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KR20040031633A - 탄성 표면파 장치 및 탄성 표면파 장치의 온도 특성 조정방법 - Google Patents

탄성 표면파 장치 및 탄성 표면파 장치의 온도 특성 조정방법 Download PDF

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KR20040031633A
KR20040031633A KR1020030068782A KR20030068782A KR20040031633A KR 20040031633 A KR20040031633 A KR 20040031633A KR 1020030068782 A KR1020030068782 A KR 1020030068782A KR 20030068782 A KR20030068782 A KR 20030068782A KR 20040031633 A KR20040031633 A KR 20040031633A
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acoustic wave
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temperature
cut
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KR1020030068782A
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Inventor
간나시게오
Original Assignee
세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

복수의 탄성 표면파 소자를 동일 기판 상에 병렬 관계로 접속하여 배치한 탄성 표면파 장치를 소형화하고 또한, 넓은 온도 범위에 있어서 온도 특성을 양호하게 한다.
오일러각 (0°, 113∼135°, ±(40∼49°))으로 절단된 수정판의 주 표면 상에 복수의 탄성 표면파 소자가, 각각의 전파 방향 ψ이 서로 상이하도록 배치된다. 그리고, 상기 오일러각을 (0°, θ, ψ)로 한 경우, 각각의 상기 전파 각도 ψ를 0.3295θ+3.3318°±1.125°의 범위 내로 설정하면, 상기 전파 방향의 차이를 작게 하는 것이 가능해진다. 이에 따라, 탄성 표면파 소자가 이루는 각도가 작아져서, 탄성 표면파 장치의 소형화가 달성된다.

Description

탄성 표면파 장치 및 탄성 표면파 장치의 온도 특성 조정 방법{ELASTIC SURFACE WAVE DEVICE AND TEMPERATURE CHARACTERISTICS ADJUSTING METHOD THEREOF}
본 발명은, 탄성 표면파 장치에 관한 것으로, 특히 수정판을 이용하여, 온도에 대한 주파수의 변동을 저감시키도록 한 탄성 표면파 장치 및 온도 특성 조정 방법에 관한 것이다.
종래, 수정 편(片)으로 대표되는 압전체 평판의 주 표면에 IDT(Interdigital Transducer) 전극을 마련하여, 고주파 영역을 안정적으로 발진(發振)시키는 탄성 표면파 장치가 알려져 있다. 그리고 상술한 탄성 표면파 장치에서는, 온도 변화에 대한 주파수의 변동을 저감시킬 목적으로 압전체 평판에 ST 컷트 수정판을 이용하고, 당해 ST 컷트 수정판의 X축 방향(전기축 방향)을 탄성 표면파의 전파 방향으로 하여, 탄성 표면파의 일종인 레일리(Rayleigh)파를 여진(勵振)시키는 ST 컷트 탄성 표면파 장치가 알려져 있다.
이 온도 변화에 대한 주파수의 변동을 한층 더 저감시킬 목적으로, ST 컷트 수정판 상에 복수의 탄성 표면파 소자를, 각각의 탄성 표면파 소자로부터 획득되는 탄성 표면파의 전파 방향을 서로 상이하게 배치하는 경우나, IDT 전극의 전극 두께를 서로 상이하게 배치하는 경우가 있다(예컨대, 특허문헌1).
또한, ST 컷트 수정판을 Z'축 주위로 회전시키고, 이 Z'축 주위로 면 내 회전시킨 ST 컷트 수정판(이하, 면 내 회전 ST 컷트 수정판이라고 함) 상에 하나의 탄성 표면파 소자를 배치(이하, 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치라고 함)하는 경우가 있다(예컨대, 특허문헌2).
