CN1254986A - 表面声波器件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种表面声波器件,其特征在于包括压电基片,设置在压电基片上的插指换能器,其中压电基片包括至少两个由多晶材料制成的压电陶瓷层。层叠至少两层压电陶瓷层,从而其电特性和机械特性沿大致上垂直于压电基片的表面的方向变化,其中该压电基片的表面上至少层叠了两层陶瓷压电层。
Description
本发明涉及一种表面声波器件，本发明尤其涉及一种其中产生BGS波，用于高频谐振器和高频滤波器中的表面声波器件。
通常，表面声波器件由具有压电性的基片(“压电基片”)，以及一对具有多个安排在基片上的电极指从而电极指相插的梳形电极制成。当将电信号施加给插指式换能器时，这样的表面声波器件产生表面声波。
作为表面声波，瑞利波是众所周知的，但BGS波(Bleustein-Gulyaev-Shimizu波或压电表面横波)以及拉夫波也已曾使用。
在这些表面声波中，其谐振频率和电特性以及机械特性，诸如电气或机械质量因数“Q”和机电耦合系数“k”由压电基片的材料质量和插指式换能器的配置大概地确定。将这样的表面声波用于高频谐振器和高频滤波器是可能的。
按照字面说，表面声波是弹性表面声波，它在基片的表面附近传播集中的能量。沿各向同性基片上的表面传播的表面声波只有两种位移分量；一种分量沿波的前进方向，一种分量沿基片厚度方向。相应于横波，在各向同性基片中没有只沿垂直于波的传播方向和平行于基片表面的方向上的一个分量的表面声波(SH波或水平偏振横波)。
但是，由于压电基片是各向异性的，故它可以通过其表面的附近的集中能量，传播SH波(包括伪SH波)。这种表面声波称为BGS波。由于BGS波由压电基片的边缘沿波的传播方向完全反射，故不需将反射装置(反射器)设置在传播瑞利波的表面声波器件中的基片上。由此，对于使表面声波器件最小化，BGS波具有比瑞利波更好的优点。
但是，当由于阻抗比Za/Zr(它是在反谐振频率的阻抗Za和在谐振频率的阻抗Zr之间的比)相对较小而形成窄带滤波器时，使用具有较小机电耦合系数“k”的基片的BGS波无法达到足够的滤波器特性。另一方面，虽然阻抗比Za/Zr较大，从而可以提供宽带滤波器，但使用具有较大机电耦合系数“k”的基片的BGS波对外部条件的抵抗力非常差。
另外，希望能够选择各种用于形成压电基片的压电材料，以便对于形成表面声波器件，增加设计上的选择。
为了克服上述问题，本发明的较佳实施例提供了一种表面声波器件，它达到了较大的阻抗比，对外部环境具有极好的抵抗力，并且对选择材料用于形成这里所结合的压电基片的自由度增加了。
根据本发明的较佳实施例，在产生BGS波的表面声波器件中，压电基片包括压电多晶体和设置在压电基片的表面上的插指式换能器，其中表面声波器件包括至少两层设置在压电基片上的层，其中这至少两层沿大致上垂直于其上设置有插指式换能器的压电基片的表面的方向，具有不同电特性和机械特性，从而控制表面中表面声波能量集中度。
作为这种新的安排和结构的结果，解决了基片表面中波的集中度问题。
例如，当使用具有小的机电耦合系数“k”的压电基片时发生的一个问题，由本发明的较佳实施例解决。在这种情况下，在表面中表面声波的能量集中度减小，以减小阻抗比。当使用具有较大机电耦合系数“k”的压电基片时发生的另一个问题，防潮能力被基片表面中过度的表面声波能量集中所恶化，也被解决了。
另外，根据本发明的较佳实施例，可以通过使用压电基片(最好是由陶瓷制成的)形成上述多层结构或梯度结构，相对容易地以低成本形成想要的表面声波器件。
为了描述本发明，在附图中示出了几种形式和实施例，它们在目前是较好的，但是应该知道，本发明不限于所示的精确的安排和手段。
图1是示出根据本发明的例子样品的生产和评价过程。
图2A到2F是压电基片的截面图，示出根据本发明的较佳实施例的样品的压电基片的结构。
图3A是截面图，描述如图2A中所示的由叠层确定的压电基片的结构，而图3B示出图3A中所示的基片中机电耦合系数k的深度剖面。
图4A是截面图，描述如图2E中所示的由叠层定的压电基片的结构，而图4B示出图4A中所示的基片中机电耦合系数k的深度剖面。
图5是示出本发明的较佳实施例的例子的透视图。
图6是示出用于本发明的较佳实施例的例子的各种样品中的基片的表面附近的BGS波能分布结果的曲线图，它们是通过使用有限元法(FEM)模拟而得到的。
图7是示出用于本发明的较佳实施例的例子的其它样品中的基片的表面附近的BGS波能分布结果的曲线图，它们是通过使用有限元法(FEM)模拟而得到的。
