JPH04103724U - 表面弾性波素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度による周波数変化を抑えることができる
表面弾性波素子を実現する。 【構成】 圧電基板の同一面上に電極間ピッチが異なる
と共に電極膜厚の等しい複数の電極が並列して形成さ
れ、この複数の電極の内、第２番目以降の電極が形成さ
れた圧電基板部はそれぞれ電極が形成された部分を除い
た周囲を電極毎に削りしろを変えて削ることにより、第
１番目の電極が形成された圧電基板部と第２番目以降の
電極が形成された圧電基板部の電極周囲の圧電基板部と
に階段状の段差を付けたことを特徴としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、発振器の信号源として利用される表面弾性波素子に関し、特に使用 温度範囲が広い場合でも、変化量の少ない周波数信号を出力できるようにした表 面弾性波素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

表面弾性波素子は圧電基板上に形成された励振電極によって電気信号を表面弾 性波に変換して基板表面を伝搬させるように構成したものであり、フィルタを初 めとして各種の応用がなされている。

【０００３】 図３は表面弾性波素子の従来例を示す構成図である。図３において、１１は共 振測定に対して弾性定数の良い、例えば水晶やＬ_i Ｎ_b Ｏ₃ （ニオブ酸リチウム ）などから成る圧電基板、１２は表面弾性波励振用の櫛形電極、１３，１４は表 面弾性波を効率良く反射して定在波を起こすための反射電極であり、櫛形電極１ ２，反射電極１３，１４は圧電基板１１の表面弾性波が伝搬する面にエッチング などの技術を用いて形成されている。

【０００４】 このような構成において、図示しない信号源に接続された櫛形電極１２により 圧電基板１１上に表面弾性波を励起させ、反射電極１３，１４により表面弾性波 を効率良く反射して定在波を起こしている。この表面弾性波を用いた表面弾性波 素子にあっては、数十〜数百ＭHzという高い周波数で利用されており、その共振 周波数は櫛形電極１２の電極間ピッチで決定されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来技術に示すように表面弾性波素子は圧電基板を用いた 素子であり、この圧電基板の膨脹係数および圧電定数がそれぞれに温度係数を持 つため、温度により周波数が変化するという課題があった。

【０００６】 本考案は、上記従来技術の課題を踏まえて成されたものであり、一個の圧電基 板上に温度特性の異なる複数の表面弾性波素子を形成することにより、温度によ る周波数変化を抑えることができる表面弾性波素子を提供することを目的とした ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するための本考案の構成は、圧電基板の同一面上に電極間ピッ チが異なると共に電極膜厚の等しい複数の電極が並列して形成され、この複数の 電極の内、第２番目以降の電極が形成された圧電基板部はそれぞれ電極が形成さ れた部分を除いた周囲を電極毎に削りしろを変えて削ることにより、第１番目の 電極が形成された圧電基板部と第２番目以降の電極が形成された圧電基板部の電 極周囲の圧電基板部とに階段状の段差を付けたことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】

本考案によれば、異なる温度特性を持つ表面弾性波素子を同一基板上に形成し ている。したがって、温度範囲によって、表面弾性波素子を選択できるため、周 波数変化を抑えることができる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案を図面に基づいて説明する。 図１は本考案の表面弾性波素子の一実施例を示す構成図であり、（イ）図は全 体構成図、（ロ）図は第１の表面弾性波共振子用電極が形成された圧電基板部の 断面図、（ハ）図は第２の表面弾性波共振子用電極が形成された圧電基板部の断 面図である。図１において、１４（１４ａ，１４ｂ）は水晶やＬ_i Ｎ_b Ｏ₃ （ニ オブ酸リチウム）などから成る圧電基板であり、この圧電基板１４の同一面上に は電極間ピッチは異なるが電極膜厚の等しい第１，第２の表面弾性波共振子用電 極１５，１６が形成されている。また、第２の表面弾性波共振子用電極１６が形 成された圧電基板部１４ｂは第２の表面弾性波共振子用電極１６が形成された部 分だけを残して、周囲が削られており、第１の表面弾性波共振子用電極１５が形 成された圧電基板部１４ａと前記第２の表面弾性波共振子用電極１６が形成され た圧電基板部１４ｂの電極周囲の圧電基板部１４ｂとに段差を付けている。