(특허문헌1) 일본 특허 공개 소화 제 53-145595 호 공보
(특허문헌2) 일본 특허 등록 소화 제 63-18892 호 공보
(비특허문헌1) 미노와·쥬몬지, 「수정판을 이용한 탄성 표면파 소자의 중심 주파수와 그 온도 특성」, 신학기보(信學技報), 사단 법인 전자 정보 통신 학회, 1976년 7월, Vol.76, No.78, p.9-16, US76-23
그러나, 전파 방향에 대한 ST 컷트 탄성 표면파 장치의 온도 특성(온도 변화에 대한 주파수 변동 특성)의 정점(頂点) 온도(주파수의 극값을 부여하는 온도)의 변화는 작고, 전파 방향이 10° 변하더라도 정점 온도의 변화는 20℃ 이하이다(예컨대, 비특허문헌1 참조). 이 때문에, 복수의 탄성 표면파 소자를 동일한 ST 컷트 수정판 상에 배치하고자 한 경우, 각각의 탄성 표면파 소자가 이루는 각도를 크게할 필요가 있다. 특히 배치하는 탄성 표면파 소자의 수를 많게 하여, 넓은 온도 범위에 있어서의 주파수의 변동을 작게 하고자 하는 경우에는, 최소의 정점 온도를 부여하는 탄성 표면파 소자와 최대의 정점 온도를 부여하는 탄성 표면파 소자가 이루는 각도는 커지지 않을 수가 없다. 이 때문에, 동일한 ST 컷트 수정판 상에 복수의 탄성 표면파 소자를, 각각의 탄성 표면파 소자로부터 얻어지는 탄성 표면파의 전파 방향을 서로 상이하게 하여 배치한 탄성 표면파 장치는, 소형화가 곤란하다는 문제점이 있었다. 또한, 비스듬하게 배치된 IDT 전극은 고주파가 되는 것에 따라서, 다음의 문제점도 가진다.
IDT 전극은 통상 포토 마스크를 이용하여 그 패턴을 형성한다. 이 포토 마스크에 있어서 경사진 직선은, 짧은 직선을 계단 형상으로 배열한 직선군(直線群)에 의해 형성된다. 고주파로 되는 것에 따라서 세선화(細線化)하는 IDT 전극에서는, 이 계단 형상으로 배열된 직선군의 계단 상태를 무시할 수 없게 되고, 비스듬하게 배치된 IDT 전극이 매끄러운 모양(IDT 전극의 전극 폭이 일정)으로는 볼 수 없게 되어 버린다. 그리고 IDT 전극이 매끄럽지 않은 경우에는 불필요한 진동이 발생하는 경우가 있어서, 불량의 원인이 될 수 있다.
한편, 동일한 ST 컷트 수정판 상에, IDT 전극의 전극 두께가 서로 다른 복수의 탄성 표면파 소자를 배치하는 경우는, IDT 전극을 평행하게 배치할 수 있다. 그러나, 동일한 수정판 상에 복수의 전극 두께를 형성할 필요가 있어, 제조 프로세스가 복잡하게 되어 버린다는 문제점이 있었다.
면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치는, ST 컷트 탄성 표면파 장치에 비해서 온도 특성이 매우 좋다. 그러나, 하나의 탄성 표면파 소자로부터 얻어지는 온도 특성에서는, 사용 온도 범위를 확대한 경우에, 주파수의 변동은 커지는 한편, 정밀도로서는 불충분한 것이 되어 버린다는 문제점이 있었다.
