提供端面反射型表面波諧振器。因此，有可能提供端面反射型表面波諧振器的優(yōu)良的穩(wěn)定性，而沒有增加步驟數(shù)目。
更優(yōu)先地，分割槽外邊的壓電板使得從壓電板的至少一個(gè)主表面延伸到另一個(gè)主表面形成第二個(gè)槽，即，在已形成槽外邊進(jìn)一步形成第二槽，以便在IDT的至少一個(gè)邊上構(gòu)成端面，并且通過施加一外力分割在最新形成的第二槽的底面和另一主表面之間的壓電襯底部分或通過機(jī)械加工分割壓電襯底部分。因而，采用了一種分割壓電板部分形成第二槽的方法，因此，如通常的例子所述的，使它可能制備一種結(jié)構(gòu)，其中許多IDT構(gòu)成在主壓電板的一個(gè)主表面上，用于隔開表面波諧振器的第二槽進(jìn)一步在形成端面的槽處理之后形成。換言之，可能獲得一種結(jié)構(gòu)，其中許多表面波諧振器通過最新形成的第二槽相互連接。因此就可能在主壓電板中表面波諧振器被相互連接的狀態(tài)下測(cè)量每個(gè)表面波諧振器的特性。
根據(jù)本發(fā)明的表面波諧振器，至少一個(gè)表面波被反射的端面是通過形成上述的槽來構(gòu)成的，并且在槽外邊還提供壓電襯底部分。
本發(fā)明的上述和其它目的、特征、方面和優(yōu)良根據(jù)下面本發(fā)明的詳細(xì)描述以及參照附圖將變得十分明顯。
圖1是表示通常的端面反射型表面波諧振器的透視圖；圖2是用于說明通常的端面反射型表面波諧振器的制造步驟的透視圖；圖3是用于說明通常的端面反射型表面波諧振器的問題的透視圖；圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例用于說明端面反射型表面波諧振器制造步驟的透視圖；圖5是表示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的端面反射型表面波諧振器的透視圖；和圖6是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例用于說明端面反射型表面波的改進(jìn)例子的透視圖。
將參照附圖來描述一個(gè)實(shí)施例，從而闡明本發(fā)明。
圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，用于說明表面波諧振器的制造方法的透視圖。
首先制備一壓電板21。該壓電板21是由壓電陶瓷，例如，鋯酸鈦酸鉛族壓電陶瓷或壓電單晶，例如LiNbO3壓電單晶或LiTaO3壓電單晶構(gòu)成。如果壓電板21是由壓電陶瓷構(gòu)成的，則壓電板21以由箭頭P表示的方向受到極化處理。也說是，壓電板21以平行于壓電板21的主表面21a的方向受到極化處理。
一對(duì)梳狀電極23和24形成在壓電板21的主表面上。該梳狀電極23和24由導(dǎo)電材料如鋁或銅構(gòu)成。此外，梳狀電極23和24可以用適當(dāng)?shù)姆椒?，例如，通過一種例如蒸發(fā)、電鍍或?yàn)R射處理將由導(dǎo)電材料構(gòu)成的薄膜形成在壓電板21的表面上，然后制造薄膜圖案來構(gòu)成。
梳狀電極23具有指形電極23a和23b，而梳狀電極24具有單電極24a。假定λ是表面波的波長，電極指24a的寬度是λ/4，而相鄰電極指之間間距也是λ/4。配置在兩邊的指形電極23a和23b的寬度是λ/8。
指形電極23a和23b的寬度λ/8是在形成的槽25和26中調(diào)節(jié)的，如后面所要描述的。具體地說，指形電極具有與首先在電極指23a和23b被形成的區(qū)域中形成電極指24a寬度相同的寬度λ/4。然后從壓電板2的主表面21a向另一個(gè)主表面21b延伸形成槽25和26，形成的槽25和26以便形成端面22b和22c，在端面上加AC電壓激勵(lì)的BGS波，從梳狀電極23和24反射。因此，槽25和26是使用小片等形成，以致端面22b和22c處于這樣的位置，使指形電極23a和23b的寬度減少一半，由此如上面所述，確定了指形電極23a和23b的寬度。
由于提供有槽25和26以便形成如上述的端面22b和22c，延伸槽25和26的方向就是垂直于表面波傳播方向的方向，也是平行于指形電極23a、23b和24a的方向。
