CN1248413C - 弹性表面波装置的温度特性调整方法及弹性表面波装置 - Google Patents
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Abstract
旨在适用适合于采用了平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置具有的3次函数的温度特性的弹性表面波装置的温度特性调整方法。一种采用了欧拉角处于(0°，113～135°，±(40～49°))的平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置的温度特性调整方法。按照采用了具有3次函数温度特性的平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置的温度特性在-40～+85℃的温度范围内具有极值的原则把上述欧拉角的范围设定到影线部4及5的区域内，利用该影线部4及5的区域，使温度特性围绕拐点周围旋转，为使使用温度范围内的频率变动量幅度达到最小而进行调整。
Description
技术领域
本发明涉及采用了平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置的温度特性调整方法及弹性表面波装置。
背景技术
现有的采用了水晶的压电振子的温度特性(针对温度变化的频率变动特性)有音叉振子及弹性表面波装置等用2次函数表达的，也有AT振子等用3次函数表达的。
在该压电振子中的温度特性中，按照在以作为正常使用温度的25℃为中心的使用温度范围(-40～+85℃)内频率变动量幅度最小为原则对振子的温度特性进行调整。通常，在温度特性是2次函数的压电振子中，按照使该压电振子的温度特性的顶点温度(产生频率极值的温度)处于使用温度范围的中心为原则进行调整后，频率的变动量幅度将达到最小。此外在现有的具有2次函数温度特性的振子中，顶点温度范围为0℃～50℃左右。
另一方面，在温度特性为3次函数的AT切割振子中，由于拐点温度几乎位于使用温度范围的中央，因而使用温度范围内的频率变化幅度很小。
不过，在以SAW共振子与SAW滤波器为代表的弹性表面波装置中，为了降低由于温度变化所引起的频率变化，有时采用使ST切割水晶片围绕Z′轴在平面内旋转的水晶片(以下称为平面内旋转ST切割水晶片)。
这样，采用了平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置也与现有的采用ST切割水晶片的弹性表面波装置同样，历来被认为其温度特性是2次函数，采用使采用了平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置的顶点温度与使用温度范围的中心一致，把针对温度变化的频率变动量幅度抑制到最小限度的作法。
发明内容
如上上述采用了平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置的温度特性一直被认为是2次函数。
然而本发明人经过重新验证，判明实际上是一种其拐点处于110℃附近的3次函数。由于通常对温度特性的测定不太超过110℃，因而至今为止一直没有认识到采用了平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置的温度特性是3次函数。因此，在对采用了平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置的温度特性进行调整的场合下，由于是作为2次函数实施的，因而不能使在使用温度范围内的频率变动量幅度达到最佳化。
而且由于采用了平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置的温度特性不是2次函数，实际上是3次函数，因而在至今为止的调整方法中，存在一个不能充分发挥采用了平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置的温度特性的问题。