본 발명은, 상기 종래의 문제점에 착안하여 넓은 온도 범위에 있어서 온도 특성이 양호하고 소형인 탄성 표면파 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은, 탄성 표면파 장치의 온도 특성 조정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 수정의 컷트각의 설명도,
도 2는 극값을 갖는 온도 특성 곡선도,
도 3은 오일러각이 (0°, 113∼135°, ±(40∼49°))인 면 내 회전 ST 컷트 수정판에 있어서 극값을 갖는 온도 특성 곡선을 용이하게 찾아내는 것이 가능한 범위를 도시하는 그래프,
도 4는 오일러각이 (0°, 113∼135°, ±(40∼49°))인 면 내 회전 ST 컷트 수정판을 이용한 공진자형 SAW 디바이스에 있어서, 3차 함수의 극값의 유무를 검증한 그래프,
도 5는 오일러각이 (0°, 113∼135°, ±(40∼49°))인 면 내 회전 ST 컷트 수정판을 이용한 공진자형 SAW 디바이스에 있어서, 3차 함수의 극값의 유무를 검증한 그래프,
도 6은 오일러각이 (0°, 113∼135°, ±(40∼49°))인 면 내 회전 ST 컷트 수정판을 이용한 공진자형 SAW 디바이스에 있어서, 3차 함수의 극값의 유무를 검증한 그래프,
도 7은 오일러각이 (0°, 113∼135°, ±(40∼49°))인 면 내 회전 ST 컷트 수정판을 이용한 공진자형 SAW 디바이스에 있어서, 3차 함수의 극값의 유무를 검증한 그래프,
도 8은 오일러각이 (0°, 113∼135°, ±(40∼49°))인 면 내 회전 ST 컷트 수정판을 이용한 공진자형 SAW 디바이스에 있어서, 3차 함수의 극값의 유무를 검증한 그래프,
도 9는 오일러각이 (0°, 113∼135°, ±(40∼49°))인 면 내 회전 ST 컷트 수정판을 이용한 트랜스버셜형 SAW 필터에 있어서, 3차 함수의 극값의 유무를 검증한 그래프,
도 10은 오일러각이 (0°, 113∼135°, ±(40∼49°))인 면 내 회전 ST 컷트 수정판을 이용한 트랜스버셜형 SAW 필터에 있어서, 3차 함수의 극값의 유무를 검증한 그래프,
도 11은 오일러각이 (0°, 113∼135°, ±(40∼49°))인 면 내 회전 ST 컷트 수정판을 이용한 트랜스버셜형 SAW 필터에 있어서, 3차 함수의 극값의 유무를 검증한 그래프,
도 12는 오일러각이 (0°, 113∼135°, ±(40∼49°))인 면 내 회전 ST 컷트 수정판을 이용한 트랜스버셜형 SAW 필터에 있어서, 3차 함수의 극값의 유무를 검증한 그래프,
도 13은 오일러각이 (0°, 123°, 0°)인 ST 컷트 탄성 표면파 장치의 온도 특성 곡선과 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치의 온도 특성 곡선을 비교한 그래프,
도 14는 오일러각이 (0°, 123°, 0°)와 실시예에 따른 (0°, 123°, 43.2)로서, H/λ=0.03인 때의, η와 정점 온도의 관계를 나타내는 도면,
도 15는 본 발명에 따른 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치의 제 1 실시예를 도시하는 도면,
도 16은 본 발명에 따른 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치의 제 3 실시예를 도시하는 도면,
도 17은 본 발명에 따른 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치의 제 5 실시예를 도시하는 도면,
도 18은 본 발명에 따른 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치의 실시예에 있어서의 온도 특성을 도시하는 도면,
도 19는 본 발명에 따른 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치의 제 2 실시예를 도시하는 도면,
도 20은 본 발명에 따른 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치의 제 4 실시예를 도시하는 도면,
도 21은 본 발명에 따른 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치의 제 6 실시예를 도시하는 도면,
도 22는 본 발명에 따른 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치의 실시예에 있어서의 온도 특성을 도시하는 도면,
도 23은 본 발명에 따른 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치의 실시예에있어서의 온도 특성을 도시하는 도면,
도 24는 본 발명에 따른 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치의 실시예에 있어서의 온도 특성을 도시하는 도면,
도 25는 전극 폭/전극 피치, H/λ의 설명도로서, 탄성 표면파 소자의 단면도,
도 26은 실시예에 따른 오일러각이 (0°, 123°, ψ)로서, H/λ=0.03 및 0.04이고, η=0.5인 때의, ψ와 정점 온도의 관계를 도시하는 도면,