本发明的发明人研究了上述关于使用BGS波的传统的表面声波器件的问题。发明人发现，表面中某种程度的波能集中产生了上述问题。已知BGS波和瑞利波相比，具有更小的波能集中。基片表面中BGS波能集中度大致上由压电基片的机电系数“k”和介质常数“ε”决定。当将电极设置在压电基片的表面上时，机电常数“k”是主要的，从而显然，表面中BGS波能集中度根据机电系数“k”的增加而增加。
由此，当使用具有较小的机电系数“k”的压电基片时，基片表面中BGS波能集中度减小，从而波能沿压电基片的厚度方向分布在某一范围内。表面中集中度的降低是引起压电基片中波损失的一个因素。由此，考虑这种波损失为上述阻抗比降低的主要来源。
考虑到这个问题，即使当具有较小的机电常数“k”的压电基片可以将波能集中在其表面附近，也可以防止阻抗比的降低。本发明的发明人已经发现，通过将BGS波能集中到基片表面附近，从具有较小的机电系数“k”的表面声波元件，也可以形成具有相对较大阻抗比的表面声波元件，方法是只减小表面附近的机电系数“k”，以沿其厚度方向具有更大的机电系数“k”，将具有不同机电系数“k”的压电媒体沿压电基片的厚度方向安排为多层结构或梯度结构。
另一方面，当使用具有大机电系数“k”的压电基片时，有一个问题，即，抗环境能力(尤其是防潮性)恶化，从而通过湿度试验得到的频率变化增加。这个问题是由于具有较大的机电系数“k”的压电基片在如上所述的基片表面中具有较大BGS波能集中度的事实而产生的，从而表面声波只在基片表面附近传播，这和由湿度和气温引起的恶化非常有关。因此，和上述情况相比，可以通过只在基片表面附近安排具有较大机电系数“k”的压电媒体，并在沿厚度方向与表面隔开的部分安排具有较小机电系数“k”的压电媒体，从而使表面中过度的BGS波能集中最小，提供一种具有较大机电系数“k”的表面声波元件，它具有极好的防潮性。
在这些结构中，较好地，耦合系数k沿压电基片的厚度方向，以分段的方式变化或连续渐变。这是因为机电耦合系数k突然变化引起BGS波的反射或衰减，导致对BGS波的传播的不利影响。
为此，发明人发现，可以适当地使用通过叠积多个具有不同组分的压电陶瓷片，烧结薄片的层叠结构而制备的压电基片。当叠堆和烧结一对具有不同组分的压电陶瓷片时，在这对压电陶瓷片之间的边界处由于热扩散而形成中间层。中间层具有中间组分和物理性质，它们落在这对压电陶瓷片的物理性质之间。由此，在这对压电陶瓷片之间可能以分段方式使机电耦合系数变化。并且组分还可以沿厚度方向在中间层内逐步变化。这更加确保了机电耦合系数的平滑或连续的变化。从这一点看，用于本发明的较佳实施例的表面声波器件中所使用的压电基片最好包含至少三个压电陶瓷层，它们包括一个中间层。
对可以通过控制基片表面中表面声波能量集中度，大大改进特性的发现是非常新近和新颖的。虽然其中结合了多个压电单晶片，以形成复合基片的结构是已知的，并已在例如第9-208399号日本未审查专利申请中被揭示，但这种传统的技术针对通过保持良好的结晶和结合能力，改进表面声波设备的特性。这些传统的技术不提出控制表面声波能量集中度。另外，因为在传统的技术中需要构成合成物基片的每一层都具有高的结晶度，故在每一个边界处物理特性的变化必然是突变的。这些传统的特点和本发明的较佳实施例中的特点大大不同。
本发明的较佳实施例针对基片表面中表面声波集中的控制，以及由此达到改进的特性，这是本发明的较佳实施例的主要效果。这些有利的效果是通过形成压电多晶材料，以具有多层结构，或使用压电多晶材料形成梯度结构而达到的，其中安排在多层结构中或梯度结构中的这种材料具有的增加的柔韧性，还有极好的可加工性。
由此，根据本发明的较佳实施例，用于响应于施加到换能器的电信号而产生表面声波的表面声波器件(其中有设置在压电基片的表面上的插指电极)包括：确定了压电基片的压电多晶体，其中压电多晶体包括至少两层，它们沿大致上垂直于其上设置有插指电极的表面的方向，具有不同的电特性和机械特性。
在根据本发明的较佳实施例的表面声波元件中，可以通过淀积材料，以便电特性和机械特性呈梯度而形成压电基片。
在根据本发明的较佳实施例的表面声波元件中，可以将BGS波用作表面声波。
在根据本发明的较佳实施例的表面声波元件中，可以通过烧结最好是通过层叠至少两层压电陶瓷材料层(其中每一层具有不同的组分)而确定的层叠体来形成压电基片。
在根据本发明的较佳实施例的表面声波元件中，可以将薄片的一部分热扩散到相邻的薄片，由此形成压电基片，从而电特性和机械特性都是呈梯度的。
下面，参照附图更为详细地解释本发明的较佳实施例。
在图1中描述本发明的较佳实施例的例子中的样品的制备和评价过程。下面将详细地描述其细节。
作为原材料，分别称量Pb3O4，ZrO2，TiO2，MnCO3，NiO和Nb2O5，以得到压电陶瓷组分“A”、“B”和“C”，它们由表1中的组成式确定，每一个混合物都由球磨机混合与粉碎4到32小时。