本发明着眼于上述现有的问题点，其目的是提供一种适合于采用了平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置所具有的3次函数的温度特性的弹性表面波装置的温度特性调整方法及弹性表面波装置。
本发明基于以下知识：虽然以往一直认为采用了平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置的温度特性是2次函数，并按照顶点温度处于使用温度范围的中心的原则进行调整，但由于实际上是3次函数，因而如果使顶点温度从使用温度范围的中心偏移，则可进一步减小频率变化量。
即本发明涉及的弹性表面波装置的温度特性调整方法，是一种采用了欧拉角处于(0°，113～135°，±(40～49°))的平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置的温度特性调整方法，使采用了具有3次函数温度特性的上述平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置的温度特性在拐点周围旋转，对温度特性进行调整。而且按照上述采用了平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置的温度特性具有极值的原则设定上述欧拉角的范围，使温度特性在拐点周围旋转，把使用温度范围内的温度特性的变动量幅度调整到最小限度。
而且，在把上述欧拉角设为(0°，θ，ψ)的场合下，ψ作为用
ψ＝0.3295θ+3.3318°±1.125°
表示的范围。特别是，在把欧拉角设为(0°，θ，ψ)时，最好θ＝125～128°，并把η(电极宽度电极间距)设为0.3～0.6。
对变更上述的拐点周围的温度特性，可通过对弹性表面波装置中的电极膜厚度的调整来实施，或者，通过调整上述Z′轴周围的平面内旋转量来实施。此外也可以通过改变上述弹性表面波装置中电极的η(电极宽/电极间距)来实施。
此外本发明涉及的弹性表面波装置可由上述的弹性表面波装置的温度特性调整方法来制造。
这样，采用了欧拉角处于(0°，113～135°，±(40～49°))的平面内旋转ST切割水晶片的弹性波装置根据发明者的探讨，确认其具有3次函数的温度特性。而且在(0°，113～135°，±(40～49°))范围内选定在上述3次函数的温度特性中有极值的上述欧拉角的范围，如果在该范围内使温度特性在3次函数的拐点周围旋转，则可以把使用温度范围内的温度特性(即频率变动)的变动量幅度设定到最小限度。特别是，如果在把欧拉角θ设为θ＝125～128°的同时，把η(电极宽度/电极间距)设为0.3～0.6，则即使包含由频影越高影响越大的处理误差所产生的温度特性偏差，也可以使-40～+85℃温度范围内的频率变动量幅度降低。而且为使温度特性在拐点周围变动，可以调整Z′轴周围的平面内旋转量，或者改变在表面上形成的电极厚度及宽度。
此外3次函数的温度特性中具有极值的上述欧拉角的范围如权利要求3所示已由发明者的研究得到验证，因而可以把该范围作为目标，对平面内旋转量等进行调整。
本发明还包括：
一种弹性表面波装置的温度特性调整方法，所述弹性表面波装置采用了欧拉角处于0°、113～135°、±(40～49°)的平面内旋转ST切割水晶片，其特征在于：
使所述平面内旋转ST切割水晶片平面内旋转角变化，调整3次函数的1次系数项，使采用了具有3次函数温度特性的所述平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置的温度特性在拐点周围旋转，调整温度特性。
一种弹性表面波装置的温度特性调整方法，所述弹性表面波装置使用了欧拉角处于0°、113～135°、±(40～49°)的平面内旋转ST切割水晶片，其特征在于：
