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JPH1197973A - Surface wave device - Google Patents

Surface wave device

Info

Publication number
JPH1197973A
JPH1197973A JP25851697A JP25851697A JPH1197973A JP H1197973 A JPH1197973 A JP H1197973A JP 25851697 A JP25851697 A JP 25851697A JP 25851697 A JP25851697 A JP 25851697A JP H1197973 A JPH1197973 A JP H1197973A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
substrate
acoustic wave
surface acoustic
piezoelectric
Prior art date
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Granted
Application number
JP25851697A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3951379B2 (en
Inventor
Michio Kadota
道雄 門田
Toshimaro Yoneda
年麿 米田
Takeshi Nakao
武志 中尾
Mamoru Ikeura
守 池浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP25851697A priority Critical patent/JP3951379B2/en
Publication of JPH1197973A publication Critical patent/JPH1197973A/en
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Publication of JP3951379B2 publication Critical patent/JP3951379B2/en
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  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a surface wave device having satisfactory characteristics using a leaking surface acoustic wave, by using a piezoelectric substrate constituted of dielectric thin films layered on a specific piezoelectric single crystal substrate. SOLUTION: An edge face reflection type surface wave resonator 1 is constituted by using a piezoelectric substrate 2 in which an electromechanical connection coefficient is large. In the piezoelectric substrate 2, a ZnO thin film 2b being a dielectric thin film constituted of materials whose surface wave propagating speed is slower than that of a substrate 2a is layered on a 41 deg.±3 rotation Y board Z propagation LiNbO3 substrate 2a. A pair of comb-shaped electrodes 3a and 3b are formed on the lower surface of the piezoelectric thin film 2b, that is, the upper surface of the substrate 2a. The comb-shaped electrodes 3a and 3b are not weighed, and formed so that a normal type interdigital transducer (IDT) can be constituted.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、漏洩弾性表面波を
利用した表面波装置に関し、より詳細には、特定の圧電
単結晶基板上に誘電体薄膜を積層してなる圧電基板を用
いることにより、漏洩弾性表面波を利用した良好な特性
を有する圧電共振部品を構成し得る表面波装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface acoustic wave device using a leaky surface acoustic wave, and more particularly, to a surface acoustic wave device using a piezoelectric substrate obtained by laminating a dielectric thin film on a specific piezoelectric single crystal substrate. The present invention relates to a surface acoustic wave device capable of forming a piezoelectric resonance component having good characteristics using a leaky surface acoustic wave.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧電基板を用いて構成される表面波装置
としては、表面波共振子、表面波フィルタあるいはエラ
スティックコンボルバなどの種々の装置が実用化されて
いる。表面波装置において良好な特性を得るには、用い
る基板の電気機械結合係数Ksが大きいことが求められ
る。
2. Description of the Related Art As a surface acoustic wave device using a piezoelectric substrate, various devices such as a surface acoustic wave resonator, a surface acoustic wave filter, and an elastic convolver have been put to practical use. In order to obtain good characteristics in the surface acoustic wave device, it is required that the substrate used has a large electromechanical coupling coefficient Ks.

【0003】特開平8−139565号公報には、41
°回転Y板X伝搬LiNbO3 基板上に、該LiNbO
3 基板に比べて表面波伝搬速度が遅い材料よりなる圧電
薄膜を形成してなる圧電基板を用いており、かつラブ波
を利用した表面波装置が開示されている。ここでは、上
記特定のLiNbO3 基板上に圧電薄膜を形成すること
により、ラブ波を利用した場合の電気機械結合係数Ks
を高めることが可能とされている。
[0003] Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-139565 discloses 41
° On the rotating Y plate X-propagating LiNbO 3 substrate, the LiNbO 3
There is disclosed a surface acoustic wave device using a piezoelectric substrate formed by forming a piezoelectric thin film made of a material having a lower surface wave propagation speed than three substrates, and utilizing a Love wave. Here, by forming a piezoelectric thin film on the specific LiNbO 3 substrate, the electromechanical coupling coefficient Ks in the case of utilizing Love waves
It is possible to increase.

【0004】しかしながら、41°回転Y板X伝搬のL
iNbO3 基板上にZnO薄膜などの圧電薄膜を形成し
た場合、エピタキシャル膜を形成することができず、圧
電薄膜の膜厚が厚くなると表面波の伝搬に伴う減衰が大
きくなるという問題があった。特に、圧電薄膜の膜厚を
H、ラブ波の波長をλとしたとき、H/λ=0.045
〜0.09の範囲とされている好ましい範囲では、イン
ターデジタルトランスデューサ(以下、IDTと略す)
を用いてラブ波を励振させた場合、その減衰が大きかっ
た。
However, the L of the 41 ° rotation Y plate X propagation
When a piezoelectric thin film such as a ZnO thin film is formed on an iNbO 3 substrate, an epitaxial film cannot be formed, and when the thickness of the piezoelectric thin film is increased, there is a problem that attenuation accompanying surface wave propagation increases. In particular, when the thickness of the piezoelectric thin film is H and the wavelength of the Love wave is λ, H / λ = 0.045
In a preferred range of about 0.09, an interdigital transducer (hereinafter abbreviated as IDT) is used.
When the Love wave was excited using, the attenuation was large.

【0005】また、比較的圧電薄膜の膜厚が大きいた
め、圧電薄膜を形成したことによる表面波の減衰も大き
かった。なお、従来、ZnOなどの圧電薄膜を圧電単結
晶基板上に形成し、漏洩弾性表面波を励振させた場合
は、減衰量はさらに大きくなると考えられていた。
Further, since the thickness of the piezoelectric thin film is relatively large, the attenuation of the surface wave due to the formation of the piezoelectric thin film is also large. Conventionally, when a piezoelectric thin film of ZnO or the like is formed on a piezoelectric single crystal substrate and a leaky surface acoustic wave is excited, the attenuation is considered to be further increased.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、漏洩
弾性表面波を利用した表面波装置であって、十分な電気
機械結合係数Ksを有する圧電基板を用い、漏洩弾性表
面波の減衰が抑制されており、良好な特性を実現し得る
表面波装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a surface acoustic wave device using a leaky surface acoustic wave, which uses a piezoelectric substrate having a sufficient electromechanical coupling coefficient Ks to reduce the leaky surface acoustic wave. It is an object of the present invention to provide a surface acoustic wave device that is suppressed and can achieve good characteristics.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、41°±3回
転Y板X伝搬LiNbO3 基板と、前記LiNbO3
板上に形成されており、かつ前記LiNbO3 基板に比
べて表面波伝搬速度が遅い材料よりなる誘電体薄膜とを
有する圧電基板と、前記圧電基板に設けられたIDTと
を備え、漏洩弾性表面波を利用するように構成されてい
ることを特徴とする、表面波装置である。
The present invention SUMMARY OF] is the surface wave propagation velocity than the 41 ° ± 3 rotation Y plate X propagation LiNbO 3 substrate, the LiNbO 3 is formed on the substrate, and the LiNbO 3 substrate A piezoelectric substrate having a dielectric thin film made of a slow material, and an IDT provided on the piezoelectric substrate, wherein the surface acoustic wave device is configured to use a leaky surface acoustic wave. is there.

