JP2019145955A - 弾性表面波デバイス - Google Patents
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Abstract
Description
水晶層と、
前記水晶層上に積層された圧電層と、
前記圧電層上に形成され、当該圧電層に弾性表面波を励振するための櫛形電極と、を備え、
前記水晶層は、右ねじ方向の回転を+とすると、
水晶の結晶軸であるX軸、Y軸、Z軸に夫々一致するx1軸、y1軸、z1軸からなる三次元座標系を、x1軸を回転軸として+125.25°に対して±3°の範囲内で回転させ、
次いで、前記三次元座標系をz1軸を回転軸として+45°に対して±2°の範囲内で回転させ、
続いて、前記三次元座標系をx1軸を回転軸として−45°に対して±2°の範囲内で回転させた状態のz1軸の直交面を切断面として切断され、且つx1軸に平行する方向が前記弾性表面波の伝搬方向とされたものであることを特徴とする。
共振周波数(fr)におけるQ値(Qr)及び***振周波数(fa)におけるQ値(Qa)について、Qrの一方のみが良好となる条件(第1の条件とする)、Qr及びQaの両方が良好となる条件(第2の条件とする)を夫々算出する試験を行った。便宜上、当該試験を試験1とする。上記のQrの一方のみが良好となる条件とはQrが最大となる条件であり、Qr及びQaの両方が良好となる条件とは、1/Qr及び1/Qaのうちのどちらか大きい方の値が最小となる条件である。なお、この試験1では図3、図4で説明した(θ、ψ、μ)については、既述したとおりθ=125.25°、ψ=45°、μ=−45°に設定している。
上記の第1の条件としては、λ=8μm、hLT/λ=0.13、hAl/λ=0.052であるときに、Vs=5951m/秒、Qr=110888、Qa=1621、k2=7.72%、TCF−fr=−11.4ppm/℃、TCF−fa=−35.6ppm/℃、κ12=0.0352であった。
上記の第2の条件としては、λ=8μm、hLT/λ=0.18、hAl/λ=0.065であるときに、Vs=5840m/秒、Qr=3961、Qa=3896、k2=7.73%、TCF−fr=−14.64ppm/℃、TCF−fa=−40.59ppm/℃、κ12=0.0371であった。
なお、試験2の説明としてはTCF、k2、Q値のうちQ値について検討したように述べたが、実際にはこの試験2で設定されたパラメータ(θ、hAl/λ、hLT/λ)の範囲内では、TCF、k2の各値は大きく変動しないことが確認されている。つまり、試験1の結果として説明したTCF、k2の各値から大きく変動しない。
10 ラダー型フィルタ
18 電極指
23 電極膜
3 基板
31 水晶層
32 圧電層
Claims (6)
- 水晶層と、
前記水晶層上に積層された圧電層と、
前記圧電層上に形成され、当該圧電層に弾性表面波を励振するための櫛形電極と、を備え、
前記水晶層は、右ねじ方向の回転を+とすると、
水晶の結晶軸であるX軸、Y軸、Z軸に夫々一致するx1軸、y1軸、z1軸からなる三次元座標系を、x1軸を回転軸として+125.25°に対して±3°の範囲内で回転させ、
次いで、前記三次元座標系をz1軸を回転軸として+45°に対して±2°の範囲内で回転させ、
続いて、前記三次元座標系をx1軸を回転軸として−45°に対して±2°の範囲内で回転させた状態のz1軸の直交面を切断面として切断され、且つx1軸に平行する方向が前記弾性表面波の伝搬方向とされたものであることを特徴とする弾性表面波デバイス。 - 前記櫛形電極を構成する材料の密度をρ(kg/m3)、前記弾性表面波の波長をλ(μm)、前記櫛形電極の厚さをh1(μm)、前記櫛形電極を構成する電極指の幅をw1(μm)とすると、
ρ(h1/λ)(w1/λ)=10.9kg/m3〜49.8kg/m3であることを特徴とすることを特徴とする請求項1記載の弾性表面波デバイス。 - h1/λ=0.0162〜0.0738であることを特徴とする請求項1または2記載の弾性表面波デバイス。
- 前記圧電層は、X−29°〜33°Y LiTaO3であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一つに記載の弾性表面波デバイス。
- 前記圧電層の厚さをh2とすると、h2/λ=0.032〜0.203であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一つに記載の弾性表面波デバイス。
- 前記弾性表面波デバイスは2GHz以上の帯域で使用されることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一つに記載の弾性表面波デバイス。
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