此外，如圖4顯見，槽25和26的底25a和26a是不通到另一個(gè)主表面21b的深度。槽25和26必須具有某個(gè)深度，以致由端面22b和22c能夠可靠地進(jìn)行反射已激勵(lì)的BGS波。由于SH型表面波靠近壓電襯底的表面?zhèn)鞑ィ?5和26不必具有通到另一個(gè)主表面21b的深度。在本實(shí)施例中，槽25和26的深度近似為壓電板21厚度t的一半。如所示。為了形成在其上可靠地反射SH型例如BGS波的表面波的端面22b和22c，然后最好是，槽25和26的深度，即端面22b和22c的高度是根據(jù)波λ在1λ至7λ的范圍中。
然后，在槽25和26外邊形成第二槽27和28。該第二槽27和28提供，以致使在本實(shí)施例中所得的表面波諧振器與壓電板21的其它部分分開。雖然槽27和28平行于槽25和26延伸，槽27和28不必平行于槽25和26形成。由于最好是按照產(chǎn)品形狀的標(biāo)準(zhǔn)化，最后所得的平面形表面波諧振器呈矩形的形狀，然后在本發(fā)明中，槽27和28最好平行于槽25和26形成。
此外，槽27和28的底27a和28a不通到主表面21b。具體地說，根據(jù)本實(shí)施例的表面波諧振部分29由形成接到壓電板21的其它部分的槽27和28構(gòu)成的。如果許多表面波諧振部分，其每個(gè)具有如圖4所示的結(jié)構(gòu)，形成在主壓電板21中，因此，例如在主壓電板21上，沒有切割每個(gè)表面波諧振部分就能夠測(cè)量其特性。
上述表面波諧振部分29在槽27和28的底27a和28a下面部分切割，由此使它可能得到如圖5所示的表面波諧振器30。
在端面反射型表面波諧振器30中，壓電襯底22由上述切割構(gòu)成。由上述梳狀電極23和24構(gòu)成的IDT形成在壓電襯底22的一個(gè)主表面上。此外，端面22b和22C由形成上述的槽25和26構(gòu)成，由此表面波在端面22b和22c之間反射。更準(zhǔn)確地說，諧振特性是由IDT的尺寸和端面22b和22c之間的尺寸確定的。另一方面，表面波諧振器30的寬度變成存在于槽25和26外邊的壓電襯底部分22d和22e的外邊表面之間的尺寸W。因此，諧振器30的總寬度W能做得比壓電襯底22的厚度d要大，即使在IDT中指形電極對(duì)的數(shù)目是很小和為此在端面22b和22C之間的尺寸d是小的，如在根據(jù)本實(shí)施例的表面波諧振器30中所示的。
為了穩(wěn)定地進(jìn)行例如芯片焊接的操作，表面波諧振器30的寬度W必須比壓電襯底22的厚度t大2/3。因此，優(yōu)選確定寬度W，以使比壓電襯底22的厚度t大2/3。在根據(jù)本實(shí)施例的制造方法中，寬度W可以通過使在上述槽27和28與在形成槽27和28中的寬度W之間的距離相匹配來確定，由此使它可能容易地控制寬度W。
雖然在上述實(shí)施例中，第二槽27和28在形成槽25和26之后形成，在槽27和28的底27a和28a下面的壓電襯底部分是進(jìn)一步切割以獲得壓電諧振器30，表面波諧振器30也可通過切割壓電板21來獲得，以致壓電襯底部分具有保持在槽25和26外面的一定度度，而沒有形成槽27和28。
此外，雖然上述實(shí)施例中，其中形成一個(gè)IDT的結(jié)構(gòu)已作了描述，根據(jù)本發(fā)明的端面反射型表面波諧振器可以有三組或更多組IDT。
因此，雖然在上述實(shí)施例中，已描述了一種結(jié)構(gòu)其中槽27和28形成在IDT的兩邊，以便形成在其上BGS波被反射的端面，在本發(fā)明中的槽可形成僅在IDT的一邊。具體地說，可以使用其中槽26形成僅在IDT一邊上的表面波諧振器31，如圖6所示。也在這種情況下，就能得到與上述實(shí)施例相同的效果。也就是，控制在槽26外面的壓電襯底部分22e的寬度，由此使它可能得到一種穩(wěn)定形狀的端面反射型表面波諧振器。
圖6所示的表面波諧振器31，除了槽26和壓電襯底部分22e提供僅在IDT的一邊上之外，是與圖5所示的表面波諧振器30相同。因此，相同部分都給定相同的標(biāo)號(hào)，并且不再重復(fù)對(duì)其描述。
雖然本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)描述和說明，顯然可以明白，上述情況僅作為說明和實(shí)施例的方法，但并不受其限制，本發(fā)明的精神和范圍僅受到各項(xiàng)附加權(quán)利要求的限制。
權(quán)利要求