表1
| 组成物名称 | 组成式 |
| 压电陶瓷组分物“A” | Pb1.0(Mn1/2Nb2/3)0.06Zr0.43Ti0.51O3 |
| 压电陶瓷组分物“B” | Pb1.0(Mn1/3Nb2/3)0.10Zr0.41Ti0.49O3 |
| 压电陶瓷组分物“C” | Pb1.0(Ni1/6Mn1/6Nb2/3)0.10Zr0.43Ti0.47O3 |
然后，在每一个混合物都经脱水、干燥并在大约800℃到900℃的温度下煅烧2小时后，通过在混合或加入大约3到10重量百分比的凝聚剂，粉碎得到的粉末大约8到16小时，使那里的媒剂散布并变形，得到薄浆，使用刮片方法形成或制造厚度为大约50μm到150μm的陶瓷薄片、
分别由压电陶瓷组分“A”、“B”和“C”形成的薄片“A”、“B”和“C”根据图2A至2F指出的各个条件而压接，从而得到的每一个单元都在大约1100℃到1250℃的温度下烧结大约1小时到3小时。得到的烘干的薄片的一个主表面通过#800到#8000的研磨屑受镜面加工，以形成压电基片，它具有厚度为大约10μm到大约100μm的第一表面层，而总的元件厚度为大约300μm到大约700μm。
通过Ag气相淀积电极在每一个压电基片的两个主表面上形成梳形极化电极，并在压电基片上进行极化处理，从而极化方向平行于压电基片的表面方向。极化是通过在温度大约60℃到大约120℃的油中施加大约2.0kV/mm到4.0kV/mm的电场大约30到大约60分而进行的。后来，通过蚀刻液体去掉Ag气相沉淀电极，以得到经极化的压电基片。
图3A和4A通过示图示出了压电基片的结构，该基片通过图2A和2E所示的叠堆层、并烧结叠堆的层而确定。如在这些图中所示的，在压电陶瓷层A和B，以及在压电陶瓷层B和C之间，分别形成中间层AB和中间层BC，图3B和4B通过图示出这些基片中的机电耦合系数k的深度剖面。如从这些图中可见的，形成中间层AB和/或BC使机电耦合系数k以分段的方式变化。还有，机电耦合系数k的变化在中间层AB或BC中从其大致中心朝对着压电陶瓷层A、B或C的一侧是渐变的。可以通过调节烧结条件改变中间层的厚度。作为这一个特点的结果，机电耦合系数k可以以多分段方式变化，由此，使沿厚度方向的变化平滑。
然后，通过传统的处理，通过溅射汽相沉淀方法，在上述压电基片2的一个主表面上形成Al电极薄膜，并且此后，通过使用光刻术使Al薄膜形成图形，形成插指式换能器3，它包括一对梳形电极。在这种情况下，将插指式换能器3安排并定向得与上述梳形极化电极的方向大致上垂直。对每一个如图2A到2F所示的压电基片制备如图5中所示的表面声波器件1(一个例子)，方法是将压电基片切割为芯片元件。
将每一个表面声波器件固定到夹具(它具有接线端)，并将它们连线到接线端，从而由阻抗分析器评价其特点。评价的项目是在反谐振点和谐振点处的阻抗比Za/Zr、BGS波的机电耦合系数“kBGS”、其机电质量系数“QmBGS”、和将样品放入潮湿环境前后谐振频率的移动fr/fr。将结果概括在表2中。
表2
| 样品 | 结构 | kBGS(％) | Za/Zr(dB) | QmBGS | fr/fr(％) |
| A-1 | 图2A | 22.5 | 46 | 940 | 0.12 |
| A-2 | 图2B | 22.0 | 45 | 910 | 0.12 |
| A-3* | 图2C | 21.0 | 35 | 650 | 0.11 |
| C-1 | 图2D | 47.0 | 50 | 870 | 0.25 |
| C-2 | 图2E | 46.5 | 50 | 850 | 0.22 |
| C-3* | 图2F | 48.5 | 53 | 870 | 0.52 |
在表2中：样品A-1是一个样品，它包括具有如图2A所示的多层结构的压电基片；样品A-2是一个样品，它包括具有图2B所示的结构的压电基片，样品A-3是一个样品，它包括具有如图2C所示的单层结构的压电基片；样品C-1是一个样品，它包括具有图2D所示的多层结构的压电基片；样品C-2是一个样品，它包括具有如图2E所示的结构的压电基片；样品C-3是一个样品，它包括如图2F所示的单层结构的压电基片；具有附加标记”*”的样品A-3和C-3是比较样品，它们在本发明的范围之外。另外，图6和7中示出该样品的曲线图。
在表2中，fr/fr(％)表示在将样品放在常温和潮湿的室内(环境温度为60℃，湿度为95％R.H.)1000小时后在湿试验实验中的谐振频率fr的变化率。
另外，通过使用有限元法(FEM)模拟得到表面声波器件的每一个样品的表面附近的BGS波的能量分布。结果示于图6和7。