【0008】すなわち、本願発明者は、上記課題を達成
すべく、種々の圧電基板材料を用いて漏洩弾性表面波を
励振させる表面波装置について検討した結果、41°±
3°回転Y板X伝搬LiNbO3 基板上に、誘電体膜を
積層してなる圧電基板を用いれば、漏洩弾性表面波の伝
搬に伴う減衰を抑制することができると共に、十分な電
気機械結合係数Ksを得ることができ、従って良好な特
性を有する表面波装置を構成し得ることを見出し、該知
見に基づき、本発明を成すに至った。
That is, the present inventor studied a surface acoustic wave device that excites a leaky surface acoustic wave using various piezoelectric substrate materials in order to achieve the above-mentioned object.
The use of a piezoelectric substrate obtained by laminating a dielectric film on a 3 ° rotation Y-plate X-propagating LiNbO 3 substrate makes it possible to suppress the attenuation accompanying the propagation of leaky surface acoustic waves and to provide a sufficient electromechanical coupling coefficient. It has been found that Ks can be obtained, and thus a surface acoustic wave device having good characteristics can be constructed, and based on the findings, the present invention has been accomplished.

【0009】本発明において用いられる上記41°±3
°回転Y板X伝搬LiNbO3 基板としては、41°回
転Y板X伝搬LiNbO3 基板だけでなく、上記のよう
に38〜44°の回転角を有する回転Y板X伝搬LiN
bO3 基板を用いることができる。
The above-mentioned 41 ° ± 3 used in the present invention.
The rotating Y-plate X-propagating LiNbO 3 substrate includes not only a 41 ° rotating Y-plate X-propagating LiNbO 3 substrate but also a rotating Y-plate X-propagating LiNb having a rotation angle of 38 to 44 ° as described above.
A bO 3 substrate can be used.

【0010】また、上記LiNbO3 基板上に形成され
る誘電体膜については、LiNbO 3 基板に比べて表面
波伝搬速度が遅い材料である限り、特に限定されず、圧
電性を有する誘電体薄膜であってもよく、あるいは圧電
性を有しない誘電体薄膜であってもよい。
Further, the above-mentioned LiNbOThreeFormed on the substrate
For the dielectric film, LiNbO ThreeSurface compared to substrate
The material is not particularly limited as long as the material has a low wave propagation speed.
It may be a dielectric thin film having electrical conductivity, or a piezoelectric thin film.
A dielectric thin film having no property may be used.

【0011】圧電性を有する誘電体薄膜、すなわち圧電
薄膜としては、ZnO、CdSまたはTa2 5 からな
るものを例示することができる。圧電性を有しない誘電
体薄膜としては、SiO2 、PbS、Nb2 5 などを
例示することができる。
As a dielectric thin film having piezoelectricity, that is, a piezoelectric thin film, one made of ZnO, CdS or Ta 2 O 5 can be exemplified. Examples of the dielectric thin film having no piezoelectricity include SiO 2 , PbS, and Nb 2 O 5 .

【0012】好ましくは、請求項4に記載のように、圧
電薄膜がZnO薄膜の場合、その膜厚をH、励振される
漏洩弾性表面波の波長をλとしたとき、ZnO薄膜の規
格化された膜厚、すなわちH/λは、0より大きく、
0.045以下であるように設定される。
Preferably, when the piezoelectric thin film is a ZnO thin film, the thickness of the ZnO thin film is defined as H, and the wavelength of the leaky surface acoustic wave to be excited is λ. The film thickness, that is, H / λ is larger than 0,
It is set to be 0.045 or less.

【0013】また、上記圧電薄膜がCdS薄膜の場合に
は、その膜厚をH、励振される漏洩弾性表面波の波長を
λとしたとき、H/λは、0より大きく、0.035以
下とされる。
When the piezoelectric thin film is a CdS thin film, when the thickness is H and the wavelength of the leaky surface acoustic wave to be excited is λ, H / λ is larger than 0 and 0.035 or less. It is said.

【0014】さらに、上記圧電薄膜がTa2 5 薄膜で
あり、その膜厚をH、励振される漏洩弾性表面波の波長
をλとしたとき、好ましくは、H/λは、0より大きく
0.035以下される。
Further, when the piezoelectric thin film is a Ta 2 O 5 thin film, and its thickness is H and the wavelength of the leaky surface acoustic wave to be excited is λ, preferably, H / λ is larger than 0 and 0 0.035 or less.

【0015】本発明に係る表面波装置の具体的に構造に
ついては特に限定されるものではなく、対向2端面の反
射を利用した端面反射型の表面波装置であってもよく、
あるいはIDTの表面波伝搬方向両側に反射器を形成し
てなる反射器付きの表面波共振子や表面波フィルタであ
ってもよい。
The specific structure of the surface acoustic wave device according to the present invention is not particularly limited, and may be an end surface reflection type surface acoustic wave device utilizing reflection of two opposing end surfaces.
Alternatively, it may be a surface acoustic wave resonator or a surface acoustic wave filter provided with a reflector formed on both sides of the IDT in the direction of propagation of the surface acoustic wave.

【0016】なお、圧電基板に設けられるIDTについ
ては、圧電基板上に形成されてもよく、あるいは上記L
iNbO3 基板と誘電体薄膜との間に形成してもよく、
さらに、IDTの数や形状についても特に限定されるも
のではない。
The IDT provided on the piezoelectric substrate may be formed on the piezoelectric substrate,
It may be formed between the iNbO 3 substrate and the dielectric thin film,
Further, the number and shape of the IDTs are not particularly limited.

【0017】本発明は、漏洩弾性表面波を利用した表面
波装置一般に適用することができ、例えば、表面波共振
子、表面波フィルタあるいはエラスティックコンボルバ
などの様々な表面波装置に適用することができる。
The present invention can be generally applied to a surface acoustic wave device using a leaky surface acoustic wave, and can be applied to various surface acoustic wave devices such as a surface acoustic wave resonator, a surface acoustic wave filter, and an elastic convolver. it can.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
非限定的な実施例を挙げることにより、本発明を明らか
にする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be clarified below by giving non-limiting embodiments of the present invention with reference to the drawings.

【0019】41°回転Y板X伝搬LiNbO3 基板
(以下、単に41°Y−X LiNbO3 基板と略す)
は、減衰を伴う漏洩弾性表面波(リーキー波)を発生す
る表面波基板として知られている。しかしながら、従
来、漏洩弾性表面波は、伝搬に伴う減衰が大きいため、
使用できないと考えられていた。
A 41 ° rotated Y plate X-propagating LiNbO 3 substrate (hereinafter simply referred to as a 41 ° YX LiNbO 3 substrate)
Are known as surface acoustic wave substrates that generate leaky surface acoustic waves (leaky waves) with attenuation. However, conventionally, leaky surface acoustic waves have large attenuation due to propagation,
It was considered unusable.

【0020】上記41°Y−X LiNbO3 基板上
に、種々の誘電体薄膜を形成したところ、漏洩弾性表面
波が励振されるだけでなく、十分な電気機械結合係数K
sが得られることが認められた。
When various dielectric thin films were formed on the above 41 ° YX LiNbO 3 substrate, not only a leaky surface acoustic wave was excited but also a sufficient electromechanical coupling coefficient K
s was obtained.