도 27은 본 발명에 따른 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치의 제 1 실시예를 도시하는 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : ST 컷트 수정판2 : 수정 Z판
3 : 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치인 탄성 표면파 장치
4 : 해칭부5 : 해칭부
6 : IDT 전극7 : 전기 단자
8 : 전기 단자9 : 면 내 회전 ST 컷트 수정판
본 발명의 탄성 표면파 장치는, 오일러각 (0°, 113∼135°, ±(40∼49°))으로 절단된 수정판의 주 표면 상에, 레일리파를 여진하기 위한 적어도 한 쌍의 IDT 전극을 배치하여 이루어지는 복수 n개의 탄성 표면파 소자 M1∼Mn이, 서로 병렬 관계로 접속되어, 당해 탄성 표면파 소자 M1∼Mn으로부터 각각 획득되는 탄성 표면파의 전파 방향 ψ1∼ψn 중에서, 적어도 복수의 상기 전파 방향이 서로 상이하도록 배치되어 이루어지는 탄성 표면파 장치로서, 상기 오일러각을 (0°, θ, ψ)로 한 경우, 상기 전파 방향 ψ1∼ψn이, ψ1∼ψn=0.3295θ+3.3318°±1.125°의 범위 내인 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의하면, 상기 전파 방향 ψ1∼ψn을 서로 크게 다르게 하지 않고 정점 온도를 변화시킬 수 있다는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명의 탄성 표면파 장치는, 오일러각 (0°, 113∼135°, ±(40∼49°))으로 절단된 수정판의 주 표면 상에, 레일리파를 여진하기 위한 적어도 한 쌍의 IDT 전극을 배치하여 이루어지는 복수 n개의 탄성 표면파 소자 M1∼Mn이, 서로 병렬 관계로 접속되어, 상기 탄성 표면파 소자 M1∼Mn의 상기 IDT 전극으로부터 각각 획득되는 전극 폭/전극 피치 η1∼ηn 중에서, 적어도 복수의 상기 전극 폭/전극 피치가 서로 상이하도록 배치되어 이루어지는 탄성 표면파 장치로서, 상기 오일러각을 (0°, θ, ψ)로 한 경우, ψ1∼ψn=0.3295θ+3.3318°±1.125°의 범위 내인 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의하면, 넓은 온도 범위에 있어서 양호한 온도 특성을 가질 수있어, 상기 IDT 전극을 평행하게 배치할 수 있다는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명의 탄성 표면파 장치는, 오일러각 (0°, 113∼135°, ±(40∼49°))으로 절단된 수정판의 주 표면 상에, 레일리파를 여진하기 위한 적어도 한 쌍의 IDT 전극을 배치하여 이루어지는 복수 n개의 탄성 표면파 소자 M1∼Mn이, 서로 병렬 관계로 접속되어, 상기 탄성 표면파 소자 M1∼Mn의 상기 IDT 전극으로부터 각각 획득되는 전극 폭/전극 피치 η1∼ηn 중에서, 적어도 복수의 상기 전극 폭/전극 피치가 서로 상이하도록 배치되어 이루어지는 탄성 표면파 장치로서, 또한, 당해 탄성 표면파 소자 M1∼Mn으로부터 각각 획득되는 탄성 표면파의 전파 방향 ψ1∼ψn 중에서, 적어도 복수의 상기 전파 방향이 서로 상이하도록 배치되어 이루어지는 탄성 표면파 장치로서, 상기 오일러각을 (0°, θ, ψ)로 한 경우, 상기 전파 방향 ψ1∼ψn이, ψ1∼ψn=0.3295θ+3.3318°±1.125°의 범위 내인 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치이다.
상기 구성에 의하면, 상기 전파 방향 ψ1∼ψn을 서로 크게 상이하게 하지 않고 정점 온도를 변화시킬 수 있고 또한, 넓은 온도 범위에 있어서 양호한 온도 특성을 가질 수 있다는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명의 탄성 표면파 장치는, 상기 탄성 표면파 소자 M1∼Mn으로부터 각각 획득되는 온도 특성의 정점 온도 Tp1∼Tpn 중 적어도 하나가, 사용 온도 범위 외에 있는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의하면, 제조 상의 오차에 의해 상기 탄성 표면파 소자 M1∼Mn의 각각으로부터 획득되는 온도 특성의 정점 온도 Tp1∼Tpn이 소망하는 값으로부터벗어난 경우에 있어서도, 사용 온도 범위에 있어서 양호한 온도 특성을 가질 수 있다는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명의 탄성 표면파 장치는, 오일러각이 (0°, 113∼135°, ±(40∼49°))으로 절단된 상기 수정판에 상기 탄성 표면파 장치를 배치하는 각도를 조정함으로써 온도 특성을 조정하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의하면, 제조 공정에 의해 상기 탄성 표면파 소자 M1∼Mn의 각각으로부터 획득되는 온도 특성의 정점 온도 Tp1∼Tpn이 소망하는 값으로부터 벗어난 경우에 있어서도, 사용 온도 범위에 있어서 양호한 온도 특성을 가질 수 있다는 효과를 갖는다. 또한, 사용 온도 범위가 변경이 된 경우에 있어서도, 양호한 온도 특성을 가지는 온도 범위를 용이하게 변경할 수 있다는 효과를 갖는다.