调整在所述平面内旋转ST切割水晶片上形成的电极膜厚，使采用了具有3次函数温度特性的所述平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置的温度特性在拐点周围旋转，调整温度特性。
一种弹性表面波装置的温度特性调整方法，所述弹性表面波装置采用了欧拉角处于0°、113～135°、±(40～49°)的平面内旋转ST切割水晶片，其特征在于：
调整在所述平面内旋转ST切割水晶片上形成的电极的η即电极宽度/电极间距，使采用了具有3次函数温度特性的所述平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置的温度特性在拐点周围旋转，调整温度特性。
一种弹性表面波装置，其特征在于：利用权利要求1至6之一所述的弹性表面波装置的温度特性调整方法制造。
一种弹性表面波装置，使用欧拉角处于0°、113-135°，±40-49°的平面内旋转ST切割水晶片，其特征在于：在把所述欧拉角设为0°、θ、ψ的场合下，ψ是处于
ψ＝0.3295θ+3.3318°±1.125°的范围。
附图说明
图1是Z′轴周围平面内旋转的ST切割水晶的说明图。
图2是Z′轴周围平面内旋转的ST切割弹性表面波装置的温度特性曲线图。
图3是表示可以容易地发现欧拉角处于(0°，113～135°，±(40～49°))的平面内旋转ST切割水晶片中具有极值的温度特性曲线的范围的曲线图。
图4是在采用了欧拉角处于(0°，113～135°，±(40～49°))的平面内旋转ST切割水晶片的共振子型SAW装置中，验证有无3次函数的极值的曲线图。
图5是在采用了欧拉角处于(0°，113～135°，±(40～49°))的平面内旋转ST切割水晶片的共振子型SAW装置中，验证有无3次函数的极值的曲线图。
图6是在采用了欧拉角处于(0°，113～135°，±(40～49°))的平面内旋转ST切割水晶片的共振子型SAW装置中，验证有无3次函数的极值的曲线图。
图7是在采用了欧拉角处于(0°，113～135°，±(40～49°))的平面内旋转ST切割水晶片的共振子型SAW装置中，验证有无3次函数的极值的曲线图。
图8是在采用了欧拉角处于(0°，113～135°，±(40～49°))的平面内旋转ST切割水晶片的共振子型SAW装置中，验证有无3次函数的极值的曲线图。
图9是在采用了欧拉角处于(0°，113～135°，±(40～49°))的平面内旋转ST切割水晶片的横向型SAW滤波器中，验证有无3次函数的极值的曲线图。
图10是在采用了欧拉角处于(0°，113～135°，±(40～49°))的平面内旋转ST切割水晶片的横向型SAW滤波器中，验证有无3次函数的极值的曲线图。
图11是在采用了欧拉角处于(0°，113～135°，±(40～49°))的平面内旋转ST切割水晶片的横向型SAW滤波器中，验证有无3次函数的极值的曲线图。
图12是在采用了欧拉角处于(0°，113～135°，±(40～49°))的平面内旋转ST切割水晶片的横向型SAW滤波器中，验证有无3次函数的极值的曲线图。
图13是3次函数温度特性的调整作业的说明图。
图14是表示现有的欧拉角为(0°，123°，0°)的ST切割共振子型SAW装置的温度特性图。
图15是表示实施方式所涉及的θ＝123°，H/λ＝0.05，η＝0.4时，平面内旋转ST切割共振子型SAW装置的温度特性图。
图16是表示实施方式所涉及的θ＝123°，H/λ＝0.05，η＝0.3时，平面内旋转ST切割共振子型SAW装置的温度特性图。
图17是表示实施方式所涉及的θ＝123°，H/λ＝0.05，η＝0.5时，平面内旋转ST切割共振子型SAW装置的温度特性图。
图18是表示实施方式所涉及的H/λ＝0.03，η＝0.4±0.1时，平面内旋转ST切割共振子型SAW装置在-40～+85℃的温度范围内的θ与频率变动量幅度最大值之间的关系图。