【0021】以下、上記41°Y−X LiNbO3
板上にZnO薄膜を形成した場合を例に取り説明する。
41°Y−X LiNbO3 基板及びZnO薄膜の両方
において、下記の圧電基本式、運動方程式及びMaxw
ellの方程式が成立する。
Hereinafter, a case where a ZnO thin film is formed on the 41 ° YX LiNbO 3 substrate will be described as an example.
For both the 41 ° YX LiNbO 3 substrate and the ZnO thin film, the following piezoelectric basic equation, equation of motion and Maxw
The equation of ell holds.

【0022】[0022]

【数1】 (Equation 1)

【0023】漏洩弾性表面波を励振させるには、これら
の式が、ZnO薄膜表面及びZn薄膜と41°Y−X
LiNbO3 基板との境界において、それぞれの境界条
件を満たすような音速を求めればよい。
In order to excite a leaky surface acoustic wave, these equations are expressed as follows:
At the boundary with the LiNbO 3 substrate, a sound velocity that satisfies each boundary condition may be obtained.

【0024】他方、圧電基板上にIDTを形成した場
合、次の式に基づいて、インターデジタル電極が存在す
る境界において、電気的に短絡した場合の音速Vf と、
開放した場合の音速Vf から電気機械結合係数Kが求め
られる。
On the other hand, when an IDT is formed on a piezoelectric substrate, based on the following equation, the sound velocity V f when electrically short-circuited at the boundary where the interdigital electrode exists,
The electromechanical coupling coefficient K is obtained from the sound speed Vf when the motor is opened.

【0025】[0025]

【数2】 (Equation 2)

【0026】図1は、上記41°Y−X LiNbO3
基板の+面上に、種々の膜厚でZnO薄膜を形成してな
る圧電基板を用いた場合の表面波の音速Vf ,Vm を測
定した結果を示す。なお、図1において、○及び●は、
上記LiNbO3 基板の+面上にZnO薄膜を形成した
場合の表面波(漏洩弾性表面波もしくはラブ波)の音速
を示し、○は境界がフリーの場合の音速Vf を、●は境
界がメタライズられた場合の音速Vm である。なお、△
及び▲は、LiNbO3 基板の+面上にZnO薄膜を形
成した場合のレイリー波の音速を示し、△は境界がフリ
ーの場合の音速Vf を、▲は境界がメタライズされてい
る場合の音速Vm である。
FIG. 1 shows the above-mentioned 41 ° YX LiNbO 3.
The measurement results of the sound velocities V f and V m of the surface wave when using a piezoelectric substrate having ZnO thin films of various thicknesses formed on the + surface of the substrate are shown. In FIG. 1, ○ and ● represent
The sound velocity of a surface wave (leakage surface acoustic wave or Love wave) when a ZnO thin film is formed on the + face of the LiNbO 3 substrate is shown, ○ is the sound velocity V f when the boundary is free, and ● is the metallized boundary. is the speed of sound V m of the case was. Note that △
And ▲ show the sound speed of a Rayleigh wave when a ZnO thin film is formed on the + face of the LiNbO 3 substrate, △ shows the sound speed V f when the boundary is free, and ▲ shows the sound speed when the boundary is metallized. a V m.

【0027】また、図3は、LiNbO3 基板の−面上
にZnO薄膜を形成した場合の漏洩弾性表面波、ラブ波
及びレイリー波の音速を示す図であり、○、●、△及び
▲は、それぞれ、図1と同じ意味を示す。
FIG. 3 is a diagram showing sound speeds of leaky surface acoustic waves, Love waves and Rayleigh waves when a ZnO thin film is formed on the negative surface of a LiNbO 3 substrate. , Respectively, have the same meaning as in FIG.

【0028】図1及び図3から明らかなように、上記L
iNbO3 基板の+面及び−面の何れの側にZnO薄膜
を形成した場合でも、Vf とVm との差が存在すること
により、漏洩弾性表面波あるいはラブ波が励振されるこ
とがわかる。
As is apparent from FIGS. 1 and 3, the above L
LiNbO 3 substrate of + side and - to any side of the plane even when forming a ZnO thin film, by the difference between V f and V m are present, it can be seen that the leaky surface wave or Love waves are excited .

【0029】また、図1及び図3から明らかなように、
レイリー波については、境界がフリーの場合の音速Vf
と、メタライズされている場合の音速Vm との差がほと
んどなく、従って、レイリー波はほとんど励振されない
ことがわかる。しかも、レイリー波の成分は、漏洩弾性
表面波の音速Vf と音速Vm との間には存在しないた
め、上記41°Y−X LiNbO3 基板上にZnO薄
膜を形成した構造では、レイリー波の成分の影響を受け
難いことがわかる。
As is clear from FIGS. 1 and 3,
For Rayleigh waves, the sound velocity V f when the boundary is free
When almost no difference between the acoustic velocity V m when being metallized, therefore, the Rayleigh wave is seen that almost not excited. Moreover, components of the Rayleigh wave has no existence between the acoustic velocity V f and the sound velocity V m of the leaky surface acoustic wave, in the structure to form a ZnO thin film on the 41 ° Y-X LiNbO 3 substrate, the Rayleigh wave It is understood that it is hardly affected by the components of

【0030】図2は、上記41°Y−X LiNbO3
基板の+面上にZnO薄膜を種々の膜厚で形成した場合
の電気機械結合係数Kを示し、図4は、同じ基板の−面
上にZnO薄膜を種々の膜厚で形成した場合の電気機械
結合係数Kを示す図である。
FIG. 2 shows the above-mentioned 41 ° YX LiNbO 3.
FIG. 4 shows the electromechanical coupling coefficient K when the ZnO thin film is formed in various thicknesses on the + surface of the substrate, and FIG. 4 shows the electric power when the ZnO thin film is formed in various thicknesses on the negative surface of the same substrate. FIG. 4 is a diagram illustrating a mechanical coupling coefficient K.

【0031】図2及び図4を比較すれば明らかなよう
に、ZnO薄膜を上記LiNbO3 基板の+面及び−面
の何れに形成した場合でも、電気機械結合係数Kがほぼ
同等であり、もっとも、+面上に形成した場合、電気機
械結合係数Kが若干大きくなることがわかる。
As is apparent from a comparison of FIGS. 2 and 4, the electromechanical coupling coefficient K is almost the same regardless of whether the ZnO thin film is formed on the + face or the − face of the LiNbO 3 substrate. , + Surface, the electromechanical coupling coefficient K is slightly increased.

【0032】電気機械結合係数Kの最大値は、図2から
明らかなように、ZnO圧電薄膜の漏洩弾性表面波の波
長λで規格化した膜厚H/λ=0.045で、約0.4
6と非常に大きいことがわかる。また、H/λが、0.
045以下で、漏洩弾性表面波が良好に励振されること
がわかる。すなわち、ZnO薄膜の膜厚を非常に薄くし
た場合でも、漏洩弾性表面波を効果的に励振し得ること
がわかる。
As can be seen from FIG. 2, the maximum value of the electromechanical coupling coefficient K is about 0,0 at a film thickness H / λ = 0.045 normalized by the wavelength λ of the leaky surface acoustic wave of the ZnO piezoelectric thin film. 4
6, which is very large. In addition, when H / λ is 0.1.
At 045 or less, it can be seen that the leaky surface acoustic wave is favorably excited. In other words, it can be seen that even when the thickness of the ZnO thin film is extremely thin, the leaky surface acoustic wave can be effectively excited.