(실시예)
이하, 본 발명을 도면을 참조하면서 설명한다. 또, 이하에 나타내는 실시예는, 특허 청구의 범위에 기재된 발명의 내용을 전혀 한정하는 것이 아니다. 또한, 이하의 실시예에 나타내는 구성의 전부가, 특허 청구의 범위에 기재된 발명의 해결 수단으로서 필수적인 것으로 한정하지 않는다.
[제 1 실시예]
이하, 본 발명을 구체화한 제 1 실시예를 도면에 근거하여 설명한다.
도 1은, 수정의 컷트각의 설명도이다. 압전 진동자를 수정으로부터 절단하는 경우, 컷트의 방향에 의해서 온도 특성이 변동하는 것이 알려져 있다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 수정의 결정축은, 전기축(X축), 기계축(Y축), 광축(Z축)에 의해서 정의되지만, ST 컷트라고 불리는 것은 오일러각 (φ, θ, ψ)이 (0°, 0°, 0°)의 수정 Z판(2)을, 전기축(X축) 주위에 θ=113∼135° 회전시켜 얻어지는 ST 컷트 수정판(1)의 새로운 좌표축(X, Y', Z')에 따라 절단하는 것이다. 이 ST 컷트 수정판(1)의 Z'축 주위로 ψ=±(40∼49)° 더 회전시켜, 탄성 표면파의 전파 방향이 이 방향이 되도록 제작된 압전 진동자가 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치(3)로 불리는 것이다. 그리고 이 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치(3)는, 온도 특성이 지극히 좋은 것이 알려져 있고, 그 온도 특성은, ST 컷트의 일종이기 때문에, 2차 함수의 온도 특성이라고 생각되고 있었다. 그러나, 발명자가 검토를 해 보면, 실제는 온도 특성의 변곡점이 110℃ 부근에 있는 3차 함수의 온도 특성인 것이 판명되었다. 110℃를 크게 넘어 온도 특성을 측정하는 것은 통상적으로 실행하지 않기 때문에, 면 내 회전 ST 컷트 수정판(9)을 이용한 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치(3)의 온도 특성이 3차 함수인 것이 지금까지 확인되지 않았다.
도 2는, 극값을 갖는 온도 특성 곡선도를 도시하는 도면이다. 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치(3)의 온도 특성은 변곡점 온도가 약 110℃이며, 예컨대 사용 온도 범위가 그것보다 낮은 온도 영역인 -40∼85℃로 한 경우, 3차 함수의 온도 특성 곡선 중, 변곡점보다 낮은 온도 영역에 위치하는 극대값(Tp)을 갖는 영역을 사용한다(도 2에 있어서 사각형으로 둘러싸인 부분).
도 3은, 오일러각이 (0°, 113∼135°, ±(40∼49°))인 면 내 회전 ST 컷트수정판(9)에 있어서, 극값을 갖는 온도 특성 곡선을 용이하게 찾아내는 것이 가능한 범위를 나타내는 그래프이다.
발명자는 여러 가지의 검토를 반복하여, 3차 함수의 온도 특성을 갖는 동 그래프의 범위에 있어서, 트랜스버셜형의 탄성 표면파 장치가 -40∼85℃의 온도 범위로 극값(극대값 또는 극소값)을 갖는 온도 특성 곡선을 용이하게 찾아내는 것이 가능한 θ와 ψ의 범위를 찾아내었다. 이 범위를 동 그래프에 있어서의 해칭(hatching)부(5)로 나타낸다.