图19是表示实施方式所涉及的H/λ＝0.03，η＝0.5±0.1时，平面内旋转ST切割共振子型SAW装置在-40～+85℃的温度范围内的θ与频率变动量幅度最大值之间的关系图。
图20是表示实施方式所涉及的H/λ＝0.04，η＝0.4±0.1时，平面内旋转ST切割共振子型SAW装置在-40～+85℃的温度范围内的θ与频率变动量幅度最大值之间的关系图。
图21是表示实施方式所涉及的H/λ＝0.04，η＝0.5±0.1时，平面内旋转ST切割共振子型SAW装置在-40～+85℃的温度范围内的θ与频率变动量幅度最大值之间的关系图。
图22是表示实施方式所涉及的H/λ＝0.05，η＝0.4±0.1时，平面内旋转ST切割共振子型SAW装置在-40～+85℃的温度范围内的θ与频率变动量幅度最大值之间的关系图。
图23是表示实施方式所涉及的H/λ＝0.05，η＝0.5±0.1时，平面内旋转ST切割共振子型SAW装置在-40～+85℃的温度范围内的θ与频率变动量幅度最大值之间的关系图。
符号说明
1......ST切割水晶片
2......水晶Z片
3......平面内旋转ST切割弹性表面波装置
4......影线部
5......影线部
具体实施方式
以下参照附图，对本发明涉及的弹性表面波装置的温度特性调整方法及弹性表面波装置的具体实施方式作以详细说明。
虽然采用水晶的弹性表面波装置一般具有2次函数温度特性，但如果采用了平面内旋转ST切割水晶片，则可以实现具有3次函数温度特性的弹性表面波装置。因此在这种具有3次函数温度特性的弹性表面波装置中，拐点温度位于高于通常的使用温度范围的温度区域内，通过把3次函数的温度特性的极大值附近的温度特性作为使用温度范围，对温度特性进行调整，可以提供针对温度变化的频率的变动量幅度较小的弹性表面波装置。
比如，在从水晶上切割压电振子的场合下，温度特性根据切割方向变动。如图1所示，虽然水晶的结晶轴被定义为电轴(X轴)、机械轴(Y轴)、光轴(Z轴)，但ST切割被沿着使欧拉角(φ，θ，ψ)为(0°，0°，0°)的水晶Z片2在电轴(X轴)周围旋转θ＝113～135°后得到的水晶片1的新坐标轴(X，Y′，Z′)实施。在该ST切割水晶片1的Z′轴周围再旋转ψ＝±(40～49)°，按照使弹性表面波的传播方向成为该方向的原则制作出的压电振子被称为平面内旋转ST切割弹性表面波装置3。据悉该平面内旋转ST切割弹性表面波装置3具有极好的温度特性，由于其温度特性是ST切割的一种，因而过去被认为是2次函数的温度特性。然而发明者经过探索，判明实际上是一种其温度特性的拐点处于110℃附近的3次函数的温度特性。由于通常对温度特性的测定不超过110℃，因而以前一直没有认识到采用了平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置的温度特性是3次函数。因此，在对采用了该平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置的温度特性进行调整的场合下，由于把它作为2次函数实施，因而不能使使用温度范围内的频率变动量幅度达到最佳化。
本发明实施方式包括获知平面内旋转ST切割弹性表面波装置是3次函数温度特性，把处于使用温度范围内的极大值或极小值温度作为顶点温度，通过一次系数项的调整使温度特性在处于使用温度范围外的拐点周围旋转，把上述顶点温度调整为使用温度范围的最佳值。具体地说，对使水晶片在电轴(X轴)周围旋转θ＝113～135°，再使所得到的ST切割水晶片在Z′轴周围只在平面内旋转ψ＝±(40～49)°后的水晶片进行设定。因此在上述范围内，在温度特性为-40～+85℃的使用温度范围内，选定具有极值的范围，在具有该极值的范围内调整平面内旋转角，通过上述方法，把产生温度特性的极大值或极小值的温度调整为使用温度范围的最佳值，并调整温度特性。