【0033】加えて、H/λが0.45以下の範囲で
は、ZnO薄膜の膜厚が厚くなるに従って、電気機械結
合係数Kが大きくなることがわかる。従って、電気機械
結合係数Kが比較的大きいため、上記41°Y−X L
iNbO3 基板を用いることにより、広い帯域を有する
表面波装置を提供し得ることがわかる。
In addition, when H / λ is in the range of 0.45 or less, the electromechanical coupling coefficient K increases as the thickness of the ZnO thin film increases. Therefore, since the electromechanical coupling coefficient K is relatively large, the above 41 ° Y-XL is used.
It is understood that a surface wave device having a wide band can be provided by using the iNbO 3 substrate.

【0034】また、ZnO薄膜の膜厚を薄くし得るた
め、伝搬に伴って減衰し易い漏洩弾性表面波の減衰を抑
制することができ、それによって良好な特性の表面波装
置を提供し得ることもわかる。
Further, since the thickness of the ZnO thin film can be reduced, it is possible to suppress the attenuation of the leaky surface acoustic wave which is easily attenuated with the propagation, thereby providing a surface acoustic wave device having excellent characteristics. I understand.

【0035】また、41°Y−X LiNbO3 基板の
周波数温度係数TCFは正であり、ZnO薄膜はその周
波数温度係数が負の値を有することが広く知られてい
る。従って、上記41°Y−X LiNbO3 基板とZ
nO薄膜とを組み合わせた場合、周波数温度特性を改善
し得ることもわかる。
It is widely known that the frequency temperature coefficient TCF of the 41 ° YX LiNbO 3 substrate is positive, and that the ZnO thin film has a negative frequency temperature coefficient. Therefore, the above 41 ° YX LiNbO 3 substrate and Z
It can also be seen that when combined with the nO thin film, frequency temperature characteristics can be improved.

【0036】次に、上記結果に基づいて、41°回転Y
カットX伝搬LiNbO3 基板上にZnO薄膜を形成し
てなる圧電基板を用いて、端面反射型表面波共振子を作
製した実験例につき説明する。
Next, based on the above results, a 41 ° rotation Y
An experimental example in which an end face reflection type surface acoustic wave resonator is manufactured using a piezoelectric substrate having a ZnO thin film formed on a cut X-propagation LiNbO 3 substrate will be described.

【0037】図5は、端面反射型表面波共振子を示す概
略斜視図である。端面反射型表面波共振子1は、圧電基
板2を用いて構成されている。圧電基板2は、41°Y
−XLiNbO3 基板2a上にZnO薄膜2bを積層し
た構造を有する。圧電薄膜2bの下面、すなわち、Li
NbO3 基板2aの上面に、図示のように、一対のくし
歯電極3a,3bを形成した。なお、くし歯電極3aの
複数本の電極指と、くし歯電極3bの複数本の電極指は
互いに間挿し合うように配置されている。また、くし歯
電極3a,3bのうち、最外側の電極指は、LiNbO
3 基板2の対向2端面2c,2dと上面とのなす端縁に
沿うように形成されている。
FIG. 5 is a schematic perspective view showing an end reflection type surface acoustic wave resonator. The end surface reflection type surface acoustic wave resonator 1 is configured using a piezoelectric substrate 2. The piezoelectric substrate 2 is 41 ° Y
-Has a structure in which a ZnO thin film 2b is laminated on an XLiNbO 3 substrate 2a. The lower surface of the piezoelectric thin film 2b, that is, Li
As shown, a pair of comb electrodes 3a and 3b were formed on the upper surface of the NbO 3 substrate 2a. Note that the plurality of electrode fingers of the comb electrode 3a and the plurality of electrode fingers of the comb electrode 3b are arranged so as to be inserted into each other. The outermost electrode finger of the comb electrodes 3a and 3b is LiNbO.
The three substrates 2 are formed along the edge formed by the two opposing end surfaces 2c and 2d and the upper surface.

【0038】端面反射型表面波共振子1を作製するにあ
たり、LiNbO3 基板2aとして、2.18×2.8
×厚み0.5mmであり、X方向に表面波が伝搬するよ
うに、くし歯電極3a,3bをアルミニウムを用いて形
成した。くし歯電極3a,3bについては、重み付けを
施さず、正規型IDTを構成するように形成した。ま
た、アルミニウムの膜厚は6000Åとし、λは85.
5μmとし、IDTにおけるメタライゼーション比は
0.5、電極指交差幅は25λ、電極指の対数は25対
とした。
In fabricating the edge reflection type surface acoustic wave resonator 1, a LiNbO 3 substrate 2a is 2.18 × 2.8.
× The thickness is 0.5 mm, and the comb electrodes 3a and 3b are formed using aluminum so that the surface wave propagates in the X direction. The comb electrodes 3a and 3b were formed without weighting so as to form a regular IDT. The thickness of aluminum is 6000 °, and λ is 85.
5 μm, the metallization ratio in the IDT was 0.5, the electrode finger cross width was 25λ, and the number of electrode fingers was 25.

【0039】また、ZnO圧電薄膜2bの厚みHは、H
/λ=0.027とした。上記のようにして作製した端
面反射型表面波共振子1のインピーダンス−周波数特性
を、図6に示す。
The thickness H of the ZnO piezoelectric thin film 2b is H
/Λ=0.027. FIG. 6 shows the impedance-frequency characteristics of the end surface reflection type surface acoustic wave resonator 1 manufactured as described above.

【0040】比較のために、ZnO圧電薄膜を形成しな
かったこと、並びにLiNbO3 基板の裏面にダイシン
グにより複数本の溝を形成したことを除いては、上記実
施例の端面反射型表面波共振子と同様にして、比較例1
の端面反射型表面波共振子を作製した。この比較例1の
端面反射型表面波共振子のインピーダンス−周波数を図
7に示す。
For comparison, the edge reflection type surface acoustic wave resonance of the above embodiment was performed except that the ZnO piezoelectric thin film was not formed and that a plurality of grooves were formed by dicing on the back surface of the LiNbO 3 substrate. Comparative Example 1
Was manufactured. FIG. 7 shows the impedance-frequency of the end surface reflection type surface acoustic wave resonator of Comparative Example 1.

【0041】共振周波数をfr、反共振周波数をfaと
した場合、図7に示す比較例1の端面反射型表面波共振
子の共振特性では、(fa−fr)/frは8.1%で
あるのに対し、図6に示した実施例の端面反射型表面波
共振子では、(fa−fr)/frは9.6%に増加し
ている。すなわち、広帯域化が図られていることがわか
る。
When the resonance frequency is fr and the antiresonance frequency is fa, the (fa-fr) / fr is 8.1% in the resonance characteristic of the end face reflection type surface acoustic wave resonator of Comparative Example 1 shown in FIG. On the other hand, in the end face reflection type surface acoustic wave resonator of the embodiment shown in FIG. 6, (fa−fr) / fr is increased to 9.6%. That is, it can be seen that the band is widened.