当表2中的样品A-1、A-2和A-3与相互比较时，虽然每一个样品的机电耦合系数“kBGS”非常小，并且大概地具有值为20％，故在根据本发明的较佳实施例的样品A-1和A-2中，和比较例子样品A-3相比，阻抗比Za/Zr不小于大约45dB，从而可以看出，在本发明的较佳实施例中，可以得到能够形成极好的滤波器的阻抗比Za/Zr。
从图6所示的模拟结果，可以看出，在根据本发明的较佳实施例的样品A-1和A-2中，和比较例子的样品A-3相比，BGS波的能量集中在基片表面的附近。在表面声波器件中，这显示了BGS波能可以集中在表面附近，方法是只减小表面附近的机电耦合系数“k”，并且通过安排具有不同机电耦合系数“k”的压电媒体沿压电基片的厚度方向为多层结构或梯度结构，安排压电媒体沿其厚度方向具有更大机电耦合系数“k”。相应地，即使在具有小机电耦合系数“k”的表面声波器件中，也可以防止由表面中波集中程度的减小引起的压电基片中的波损失，或使其最小化，由此，可以提供一种表面声波器件，它的阻抗比缩小得非常小。
在下一个例子中，当表2中的样品C-1、C-2和C-3相互比较时，虽然每一个样品的机电耦合系数“kBGS”非常大并且不小于45％，在比较例子的本发明的较佳实施例的样品C-1和C-2中，可以看出，和样品C-3相比，在将湿度试验实验1000小时后谐振频率的移动可以减小到一半以下。
从图7所示的模拟结果看出，在根据本发明的较佳实施例的样品C-1和C-2中，和比较例子的样品C-3相比，可以约束表面中BGS波能量的过分集中。
当使用具有大机电耦合系数“k”的压电基片时的问题是，抗气候能力(尤其是抗潮湿能力)被恶化，从而由湿度试验实验得到的频率的变化增加，其原因是，具有大机电耦合系数“k”的压电基片如上所述，在表面中具有较大程度BGS波能集中，从而波只在表面附近传播，这大部分归因于由湿度和气温引起的恶化。因此，如上所述，通过将具有大机电耦合系数“k”的压电媒体只安排在基片表面附近，并将具有较小机电耦合系数“k”的压电媒体安排在其厚度方向，防止基片表面中过度的BGS波能集中，可以形成具有大机电耦合系数“k”的表面声波器件，它具有极好的抗湿能力。
虽然在上面的例子中，压电基片最好包括通过热扩散形成的中间层，压电基片可以具有这样的结构，其中至少叠积三个压电层，从而机械或电特性逐步地或以梯度方式变化。即，本发明的较佳实施例提供了一种技术，用于控制表面声波能量在表面中集中的程度，以通过形成包括多层结构或梯度结构的(包括组分不同或电特性和机械特性不同的压电媒体)压电基片的表面声波器件，改进表面声波器件的特性。因此，显然，通过在多层结构(其中层与层之间几乎没有中间漫射)的表面声波器件中改变层的厚度和层的数量，其中中间漫射通过例如压电陶瓷组成物的低温烧结而被约束，或者在通过诸如CVD工艺之类的薄膜形成法所形成的表面声波器件中改变层的厚度和层的数量，也可以得到相同的效果。
另外，将BGS波被用于本发明的较佳实施例的这个例子中。由于在诸如瑞利波之类的其它表面声波中，表面中的波的集中度受表面声波器件的电特性和机械特性的影响，故在其它表面声波中有望得到相同的效果。
另外，除了第9-208399号日本未审查专利公告外，在第9-312546号日本未审查专利公告、第10-107581号日本未审查专利公告、第10-135773号日本专利公告等中揭示了类似于本发明的，具有分层结构的表面声波器件。在第9-208399号日本未审查专利公告、第9-312546号日本未审查专利公告、第10-107581号日本未审查专利公告中，使用单晶基片，这些发明的目的是改进单晶的结晶度(点阵缺陷、裂痕)的效果。显然，这些配置和效果与本发明的较佳实施例的效果大不相同。
在第10-135773号日本未审查专利公告中，要改进插指电极换能器的应力移动的容差。这种配置包括非压电单晶，它与根据本发明的较佳实施例的表面声波器件大大不同。显然，它们的效果也大大不同于根据本发明的较佳实施例的对表面中表面声波集中度的控制的效果。
虽然已经揭示了本发明的较佳实施例，实现这里所揭示的原理的各种模式完全都在下列的权利要求的范围内。因此，应该知道本发明的范围只由所附的权利要求限定。
Claims (11)
1.一种表面声波器件，其特征在于包含：
压电基片；及
设置在所述压电基片上的插指式换能器；
其中，压电基片包括至少两个由多晶材料制成的，叠堆的压电陶瓷层，从而其电特性和机械特性沿大致上垂直于压电基片的表面的方向变化。
2.如权利要求1所述的表面声波器件，其特征在于压电基片包括压电陶瓷材料，它被安排得电特性和机械特性呈梯度变化。