如图2所示，由于平面内旋转ST切割弹性表面波装置的温度特性的拐点温度大约为110℃，使用温度范围是比它低的温度范围-40～+85℃，因而在3次函数的温度特性曲线中，使用具有位于低于拐点的温度区域的极大值的区域(图2中四角包绕的部分)。由于在3次函数的温度特性场合下，难于移动拐点，因而调整一次系数项，使温度特性曲线在拐点周围旋转。这样，按照使使用温度范围内的温度特性曲线的极大值处于低于使用温度范围中心的低温侧的原则进行调整。图2所示的实线表示温度特性曲线的极大值P1处于使用温度范围Tz的中央，这是把温度特性曲线作为2次函数的现有的调整方法。如果使该温度特性曲线在拐点周围旋转，重新按虚线所示的温度特性曲线进行调整，则极大值温度将从P1向P2移动，在使用温度范围内可使频率变动量幅度降到最小。
平面内旋转ST切割弹性表面波装置首先制作ST切割水晶薄片，利用该定向连接平面产生平面内角度ψ，据此在各振子区域内以暴光形式形成反射电极和帘状电极。该3次函数的温度特性的实际调整作业根据对上述平面内角度ψ＝±(40～49)°的加减调整，改变弹性表面波的传播方向实施。由于事先已经知道了ψ的变化与3次函数的温度特性的一次系数项的变化之间的关系，因而可以在某种程度上预测调整方向及调整量。这样，在制作出平面内旋转ST切割弹性表面波装置后，求出其温度特性，在设计规格下的使用温度范围内使极大值(或极小值)处于低于使用温度范围的中心的低温侧(或高温侧)，以此原则求出温度特性曲线的旋转量，并算出与该旋转量对应的ψ。这样把与该平面内旋转角度ψ对应的定向连接平面设定到±(40～49)度内，形成反射电极与帘状电极。这样可以得到在使用温度范围内，使频率变动量幅度变为最小的平面内旋转ST切割弹性表面波装置。
图3是表示能容易地发现欧拉角处于(0°，113～135°，±(40～49°))的平面内旋转ST切割水晶片中具有极值的温度特性曲线的范围的曲线图。
这里，发明者进行了各种探讨，在具有3次函数的温度特性的同一曲线图范围内，找出了可以容易发现横向型弹性表面波装置在-40～+85℃的温度范围内具有极值(极大值或极小值)的温度特性曲线的θ与ψ的范围。同一曲线图中的影线部5表示该范围。另一方面，同一曲线图中的影线部4是可容易发现共振子型弹性表面波装置中温度特性曲线在上述温度范围内有极值(极大值或极小值)的温度特性曲线的θ与ψ的范围中，影线部5的范围以外的范围，与形成电极的影线5的区域相比，ψ的值较小。因此将同一曲线图中的影线部4与影线部5组合后的区域由下列算式定义。
[算式1]
ψ＝0.3295θ+3.3318°±1.125°
因此在由影线部4与影线部5表示的区域内，通过在Z′轴周围的平面内旋转，可以容易地发现具有极值(极大值与极小值)的频率温度特性曲线，此外可以使温度特性曲线在拐点周围旋转，把使用温度范围内的频率变动量幅度调整到最小限。
发明者在上述影线部4与影线部5的边界区中，进行了温度特性验证，对上述影线部4与影线部5的范围的合法性分别进行了确认。此外在本实施方式下，平面内旋转ST切割水晶弹性表面波装置定义为包括横向型SAW滤波器和共振子型SAW装置(包括SAW共振子和共振子型SAW滤波器)双方。
图9～图12是在采用欧拉角处于(0°，113～135°，±(40～49°))的平面内旋转ST切割水晶片的横向型SAW滤波器中，验证有无3次函数的极值的曲线图。
根据上图，找出了可容易发现横向型SAW滤波器的弹性表面波装置在-40～+85℃温度范围内具有极值(极大值或极小值)的温度特性的θ与ψ的范围。该范围是图3中的影线部5，由下列算式定义。
[算式2]
ψ＝0.3295θ+3.8318°±0.625°
不过发明者并未仅停留在横向型SAW滤波器的温度特性，还对共振子型SAW装置的温度特性进行了探讨，找出了各种规律性。即横向型SAW滤波器是一种在压电材料水晶基片表面上以一定间隔配置信号传送侧IDT电极(梳型电极)与信号接收侧IDT电极的形式。由于在该SAW滤波器中，在IDT电极之间不设置任何东西，因而根据电极的宽度及厚度等因素，频率的温度特性变化较小(即使改变电极形状，温度特性的变化也不大)。与此相对，共振子型SAW装置是一种在压电材料水晶基片表面上形成IDT电极，按照夹持该IDT电极的原则形成反射器电极的形式，根据该IDT电极的宽度及厚度等因素，温度特性发生变化。