【0042】また、図6及び図7を比較すると、実施例
の端面反射型表面波共振子では、共振点及び反共振点に
おけるQの若干の劣化が見られるが、これは実用上問題
がない程度である。
6 and 7, a slight deterioration of Q at the resonance point and the anti-resonance point is observed in the end face reflection type surface acoustic wave resonator of the embodiment, but this is not a problem in practical use. It is about.

【0043】従って、図6及び図7の比較から、本発明
に従って、ZnO圧電薄膜を上記41°Y−X LiN
bO3 基板上に積層することにより、より広帯域の表面
波装置を提供し得ることがわかる。
Accordingly, from a comparison of FIGS. 6 and 7, according to the present invention, the ZnO piezoelectric thin film was formed by the above-mentioned 41 ° YX LiN
It can be seen that the lamination on the bO 3 substrate can provide a wider band surface acoustic wave device.

【0044】また、上記LiNbO3 基板の裏面をダイ
シング加工せず、ZnO圧電薄膜を積層しなかったこと
のみを除いては、実施例と同様にして構成された端面反
射型表面波共振子を比較例2の表面波共振子として作製
し、その共振特性を測定した。結果を図8に示す。
An edge reflection type surface acoustic wave resonator constructed in the same manner as in the example except that the back surface of the LiNbO 3 substrate was not diced and the ZnO piezoelectric thin film was not laminated was compared. The surface acoustic wave resonator of Example 2 was manufactured, and its resonance characteristics were measured. FIG. 8 shows the results.

【0045】なお、図8の実線Aが、比較例2の端面反
射型表面波共振子の共振特性を、破線が上述した比較例
1の端面反射型表面波共振子の共振特性を示す。図8か
ら明らかなように、ZnO圧電薄膜を積層しなかった場
合、LiNbO3 基板の裏面にダイシング加工を施さな
ければ、共振特性上に、特に反共振点近傍及び反共振点
よりも高周波数側に、図示の多数のスプリアスが発生し
ていることがわかる。これは、バルク波のLiNbO3
基板底面における反射に起因するスプリアスと考えられ
る。
The solid line A in FIG. 8 indicates the resonance characteristic of the end-face reflection type surface acoustic wave resonator of Comparative Example 2, and the broken line indicates the resonance characteristic of the end-face reflection type surface acoustic wave resonator of Comparative Example 1 described above. As is clear from FIG. 8, when the ZnO piezoelectric thin film was not laminated, the dicing process was not performed on the back surface of the LiNbO 3 substrate. As can be seen from FIG. This is the bulk wave LiNbO 3
This is considered to be spurious due to reflection at the bottom surface of the substrate.

【0046】バルク波は、漏洩弾性表面波とは異なり、
LiNbO3 基板のほぼ全厚みに渡って伝搬し、該バル
ク波の底面における反射が無視できないため、上記のよ
うなスプリアスが表れているものと考えられる。従っ
て、ZnO薄膜を積層しなかった場合には、上記のよう
にLiNbO3 基板の底面を粗面に加工しなければ、バ
ルク波の反射に起因するスプリアスを抑圧することがで
きなかった。
The bulk wave is different from the leaky surface acoustic wave,
Since the light propagates over almost the entire thickness of the LiNbO 3 substrate and the reflection at the bottom surface of the bulk wave cannot be ignored, it is considered that the above-mentioned spurious appears. Therefore, when the ZnO thin film was not laminated, the spurious due to the reflection of the bulk wave could not be suppressed unless the bottom surface of the LiNbO 3 substrate was roughened as described above.

【0047】これに対して、図6から明らかなように、
本実施例の端面反射型表面波共振子では、LiNbO3
基板の底面を粗面に加工せずとも、上記ZnO圧電薄膜
を積層することにより、バルク波の反射に起因するスプ
リアスが抑圧されていることがわかる。すなわち、Li
NbO3 基板上にZnO薄膜を形成することにより、バ
ルク波の反射に起因するスプリアスを抑制することがで
き、良好な共振特性が得られる。これは、以下の理由に
よると考えられる。
On the other hand, as is apparent from FIG.
In the edge reflection type surface acoustic wave resonator of this embodiment, LiNbO 3
It can be seen that the spurious due to the reflection of the bulk wave is suppressed by laminating the above-mentioned ZnO piezoelectric thin film without processing the bottom surface of the substrate into a rough surface. That is, Li
By forming a ZnO thin film on an NbO 3 substrate, spurious due to reflection of bulk waves can be suppressed, and good resonance characteristics can be obtained. This is considered for the following reason.

【0048】一般に、バルク波は、IDTにおいて電気
的に直接励振されて発生したり、あるいは、表面波がグ
レーティング反射器に到達した場合に表面波の反射に際
して、表面波からバルク波へのモード変換が生じること
により発生したりする。IDTも構造上グレーティング
反射器と同様と見なされるため、IDTにおいても表面
波のバルク波へのモード変換が生じると考えられる。こ
の場合、IDTの電極指部分の音響インピーダンスと、
電極指間の間隙における音響インピーダンスとの差(電
界短絡効果と質量負荷効果)が大きいほど、バルク波へ
の変換効率が高くなる。
In general, a bulk wave is generated by being directly electrically excited in an IDT, or a mode conversion from a surface wave to a bulk wave upon reflection of the surface wave when the surface wave reaches a grating reflector. Is caused by the occurrence of Since the IDT is structurally regarded as being similar to the grating reflector, it is considered that the mode conversion of the surface wave into the bulk wave also occurs in the IDT. In this case, the acoustic impedance of the electrode finger portion of the IDT and
The greater the difference between the acoustic impedance in the gap between the electrode fingers (electric field short-circuit effect and mass load effect), the higher the conversion efficiency to bulk waves.

【0049】ところが、本実施例では、ZnO薄膜がL
iNbO3 基板上に積層されているため、電極指部分
と、電極指間の間隙との音響インピーダンス差が小さく
され、表面波のバルク波への変換効率が低められ、バル
ク波に起因する不要スプリアスが抑制されているものと
考えられる。
However, in this embodiment, the ZnO thin film is L
Since it is laminated on the iNbO 3 substrate, the acoustic impedance difference between the electrode finger portion and the gap between the electrode fingers is reduced, the conversion efficiency of the surface wave into the bulk wave is reduced, and unnecessary spurious due to the bulk wave is reduced. Is considered to be suppressed.

【0050】加えて、上記ZnO薄膜が、IDTに対し
てパッシベーション膜としての役割をも果たし、IDT
の電極指の腐食や金属粉による短絡も生じ難い。上記実
施例として制作した端面反射型表面波共振子1を7個用
い、ラダー型フィルタを作製した。このようにして得た
ラダー型フィルタのフィルタ特性を図9に示す。
In addition, the ZnO thin film also functions as a passivation film for the IDT,
Corrosion of the electrode fingers and short-circuiting due to metal powder hardly occur. A ladder-type filter was manufactured using seven end-face reflection type surface acoustic wave resonators 1 manufactured as the above examples. FIG. 9 shows the filter characteristics of the ladder-type filter thus obtained.