3.如权利要求1所述的表面声波器件，其特征在于将压电基片和插指式换能器安排得产生BGS波，作为表面声波。
4.如权利要求1所述的表面声波，其特征在于压电基片包括烧结的层叠体，所述层叠体通过烧结至少两层由压电陶瓷材料制成的薄片形成，所述陶瓷材料对于至少两个薄片中的每一个薄片都具有不同的组成，并且至少两个压电陶瓷层相应于至少两个薄片。
5.如权利要求4所述的表面声波器件，其特征在于压电基片还包含另一个压电层，它相应于由至少两个薄片的中间漫射形成的中间层。
6.如权利要求1所述的表面声波器件，其特征在于机电耦合系数k沿压电基片的厚度方向，以分段的方式变化。
7.如权利要求1所述的表面声波器件，其特征在于机电耦合系数k沿压电基片的厚度方向，以连续渐变的方式变化。
8.如权利要求1所述的表面声波器件，其特征在于至少两个压电陶瓷层具有相互不同的组成。
9.如权利要求1所述的表面声波器件，其特征在于压电基片包括三个压电陶瓷层，它们之间没有中间层。
10.如权利要求1所述的表面声波器件，其特征在于压电基片包括三个压电陶瓷层和设置在三个压电陶瓷层各个交界面上的两个中间层。
11.如权利要求1所述的表面声波器件，其特征在于压电基片和插指电极安排得产生BGS波，从而BGS波能集中在其上设置了插指电极的基片的表面附近。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102025340A (zh) * | 2010-10-21 | 2011-04-20 | 张�浩 | 声波谐振器及其加工方法 |
| CN101777884B (zh) * | 2009-12-30 | 2011-12-07 | 哈尔滨理工大学 | 叠片式微电子机械***压电振子的制造方法 |
| CN103262343A (zh) * | 2010-12-17 | 2013-08-21 | 诺基亚公司 | 包括驱动器的应变可调型天线 |
| CN107710602A (zh) * | 2015-06-15 | 2018-02-16 | 株式会社村田制作所 | 压电振子的制造方法 |
| CN111623917A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-09-04 | 北京遥测技术研究所 | 一种高灵敏度的声表面波绝压压力传感器 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7321485B2 (en) | 1997-04-08 | 2008-01-22 | X2Y Attenuators, Llc | Arrangement for energy conditioning |
| US9054094B2 (en) | 1997-04-08 | 2015-06-09 | X2Y Attenuators, Llc | Energy conditioning circuit arrangement for integrated circuit |
| US6018448A (en) * | 1997-04-08 | 2000-01-25 | X2Y Attenuators, L.L.C. | Paired multi-layered dielectric independent passive component architecture resulting in differential and common mode filtering with surge protection in one integrated package |
| US7301748B2 (en) | 1997-04-08 | 2007-11-27 | Anthony Anthony A | Universal energy conditioning interposer with circuit architecture |
| US7336468B2 (en) | 1997-04-08 | 2008-02-26 | X2Y Attenuators, Llc | Arrangement for energy conditioning |
| JP4679782B2 (ja) * | 1999-12-10 | 2011-04-27 | 富士通株式会社 | 温度センサ |
| EP1334542A4 (en) * | 2000-10-17 | 2008-10-29 | X2Y Attenuators Llc | PROTECTION AMALGAM AND PROTECTED POWER ROADS AND OTHER CIRCUIT (S) OR SINGLE OR MULTIPLE ELEMENTS WITH A COMMON REFERENCE NODE |