图4是在采用欧拉角处于(0°，123°，±(40～49°))的平面内旋转ST切割水晶片的共振子型SAW装置中，验证3次函数的温度特性在-40～+85℃温度范围内有无极值的曲线图。如该曲线图所示，在使平面内旋转角ψ小于图3中的影线部4的范围的条件下，在-40～+85℃温度范围内温度特性没有极值。此外图4的曲线虽然表示即使在使φ大于图3的影线部4的范围的条件下也有极值，但同时也表示处于影线部5的范围内。
图4及图10表示在欧拉角(0°，θ，ψ)中，即使θ相同，根据电极的有无，产生类似的温度特性曲线的ψ也不同。比如，以成为具有极值的边界的ψ为例，在图10中，ψ＝43.7°，但与此相对，在图4中，ψ＝42.7°，小1度。即由于有电极，因而只在由图3的影线部5定义的ψ的范围内，不容易发现在-40～+85℃温度范围内具有极值(极大值或极小值)的温度特性。因此如果能定义使图3的影线部5的范围的ψ向缩小1度的方向扩展后的范围(即影线部4)与影线部5合并后的范围，则不论有无电极，都可以容易地发现在-40～+85℃温度范围内具有极值(极大值或极小值)的温度特性。因此影线部4与影线部5合并后的范围通过算式1被定义。
图5至图7、图8表示欧拉角(0°，117°，ψ)、(0°，129°，ψ)、(0°，135°，ψ)中的共振子型SAW装置的温度特性。根据这些附图，虽然只在由图3的影线部5定义的ψ的范围内，不容易发现在-40～+85℃温度范围内具有极值(极大值或极小值)的温度特性，但在影线部4与影线部5合并后的范围内，可容易地发现在-40～+85℃温度范围内具有极值(极大值或极小值)的温度特性。
如果能在上述的欧拉角的范围内，把握其温度特性在-40～+85℃温度范围内具有极值的切割角的范围，则可把弹性表面波装置的使用温度范围内的频率变动量幅度抑制到最小限度。即如图13(1)所示，在处于图3的影线部4内的共振子型SAW装置中，虽然使顶点温度与使用温度范围(-40～+85℃)的中央附近的温度(25℃)一致，但在同图(1)中，由于频率的温度特性被以3次函数表示，因而以顶点温度为基准的频率变动量并不左右均等。为抑制以3次函数表达的温度特性的变动，有必要使顶点温度向低温侧转移，以顶点温度为基准，使高温侧与低温侧的频率变动量相同。
图13(1)表示具有欧拉角为(0°，123°，43°)的平面内旋转ST切割水晶片的共振子型SAW装置的温度特性，与图14所示的欧拉角为(0°，123°，0°)的通常的ST切割场合相比，频率变动量幅度降低至71ppm。但该共振子型SAW装置的顶点温度达到几乎是使用温度范围的中心的25℃。通过实施移动该顶点温度的调整，可以进一步降低使用温度范围内的频率变动量幅度。为此，在图示场合下，可以使顶点温度向低温侧转移。
由于平面内旋转ST切割水晶片是3次函数的温度特性，因而通过使温度特性曲线在拐点周围旋转，可以得到与使顶点温度移动同样的效果。为在同图(1)的状态下使顶点温度向低温侧转移，第1，可通过调整IDT电极的膜厚H实现，如同图(2)所示，通过使电极膜厚H加厚，增大膜厚比H/入，可以使顶点温度向低温侧转移，调整温度特性。此外，也可以通过调整Z′轴周围的平面内旋转量，改变拐点周围的温度特性实施。这可以通过对电极的形成方向(弹性表面波的传播方向)的角度调整实现，如同图(3)所示，可通过把Z′轴周围的平面内旋转角ψ从ψ＝43.0°转为ψ＝43.1°进行调整。此外，也可以通过对IDT电极中的η(电极宽/电极间距)的变更进行调整，该调整结果如同图(4)所示。通过上述调整，与现有的温度特性相比，可以进一步抑制使用温度范围内的频率变动量幅度。