【0051】図9から明らかなように、このラダー型フ
ィルタでは、挿入損失が、1.9dB、帯域外減衰量が
約30dB、3dB通過帯域が45.2〜50.0MH
zと、実用上問題のないことがわかる。すなわち、漏洩
弾性表面波を利用した上記端面反射型表面波共振子を用
い、実用に供用し得るラダー型フィルタを構成し得るこ
とがわかる。
As is clear from FIG. 9, the ladder-type filter has an insertion loss of 1.9 dB, an out-of-band attenuation of about 30 dB, and a 3 dB pass band of 45.2 to 50.0 MH.
It can be seen that there is no practical problem with z. In other words, it can be seen that a ladder-type filter that can be put to practical use can be configured by using the above-mentioned end-face reflection type surface acoustic wave resonator using a leaky surface acoustic wave.

【0052】なお、本発明は、上記41°Y−X Li
NbO3 基板上に、該LiNbO3基板に比べて漏洩弾
性表面波の音速が遅い誘電体薄膜を形成してなる圧電基
板を用いたことに特徴を有するものであり、誘電体薄膜
としては、上記実施例に示したZnO圧電薄膜だけでな
く、CdS薄膜やTa2 5 薄膜などの他の圧電薄膜を
用いてもよく、あるいはSiO2 、PbS、Nb2 5
などの圧電性を有しない誘電体薄膜を用いてもよい。
It should be noted that the present invention relates to the above-mentioned 41 ° YX Li
It is characterized by using a piezoelectric substrate formed on a NbO 3 substrate and forming a dielectric thin film having a lower sound velocity of leaky surface acoustic wave than the LiNbO 3 substrate. In addition to the ZnO piezoelectric thin film shown in the embodiment, another piezoelectric thin film such as a CdS thin film or a Ta 2 O 5 thin film may be used, or SiO 2 , PbS, Nb 2 O 5
For example, a dielectric thin film having no piezoelectricity may be used.

【0053】CdS圧電薄膜を上記LiNbO3 基板の
+面上に形成した場合の規格化膜厚H/λと音速との関
係を図10に、規格化膜厚H/λと電気機械結合係数K
sとの関係を図11に示す。同様に、Ta2 5 薄膜を
41°Y−X LiNbO3基板上に形成した場合の、
Ta2 5 薄膜の規格化膜厚H/λと音速との関係、並
びに該規格化膜厚H/λと電気機械結合係数Ksとの関
係を、それぞれ、図12及び図13に示す。
FIG. 10 shows the relationship between the normalized film thickness H / λ and the sound velocity when the CdS piezoelectric thin film was formed on the positive surface of the LiNbO 3 substrate, and FIG.
FIG. 11 shows the relationship with s. Similarly, when a Ta 2 O 5 thin film is formed on a 41 ° YX LiNbO 3 substrate,
The relationship between the normalized film thickness H / λ of the Ta 2 O 5 thin film and the sound velocity, and the relationship between the normalized film thickness H / λ and the electromechanical coupling coefficient Ks are shown in FIGS. 12 and 13, respectively.

【0054】図10〜図13から明らかなように、Cd
S薄膜及びTa2 5 薄膜を用いた場合、H/λを0.
035以下とすれば、漏洩弾性表面波を効率よく励振す
ることができ、大きな電気機械結合係数の得られること
がわかる。従って、ZnO薄膜を形成した上記実施例と
同様に、広い帯域を有し、かつ共振特性が良好な表面波
装置を提供し得ることがわかる。
As is apparent from FIGS. 10 to 13, Cd
When the S thin film and the Ta 2 O 5 thin film are used, H / λ is set to 0.1.
It can be seen that if the ratio is 035 or less, the leaky surface acoustic wave can be efficiently excited, and a large electromechanical coupling coefficient can be obtained. Therefore, it can be seen that a surface acoustic wave device having a wide band and excellent resonance characteristics can be provided as in the above-described embodiment in which the ZnO thin film is formed.

【0055】PbSまたはNb2 5 圧電薄膜を上記L
iNbO3 基板の+面上に形成した場合の規格化膜厚H
/λと音速との関係を図14に、規格化膜厚H/λと電
気機械結合係数Ksとの関係を図15に示す。
The PbS or Nb 2 O 5 piezoelectric thin film is
Normalized film thickness H when formed on + surface of iNbO 3 substrate
FIG. 14 shows the relationship between / λ and the speed of sound, and FIG. 15 shows the relationship between the normalized film thickness H / λ and the electromechanical coupling coefficient Ks.

【0056】図14,15から明らかなように、PbS
またはNb2 5 薄膜を用いた場合も漏洩弾性表面波を
効率よく励振することができ、大きな電気機械結合係数
の得られることがわかる。従って、ZnO薄膜を形成し
た上記実施例と同様に、広い帯域を有し、かつ共振特性
が良好な表面波装置を提供し得ることがわかる。
As is clear from FIGS. 14 and 15, PbS
Also, it can be seen that even when an Nb 2 O 5 thin film is used, a leaky surface acoustic wave can be efficiently excited and a large electromechanical coupling coefficient can be obtained. Therefore, it can be seen that a surface acoustic wave device having a wide band and excellent resonance characteristics can be provided as in the above-described embodiment in which the ZnO thin film is formed.

【0057】なお、本発明は、上記圧電基板を用いてお
り、かつ漏洩弾性表面波を利用した表面波装置に関する
ものであり、表面波装置の具体的な構造、すなわち、I
DTの数及び形状等については、特に限定されるもので
はなく、従来より公知の構造を適宜採用し得る。
The present invention relates to a surface acoustic wave device using the above-described piezoelectric substrate and utilizing a leaky surface acoustic wave.
The number and shape of the DT are not particularly limited, and a conventionally known structure can be appropriately adopted.

【0058】すなわち、上述した端面反射型表面波共振
子に限らず、例えば、図16に示す表面波共振子11の
ように、IDT12の両側にグレーティング反射器1
3,14を配置した反射器付きの表面波共振子であって
もよい。なお、図16において、16を圧電基板を、1
6aは41°Y−X LiNbO3 基板、15bは誘電
体薄膜を示す。
That is, the grating reflectors 1 are provided on both sides of the IDT 12 like the surface wave resonator 11 shown in FIG.
It may be a surface acoustic wave resonator with a reflector in which 3, 14 are arranged. In FIG. 16, reference numeral 16 denotes a piezoelectric substrate;
6a indicates a 41 ° YX LiNbO 3 substrate, and 15b indicates a dielectric thin film.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明に係る表面波装置では、41°±
3°回転Y板X伝搬LiNbO3 基板上に、該LiNb
3 基板より表面波の音速の遅い材料からなる誘電体薄
膜が形成されている圧電基板を用いているため、漏洩弾
性表面波を効率よく励振することができ、かつ電気機械
結合係数が十分な大きさとされる。従って、漏洩弾性表
面波を利用して、広帯域の表面波装置を提供することが
できる。
According to the surface acoustic wave device of the present invention, 41 ° ±
On a 3 ° rotation Y plate X-propagating LiNbO 3 substrate, the LiNb
Since a piezoelectric substrate on which a dielectric thin film made of a material whose surface wave has a lower sound velocity than that of the O 3 substrate is used, a leaky surface acoustic wave can be efficiently excited and the electromechanical coupling coefficient is sufficient. Size. Therefore, it is possible to provide a wide-band surface acoustic wave device using a leaky surface acoustic wave.