1.一種利用SH型表面波的端面反射型表面波諧振器，包括一個(gè)壓電襯底；和一個(gè)叉指式變換器，形成在所述壓電襯底的主表面上，一個(gè)槽，它被如此形成，以致從所述的壓電襯底的一個(gè)主表面延伸到另一個(gè)主表面，并垂直于表面波傳播方向的方向，以便構(gòu)成一個(gè)表面波在所述的叉指式變換器的至少一邊上反射的端面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的端面反射型表面波諧振器，其特征在于所述的槽被如此形成，以致從所述的壓電襯底的一個(gè)主表面延伸到另一個(gè)主表面，并垂直于表面波傳播方向的方向，以便構(gòu)成一個(gè)表面波在所述的叉指式變換器的兩邊上反射的端面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的端面反射型表面波諧振器，其特征在于所述的槽被如此形成，以致從所述的壓電襯底的一個(gè)主表面延伸到另一個(gè)主表面，并垂直于表面波傳播方向的方向，以便構(gòu)成一個(gè)表面波在所述的叉指式變換器的僅在一邊上反射的端面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的端面反射型表面波諧振器，其特征在于所述的端面反射型表面波諧振器的寬度W要比所述的壓電襯底t大2/3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的端面反射型表面波諧振器，其特征在于當(dāng)λ取作表面波波長時(shí)，所述槽的深度在λ至7λ范圍內(nèi)。
6.一種端面反射型表示波諧振器的制造方法，包括步驟在壓電板上形成一個(gè)叉指式變換器；從壓電板的一個(gè)主表面延伸到另一個(gè)主表面并垂直于表面波傳播方向的方向，形成第一槽，以便構(gòu)成一個(gè)表面波在表面波傳播的方向在所述的叉指式變換器的至少一邊上反射的端面；和分割在所述的槽外面區(qū)域中的所述壓電板，由此獲得端面反射型的表面波諧振器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于所述的槽是如此形成的，以致從壓電板的一個(gè)主表面延伸到另一個(gè)主表面并垂直于表面波傳播方向的方向，以便構(gòu)成一個(gè)表面波在所述的叉指式變換器的兩邊上反射的端面。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于所述的槽被如此形成，以致從壓電板的一個(gè)主表面延伸到另一個(gè)主表面，并垂直于表面波傳播方向的方向，以便構(gòu)成一個(gè)表面波在所述的叉指式變換器的僅一邊上反射的端面。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于所述端面反射型表面波諧振器的寬度W要比所述的壓電板的厚度t大2/3。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于當(dāng)λ取作表面波波長時(shí)，所述的槽的深度是在λ至7λ的范圍中。
11.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于分割在所述槽外邊的區(qū)域中的所述壓電板的所述步驟是通過從在所述槽外邊的區(qū)域中所述壓電板的一個(gè)主表面延伸到另一個(gè)主表面形成的第二槽和分割在所述第二槽下面部分的壓電板來完成的。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其特征在于所述的第二槽是平行于所述第一槽形成的。
全文摘要
一種利用SH型表面波的端面反射型表面波諧振器30的構(gòu)成是；通過在構(gòu)成一IDT的壓電襯底22的一個(gè)主表面22a上形成梳狀電極23和24，和形成槽25和26以致從該表面22a延伸到另一個(gè)主表面，以形成一對(duì)端面22b和22c，在端面上表面波被反射，并具有在槽25和26外邊的壓電板部分22d和22e。
文檔編號(hào)H03H9/02GK1128436SQ95104540
公開日1996年8月7日 申請(qǐng)日期1995年3月25日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月25日
發(fā)明者吾鄉(xiāng)純也, 門田道雄 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所