不过，随着共振频率的高频化，由于电极的细微化，弹性表面波装置的电极宽度变小，电极宽度的制造误差相对增大。因此，对温度特性有影响的η值(电极宽电极间距)的变动量也增大，如果达到比如1GHz左右，则将产生η为±0.1左右的制造误差。因此，在采用了平面内旋转ST切割水晶片1的弹性表面波装置的场合下，如果共振频率成为比如1GHz左右的高频波，要稳定地制作-40～+85℃温度范围内其频率变动量幅度达到100ppm以内的产品将是困难的。
比如，在其欧拉角设为(φ，θ，ψ)时，在采用φ＝0°，θ＝123°，膜厚比H/λ＝0.05，η＝0.4的平面内旋转ST切割水晶片1的共振子型SAW装置的场合下，可以如图15所示，把-40～+85℃的使用温度范围内的频率变动量幅度调整到大约60ppm。但在图15的场合下，在由算式1求出的ψ的角度范围内，在按照获取最佳温度特性的原则对ψ进行调整的同时，以25℃温度下的频率作为基准。
不过，即使欧拉角相同，膜厚比也相同，如果电极宽度较小，η＝0.3，则如图16所示，频率变动量幅度将超过90ppm。反之，在增大电极宽度，η＝0.5的场合下，即使欧拉角相同，膜厚比也相同，频率变动量幅度也将如图17所示，达到134ppm(但在图17中，未记载在+85℃温度下的频率变动量)。因此，即使按照使频率变动量幅度达到100ppm以内的原则，设定为η＝0.4，由于电极宽度的制造偏差，所制造出的共振子型SAW装置的频率变动量幅度将超过100ppm。
这里，本发明者经过多次锐意研究与实验，找出了即使电极宽度有制造误差，也能制造出-40～+85℃温度范围内的频率变动量幅度达到100ppm以内的平面内旋转ST切割共振子型SAW装置的水晶片的切割角。图18至图23表示欧拉角的θ与电极膜厚比(H/λ)、η的关系。上述附图的纵轴表示当η的变动量为±0.1时的频率变动量幅度的最大值。该频率变动量幅度的最大值表示比如在图15至图17的θ＝123°，H/λ＝0.05，η＝0.4±0.1时，频率变动量幅度达到最大的图17(η＝0.5)中的频率变动量幅度。虽然没有记载，ψ处于由算式1求出的角度范围以内。此外，在任何一种场合下，都表示以25℃温度下的频率为基准，-40～+85℃温度范围内的频率变动量幅度。
图18表示H/λ＝0.03，η＝0.4±0.1的场合。在该场合下，在θ＝123～134°的范围内，可以使频率变动量幅度处于100ppm以下。此外，图19表示H/λ＝0.03，η＝0.5±0.1的场合，在θ＝125～131°的范围内，可以使频率变动量幅度几乎处于100ppm以下。
图20表示H/λ＝0.04，η＝0.4±0.1的场合。在该场合下，在θ＝124～134°的范围内，可以使频率变动量幅度处于100ppm以下。此外，在图21表示的H/λ＝0.04，η＝0.5±0.1的场合下，在θ＝125～129°的范围内，可以使频率变动量幅度处于100ppm以下。此外，在图22表示的H/λ＝0.05，η＝0.4±0.1的场合下，在θ＝124～134°的范围内，可以使频率变动量幅度处于100ppm以下。此外，在图23的H/λ＝0.05，η＝0.5±0.1的场合下，在θ＝125～128°的范围内，可以使频率变动量幅度处于100ppm以下。
因此根据上述结果，如果是θ＝125～128°的范围，即使在η＝0.3至0.6的范围内，通过处理，η在0.2以内的变动量幅度下变动的场合下，在-40～+85℃的温度范围内，也可以使频率变动量幅度处于100ppm以下。
毋庸赘言，即使在电极宽度的制造误差相对不大的频带内(比如300MHz，600MHz等)，上述范围仍然有效。
发明效果
上述说明的本发明是一种采用了欧拉角处于(0°，113～135°，±(40～49°))的平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置的温度特性调整方法，按照使采用了具有3次函数温度特性的上述平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置的温度特性具有极值的原则对上述欧拉角的范围进行设定，按照使温度特性在拐点周围旋转，把使用温度范围内的频率变动量幅度降到最小的原则进行调整，因此，即使周围温度发生变化，也可以把振动频率的变动抑制到最小限度。