【0060】また、41°回転Y板X伝搬LiNbO3
基板は、温度係数Tcが60〜65ppmと小さいこと
が知られているため、表面波装置の周波数温度特性も良
好なものとなる。
Further, a 41 ° rotation Y-plate X-propagation LiNbO 3
Since the substrate is known to have a small temperature coefficient Tc of 60 to 65 ppm, the frequency-temperature characteristics of the surface acoustic wave device are also good.

【0061】特に、請求項3に記載のように、圧電薄膜
として、ZnO、CdSまたはTa 2 5 のような圧電
薄膜を用いた場合には、該圧電薄膜の周波数温度特性の
係数TCFが負であり、上記、Y−X LiNbO3
板の周波数温度特性の係数TCFが正であるため、より
一層温度特性の良好な表面波装置を提供することができ
る。
In particular, as described in claim 3, a piezoelectric thin film
As ZnO, CdS or Ta TwoOFivePiezo like
When a thin film is used, the frequency temperature characteristics of the piezoelectric thin film
The coefficient TCF is negative, and the above-mentioned YX LiNbOThreeBase
Since the coefficient TCF of the frequency temperature characteristic of the plate is positive,
A surface wave device having better temperature characteristics can be provided.
You.

【0062】また、ZnO薄膜を用いた場合には、その
規格化膜厚H/λを、0.045以下とすることによ
り、漏洩弾性表面波を安定に励振し得るだけでなく、Z
nO薄膜の膜厚が薄くてよいため、漏洩弾性表面波の伝
搬に伴う減衰を抑制することができ、より良好な共振特
性を得ることができる。同様に、CdS薄膜やTa2
5 薄膜を用いた場合には、その規格化膜厚H/λを0.
035以下とすることにより、漏洩弾性表面波を良好に
励振することができ、かつ伝搬に伴う減衰を抑制し得る
ので、良好な共振特性を有する表面波装置を提供し得
る。
When a ZnO thin film is used,
By setting the normalized film thickness H / λ to 0.045 or less.
Not only can stably excite the leaky surface acoustic wave, but also
Since the thickness of the nO thin film may be small, the propagation of leaky surface acoustic waves is
Attenuation due to transport can be suppressed, resulting in better resonance characteristics.
Sex can be obtained. Similarly, a CdS thin film or TaTwoO
FiveWhen a thin film is used, the normalized film thickness H / λ is set to 0.1.
035 or less to improve the leakage surface acoustic wave
Can excite and suppress attenuation accompanying propagation
Therefore, it is possible to provide a surface acoustic wave device having good resonance characteristics.
You.

【0063】また、請求項7に記載のように、本発明に
係る表面波装置を端面反射型の表面波装置とした場合に
は、反射器を有せず、従って、小型であり、かつ漏洩弾
性表面波のIDT外への伝搬が生じないため、漏洩弾性
表面波を利用して一層良好な共振特性を有する表面波装
置を提供することが可能となる。
Further, when the surface acoustic wave device according to the present invention is an edge-reflection type surface acoustic wave device, it has no reflector, and is therefore small in size and leaky. Since the surface acoustic wave does not propagate outside the IDT, it is possible to provide a surface acoustic wave device having better resonance characteristics using the leaky surface acoustic wave.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】41°回転Y板X伝搬LiNbO3 基板の+面
上にZnO薄膜を形成してなる圧電基板におけるZnO
薄膜の相対的膜厚H/λと、励振される各種表面波の音
速との関係を示す図。
FIG. 1 shows ZnO on a piezoelectric substrate having a ZnO thin film formed on a + surface of a 41 ° rotation Y-plate X-propagation LiNbO 3 substrate.
The figure which shows the relationship between the relative film thickness H / (lambda) of a thin film, and the sound speed of various surface waves excited.

【図2】41°回転Y板X伝搬LiNbO3 基板の+面
上にZnO薄膜を形成してなる圧電基板のZnO薄膜の
相対的膜厚H/λと、電気機械結合係数との関係を示す
図。
FIG. 2 shows a relationship between a relative thickness H / λ of a ZnO thin film of a piezoelectric substrate formed by forming a ZnO thin film on a + surface of a 41 ° rotation Y-plate X-propagation LiNbO 3 substrate and an electromechanical coupling coefficient. FIG.

【図3】41°回転Y板X伝搬LiNbO3 基板の−面
上にZnO薄膜を形成してなる圧電基板を用いた場合の
ZnO薄膜の相対的膜厚H/λと、表面波の音速との関
係を示す図。
FIG. 3 shows a relative thickness H / λ of a ZnO thin film and a sound velocity of a surface wave when a piezoelectric substrate having a ZnO thin film formed on a negative surface of a 41 ° rotation Y plate X-propagation LiNbO 3 substrate is used. FIG.

【図4】41°回転Y板X伝搬LiNbO3 基板の−面
上にZnO薄膜を形成した場合のZnO薄膜の相対的膜
厚H/λと、電気機械結合係数との関係を示す図。
FIG. 4 is a view showing a relationship between a relative thickness H / λ of a ZnO thin film and an electromechanical coupling coefficient when a ZnO thin film is formed on a − surface of a 41 ° rotation Y-plate X-propagation LiNbO 3 substrate.

【図5】本発明の一実施例の端面反射型表面波共振子を
示す斜視図。
FIG. 5 is a perspective view showing an edge reflection type surface acoustic wave resonator according to one embodiment of the present invention.

【図6】図5に示した端面反射型表面波共振子の共振特
性を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing resonance characteristics of the end-face reflection type surface acoustic wave resonator shown in FIG. 5;

【図7】比較のために用意した、ZnO薄膜が積層され
ていない端面反射型表面波共振子の共振特性を示す図。
FIG. 7 is a diagram illustrating a resonance characteristic of an edge-reflection surface acoustic wave resonator in which a ZnO thin film is not stacked, prepared for comparison.

【図8】比較のために用意した、ZnO薄膜が形成され
ていない端面反射型表面波共振子において、底面に溝加
工した場合と、溝加工を施さなかった場合の共振特性を
示す図。
FIG. 8 is a diagram showing resonance characteristics of an edge-reflection type surface acoustic wave resonator in which a ZnO thin film is not formed and in which a bottom surface is grooved and where a groove is not formed, prepared for comparison.

【図9】図5に示した端面反射型表面波共振子を複数用
いて構成されたラダー型フィルタのフィルタ特性を示す
図。
FIG. 9 is a diagram illustrating filter characteristics of a ladder-type filter configured by using a plurality of end-face reflection type surface acoustic wave resonators illustrated in FIG. 5;

【図10】41°回転Y板X伝搬LiNbO3 基板の+
面上にCdS薄膜を形成してなる圧電基板におけるCd
S薄膜の相対的膜厚H/λと、励振される各種表面波の
音速との関係を示す図。
FIG. 10: + of a 41 ° rotation Y-plate X-propagation LiNbO 3 substrate
Cd on a piezoelectric substrate having a CdS thin film formed on its surface
The figure which shows the relationship between the relative film thickness H / (lambda) of S thin film, and the sound speed of various surface waves excited.