| US7180718B2 (en) * | 2003-01-31 | 2007-02-20 | X2Y Attenuators, Llc | Shielded energy conditioner |
| KR20060120683A (ko) | 2003-12-22 | 2006-11-27 | 엑스2와이 어테뉴에이터스, 엘.엘.씨 | 내부적으로 차폐된 에너지 컨디셔너 |
| WO2006093831A2 (en) | 2005-03-01 | 2006-09-08 | X2Y Attenuators, Llc | Energy conditioner with tied through electrodes |
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| JP4845879B2 (ja) * | 2005-03-18 | 2011-12-28 | 日本碍子株式会社 | 圧電素子の検査方法、検査装置及び分極処理方法 |
| US8026777B2 (en) | 2006-03-07 | 2011-09-27 | X2Y Attenuators, Llc | Energy conditioner structures |
| KR101303881B1 (ko) | 2006-08-03 | 2013-09-04 | 삼성디스플레이 주식회사 | 터치 스크린, 그 제조 방법 및 이를 구비하는 표시 장치 |
| KR20200022357A (ko) * | 2018-08-22 | 2020-03-03 | 스카이워크스 솔루션즈, 인코포레이티드 | 다층 압전 기판 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3943389A (en) * | 1974-07-02 | 1976-03-09 | Motorola, Inc. | Temperature stabilization of surface acoustic wave substrates |
| JPS5264700A (en) * | 1975-11-25 | 1977-05-28 | Murata Manufacturing Co | Piezooelectric ceramic for elastic surface wave element |
| JPS5631213A (en) | 1979-08-24 | 1981-03-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Surface elastic wave element |
| JPS59218028A (ja) | 1983-05-23 | 1984-12-08 | Sumitomo Chem Co Ltd | 多結晶アルミナ焼結体，電極薄膜，圧電性薄膜から成る層状構造物 |
| JPS59231911A (ja) * | 1983-06-14 | 1984-12-26 | Clarion Co Ltd | 表面弾性波素子 |
| US4564782A (en) * | 1983-09-02 | 1986-01-14 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ceramic filter using multiple thin piezoelectric layers |
| US4967113A (en) * | 1988-03-24 | 1990-10-30 | Clarion Co., Ltd. | Surface-acoustic-wave convolver |
| US4952832A (en) * | 1989-10-24 | 1990-08-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Surface acoustic wave device |
| JPH04336708A (ja) | 1991-05-13 | 1992-11-24 | Res Dev Corp Of Japan | 傾斜機能圧電材の製造法 |
| JP3163679B2 (ja) * | 1991-09-27 | 2001-05-08 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波基板 |