Claims (11)
1.一种弹性表面波装置的温度特性调整方法，所述弹性表面波装置采用了欧拉角处于0°、113～135°、±(40～49°)的平面内旋转ST切割水晶片，其特征在于：
使所述平面内旋转ST切割水晶片平面内旋转角变化，调整3次函数的1次系数项，使采用了具有3次函数温度特性的所述平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置的温度特性在拐点周围旋转，调整温度特性。
2.根据权利要求1所述的弹性表面波装置的温度特性调整方法，其特征在于：
设定所述欧拉角范围，使采用所述平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置的温度特性具有极值，同时，使所述平面内旋转ST切割水晶片平面内旋转角变化，调整3次函数的1次系数项，最小限度地调整使用温度范围的温度特性变动。
3.根据权利要求1所述的弹性表面波装置的温度特性调整方法，其特征在于：
设定所述欧拉角范围，让使用具有3次函数温度特性的所述平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置的温度特性具有极值，调整在所述平面内旋转ST切割水晶片上形成的电极的膜厚，使温度特性在拐点周围旋转，最小限度地调整使用温度范围的温度特性变动。
4.根据权利要求1所述的弹性表面波装置的温度特性调整方法，其特征在于：
设定所述欧拉角范围，让使用具有3次函数温度特性的所述平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置的温度特性具有极值，调整在所述平面内旋转ST切割水晶片上形成的电极的η即电极宽度/电极间距，使温度特性在拐点周围旋转，最小限度地调整使用温度范围的温度特性变动。
5.一种弹性表面波装置的温度特性调整方法，所述弹性表面波装置使用了欧拉角处于0°、113～135°、±(40～49°)的平面内旋转ST切割水晶片，其特征在于：
调整在所述平面内旋转ST切割水晶片上形成的电极膜厚，使采用了具有3次函数温度特性的所述平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置的温度特性在拐点周围旋转，调整温度特性。
6.一种弹性表面波装置的温度特性调整方法，所述弹性表面波装置采用了欧拉角处于0°、113～135°、±(40～49°)的平面内旋转ST切割水晶片，其特征在于：
调整在所述平面内旋转ST切割水晶片上形成的电极的η即电极宽度/电极间距，使采用了具有3次函数温度特性的所述平面内旋转ST切割水晶片的弹性表面波装置的温度特性在拐点周围旋转，调整温度特性。
7.根据权利要求1至6之一所述的弹性表面波装置的温度特性调整方法，其特征在于：
在把所述欧拉角设为0°、θ、ψ的场合下，ψ是处于
ψ＝0.3295θ+3.3318°±1.125°
的范围。
8.根据权利要求1至6之一所述的弹性表面波装置的温度特性调整方法，其特征在于：
在把所述欧拉角设为0°、θ、ψ的场合下，θ＝125-128°，η即电极宽度/电极间距为0.3-0.6。
9.一种弹性表面波装置，其特征在于：利用权利要求1至6之一所述的弹性表面波装置的温度特性调整方法制造。
10.一种弹性表面波装置，使用欧拉角处于0°、113-135°，±40-49°的平面内旋转ST切割水晶片，其特征在于：在把所述欧拉角设为0°、θ、ψ的场合下，ψ是处于
ψ＝0.3295θ+3.3318°±1.125°
的范围。
11.根据权利要求10所述的弹性波表面装置，其特征在于：θ＝125-128°，η即电极宽度/电极间距为0.3-0.6。
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