【図11】41°回転Y板X伝搬LiNbO3 基板の+
面上にCdS薄膜を形成してなる圧電基板のCdS薄膜
の相対的膜厚H/λと、電気機械結合係数との関係を示
す図。
FIG. 11 shows a graph of + of a 41 ° rotation Y plate X propagation LiNbO 3 substrate.
The figure which shows the relationship between the relative film thickness H / (lambda) of the CdS thin film of the piezoelectric substrate which forms a CdS thin film on a surface, and an electromechanical coupling coefficient.

【図12】41°回転Y板X伝搬LiNbO3 基板の+
面上にTa2 5 薄膜を形成してなる圧電基板における
Ta2 5 薄膜の相対的膜厚H/λと、励振される各種
表面波の音速との関係を示す図。
FIG. 12 shows a diagram of + of a 41 ° rotation Y-plate X-propagation LiNbO 3 substrate.
Shows the relative thickness H / lambda of the Ta 2 O 5 thin film of the piezoelectric substrate obtained by forming a Ta 2 O 5 thin film on the surface, the relationship between the acoustic velocity of Excited various surface waves.

【図13】41°回転Y板X伝搬LiNbO3 基板の+
面上にTa2 5 薄膜を形成してなる圧電基板のTa2
5 薄膜の相対的膜厚H/λと、電気機械結合係数との
関係を示す図。
FIG. 13: + of a 41 ° rotation Y-plate X-propagation LiNbO 3 substrate
Of the piezoelectric substrate obtained by forming a Ta 2 O 5 thin film on a surface Ta 2
O 5 relative thickness H / lambda of the thin film, shows a relationship between the electromechanical coupling coefficient.

【図14】41°回転Y板X伝搬LiNbO3 基板の+
面上にPbSまたはNb2 5 薄膜を形成してなる圧電
基板におけるPbSまたはNb2 5 薄膜の相対的膜厚
H/λと、励振される各種表面波の音速との関係を示す
図。
FIG. 14: + of a 41 ° rotation Y-plate X-propagation LiNbO 3 substrate
Shows the relative thickness H / lambda of PbS or Nb 2 O 5 thin film of the piezoelectric substrate obtained by forming a PbS or Nb 2 O 5 thin film on the surface, the relationship between the acoustic velocity of Excited various surface waves.

【図15】41°回転Y板X伝搬LiNbO3 基板の+
面上にPbSまたはNb2 5 薄膜を形成してなる圧電
基板のPbSまたはNb2 5 薄膜の相対的膜厚H/λ
と、電気機械結合係数との関係を示す図。
FIG. 15 shows a graph of + of a 41 ° rotation Y plate X propagation LiNbO 3 substrate.
Surface on the PbS or Nb 2 O 5 of the piezoelectric substrate on which a thin film is formed comprising PbS or Nb 2 O 5 thin film relative thickness H / lambda
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between the coefficient and an electromechanical coupling coefficient.

【図16】本発明が適用される表面波装置の一例として
の反射器付き表面波共振子を示す斜視図。
FIG. 16 is a perspective view showing a surface acoustic wave resonator with a reflector as an example of a surface acoustic wave device to which the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…表面波装置としての端面反射型表面波共振子 2…圧電基板 2a…41°Y板X伝搬LiNbO3 基板 2b…ZnO薄膜 3a,3b…くし歯電極 11…表面波共振子 12…IDT 13,14…反射器 15…圧電基板 15a…41°回転Y板X伝搬LiNbO3 基板 15b…誘電体薄膜1 ... edge reflection type surface acoustic wave resonator 2 ... piezoelectric substrate 2a ... 41 ° Y cut X propagation LiNbO 3 substrate 2b ... ZnO thin films 3a as a surface acoustic wave device, 3b ... comb electrodes 11 ... surface wave resonator 12 ... IDT 13 , 14 ... reflectors 15 ... piezoelectric substrate 15a ... 41 ° rotation Y plate X propagation LiNbO 3 substrate 15b ... dielectric thin film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池浦 守 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Mamoru Ikeura 2-26-10 Tenjin, Nagaokakyo-shi, Kyoto Inside Murata Manufacturing Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 41°±3回転Y板X伝搬LiNbO3
基板と、前記LiNbO3 基板上に形成されており、か
つ前記LiNbO3 基板に比べて表面波伝搬速度が遅い
材料よりなる誘電体薄膜とを有する圧電基板と、 前記圧電基板に設けられたインターデジタルトランスデ
ューサとを備え、漏洩弾性表面波を利用するように構成
されていることを特徴とする、表面波装置。
1. A 41 ° ± 3 rotation Y-plate X-propagation LiNbO 3
Substrate and the LiNbO 3 is formed on the substrate, and a piezoelectric substrate having a dielectric thin film surface-wave propagation velocity than that of the LiNbO 3 substrate is slower material, interdigital provided on the piezoelectric substrate A surface acoustic wave device comprising: a transducer; and configured to use a leaky surface acoustic wave.
【請求項2】 前記誘電体薄膜が、圧電薄膜である、請
求項1に記載の表面波装置。
2. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein said dielectric thin film is a piezoelectric thin film.
【請求項3】 前記圧電薄膜が、ZnO、CdSまたは
Ta2 5 よりなる、請求項1に記載の表面波装置。
3. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the piezoelectric thin film is made of ZnO, CdS, or Ta 2 O 5 .
【請求項4】 前記圧電薄膜がZnO薄膜であり、その
膜厚をH、励振される漏洩弾性表面波の波長をλとした
ときに、H/λが、0.045以下である、請求項3に
記載の表面波装置。
4. The piezoelectric thin film is a ZnO thin film, wherein H / λ is 0.045 or less, where H is the thickness, and λ is the wavelength of the leaky surface acoustic wave to be excited. 4. The surface acoustic wave device according to 3.
【請求項5】 前記圧電薄膜がCdS薄膜であり、その
膜厚をH、励振される漏洩弾性表面波の波長をλとした
ときに、H/λが、0.035以下である、請求項3に
記載の表面波装置。
5. The piezoelectric thin film is a CdS thin film, wherein H / λ is 0.035 or less, where H is the thickness, and λ is the wavelength of the leaky surface acoustic wave to be excited. 4. The surface acoustic wave device according to 3.
【請求項6】 前記圧電薄膜がTa2 5 薄膜であり、
その膜厚をH、励振される漏洩弾性表面波の波長をλと
したときに、H/λが、0.035以下である、請求項
3に記載の表面波装置。
6. The piezoelectric thin film is a Ta 2 O 5 thin film,
4. The surface acoustic wave device according to claim 3, wherein H / λ is 0.035 or less, where H is the film thickness, and λ is the wavelength of the leaky surface acoustic wave to be excited.
【請求項7】 端面反射型の表面波装置である、請求項
1〜6の何れかに記載の表面波装置。
7. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the surface acoustic wave device is an edge reflection type surface acoustic wave device.
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