【００１０】 このような構成において、第１，第２の表面弾性波共振子用電極１５，１６に よる表面弾性波の動作は図３装置と同様であるため、その説明は省略するが、こ こで、図１（ロ）および（ハ）に示すように、水晶からなる同一圧電基板１４上 に形成された電極膜厚ｈ_m が同じで電極間ピッチが異なる２種類の表面弾性波共 振子用電極１５，１６において、それぞれ電極間ピッチをＬ₁ ，Ｌ₂ 、共振周波 数をｆ₁ ，ｆ₂ 、表面波速度をｖ₁ ，ｖ₂ とすると、次式が成り立つ。 ｆ₁ ＝ｖ₁ ／Ｌ₁ ｆ₂ ＝ｖ₂ ／Ｌ₂

【００１１】 ここで、圧電基板１４の材料としてＳＴカット水晶基板を用いると、周波数温 度特性は、頂点温度を持った２次曲線で近似できる。図１（ハ）に示すように、 表面弾性波共振子用電極１６の周囲の圧電基板をｈ_g だけ削った場合、表面弾性 波共振子用電極１５，１６の頂点温度Ｔ₁ ，Ｔ₂ は次のようになる。

【００１２】 表面弾性波共振子用電極１５，１６の電極間ピッチをＬ₁ ＞Ｌ₂ とすると、削 りしろｈ_g ＝０の場合では、同一水晶、同一電極膜厚のため、表面波速度はｖ₁ ＝ｖ₂ となり、図２（イ）に示すように、共振周波数はｆ₁ ＜ｆ₂ 、頂点温度は Ｔ₁ ＝Ｔ₂ となる。

【００１３】 一方、削りしろｈ_g を削った場合では、質量付加効果により、表面波速度はｖ ₁ ＞ｖ₂ 、頂点温度はＴ₁ ＞Ｔ₂ となるため、共振周波数がｆ₁ ＝ｆ₂ となるよ うに削りしろｈ_g を削った場合、図２（ロ）に示すようになり、共振周波数ｆ₁ とｆ₂ を切り換えることにより、より広い温度範囲で周波数変化を小さく抑える ことができる。

【００１４】 なお、上記実施例において、圧電基板１４上に形成した表面弾性波共振子用電 極は２つに限るものではなく、電極間ピッチは異なるが電極膜厚の等しい３つ以 上の表面弾性波共振子用電極を電極周囲の圧電基板部にそれぞれ段差を設けて構 成しても良く、更に広い温度範囲で使用することができる。

【００１５】

【考案の効果】

以上、実施例と共に具体的に説明したように、本考案によれば、異なる温度特 性を持つ表面弾性波素子を同一基板上に形成している。したがって、温度範囲に よって表面弾性波素子を選択できるため、周波数変化を抑える効果を有する表面 弾性波素子を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の表面弾性波素子の一実施例を示す構成
図である。

【図２】図１装置の動作を説明するための図である。

【図３】表面弾性波素子の従来例を示す構成図である。

【符号の説明】

１４，１４ａ，１４ｂ 圧電基板 １５，１６ 表面弾性波共振子用電極

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電基板の同一面上に電極間ピッチが異
   なると共に電極膜厚の等しい複数の電極が並列して形成
   され、この複数の電極の内、第２番目以降の電極が形成
   された圧電基板部はそれぞれ電極が形成された部分を除
   いた周囲を電極毎に削りしろを変えて削ることにより、
   第１番目の電極が形成された圧電基板部と第２番目以降
   の電極が形成された圧電基板部の電極周囲の圧電基板部
   とに階段状の段差を付けたことを特徴とする表面弾性波
   素子。