| US5446330A (en) | 1993-03-15 | 1995-08-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Surface acoustic wave device having a lamination structure |
| JP3282645B2 (ja) * | 1994-06-16 | 2002-05-20 | 住友電気工業株式会社 | 表面弾性波素子 |
| JP3204290B2 (ja) * | 1995-02-09 | 2001-09-04 | 住友電気工業株式会社 | 表面弾性波素子 |
| JPH09312546A (ja) * | 1996-05-22 | 1997-12-02 | Kyocera Corp | 弾性表面波装置 |
| JP3416470B2 (ja) * | 1996-07-18 | 2003-06-16 | 三洋電機株式会社 | 弾性表面波素子 |
| JP3321369B2 (ja) | 1996-09-27 | 2002-09-03 | 日本碍子株式会社 | 表面弾性波装置およびその基板およびその製造方法 |
| JP3233087B2 (ja) * | 1997-01-20 | 2001-11-26 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波フィルタ |
| JP3880150B2 (ja) * | 1997-06-02 | 2007-02-14 | 松下電器産業株式会社 | 弾性表面波素子 |
-
1998
- 1998-11-10 JP JP31890298A patent/JP3717034B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-10-26 TW TW088118433A patent/TW449966B/zh not_active IP Right Cessation
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- 1999-11-10 KR KR10-1999-0049630A patent/KR100375863B1/ko active IP Right Grant
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101777884B (zh) * | 2009-12-30 | 2011-12-07 | 哈尔滨理工大学 | 叠片式微电子机械***压电振子的制造方法 |
| CN102025340A (zh) * | 2010-10-21 | 2011-04-20 | 张�浩 | 声波谐振器及其加工方法 |
| CN102025340B (zh) * | 2010-10-21 | 2013-05-08 | 张�浩 | 声波谐振器及其加工方法 |
| CN103262343A (zh) * | 2010-12-17 | 2013-08-21 | 诺基亚公司 | 包括驱动器的应变可调型天线 |
| US8952863B2 (en) | 2010-12-17 | 2015-02-10 | Nokia Corporation | Strain-tunable antenna and associated methods |
| CN103262343B (zh) * | 2010-12-17 | 2016-06-01 | 诺基亚技术有限公司 | 包括驱动器的应变可调型天线 |
| CN107710602A (zh) * | 2015-06-15 | 2018-02-16 | 株式会社村田制作所 | 压电振子的制造方法 |
| CN107710602B (zh) * | 2015-06-15 | 2021-04-27 | 株式会社村田制作所 | 压电振子的制造方法 |
| CN111623917A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-09-04 | 北京遥测技术研究所 | 一种高灵敏度的声表面波绝压压力传感器 |
| CN111623917B (zh) * | 2020-06-10 | 2022-03-04 | 北京遥测技术研究所 | 一种高灵敏度的声表面波绝压压力传感器 |
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