한편, 동 그래프에 있어서의 해칭부(4)는, 공진자형(共振子型)의 탄성 표면파 장치에 있어서, 온도 특성 곡선이 상기 온도 범위에서 극값(극대값 또는 극소값)을 갖는 온도 특성 곡선을 용이하게 찾아내는 것이 가능한 θ와 ψ의 범위 중, 해칭부(5)의 범위 외에 있는 범위이며, 전극이 형성되어 있는 만큼 해칭부(5)의 영역과 비교하여, ψ의 값이 작게 되어 있다. 그리고 동 그래프에 있어서의 해칭부(4)와 해칭부(5)를 합친 영역은, 하기의 수식에 의해서 정의된다.
(수식 1) ψ=0.3295θ+3.3318°±1.125°
그리고 해칭부(4)와 해칭부(5)에 표시되는 영역 내에서, Z'축 주위로 면 내 회전을 하게 하는 것으로 용이하게 극값(극대값과 극소값)을 갖는 주파수 온도 특성 곡선을 찾아낼 수 있다.
발명자는, 상기 해칭부(4)와 해칭부(5)의 경계 영역에서, 온도 특성의 검증을 하여, 상기 해칭부(4)와 해칭부(5)의 범위의 정당성에 대하여 각각 확인을 했다.
또한 본 실시예에 있어서, 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치(3)는, 트랜스버셜형의 SAW 필터와, 공진자형 SAW 디바이스(SAW 공진자, 공진자형 SAW 필터를 포함함)의 쌍방을 포함하는 것으로 정의한다.
도 9 내지 도 12는, 오일러각이 (0°, 113∼135°, ±(40∼49°))인 면 내 회전 ST 컷트 수정판(9)을 이용한 트랜스버셜형 SAW 필터에 있어서, 3차 함수의 극값의 유무를 검증한 그래프이다.
이들의 도면으로부터, 트랜스버셜형 SAW 필터의 탄성 표면파 장치가 -40∼85℃의 온도 범위로 극값(극대값 또는 극소값)을 갖는 온도 특성을 용이하게 찾아내는 것이 가능한 θ와 ψ의 범위를 찾아내었다. 그 범위가 도 3의 해칭부(5)이며, 하기의 수식에 의해서 정의된다.
(수식 2) ψ=0.3295θ+3.8318°±0.625°
그런데 발명자는, 트랜스버셜형 SAW 필터의 온도 특성만으로 한정되지 않고, 또한 공진자형 SAW 디바이스의 온도 특성에 대해서도 검토를 반복하여, 여러 가지의 규칙성을 찾아내었다. 즉 트랜스버셜형 SAW 필터는, 압전 재료로 이루어지는 수정 기판의 표면에, 발신측의 IDT 전극(빗 형상 전극)과 수신측의 IDT 전극이 어떤 간격을 갖고 배치된 형태로 되어있다. 이러한 SAW 필터에 있어서 IDT 전극 사이에는 아무것도 형성되지 않기 때문에, 전극의 폭, 두께 등의 요소에 의해서 주파수의 온도 특성의 변화가 작다(전극의 형상을 변화시키더라도 온도 특성이 그다지 변화하지 않음). 이것에 대하여 공진자형 SAW 디바이스에서는, 압전 재료로 이루어지는 수정 기판의 표면에 IDT 전극이 형성되고, 이 IDT 전극을 사이에 두도록 반사기 전극이 형성된 형태로 되어 있고, 이 IDT 전극의 폭, 두께 등의 요소에 의해서 온도 특성이 변화한다.
도 4는, 오일러각이 (0°, 123°, ±(40∼49°))인 면 내 회전 ST 컷트 수정판(9)을 이용한 공진자형 SAW 디바이스에 있어서, 3차 함수의 온도 특성에 대하여 -40∼85℃의 온도 범위에 있어서 극값의 유무를 검증한 그래프이며, 전극막 두께 H와 탄성 표면파 파장 λ의 비(이하, H/λ)는 0.03이다. 또, IDT 전극의 전극막 두께 H, 탄성 표면파 파장 λ은, 탄성 표면파 소자의 단면도인 도 25에 도시되어 있다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 도 3에 있어서의 해칭부(4)의 범위보다 면 내 회전각 ψ을 작게 한 조건에서는, -40∼85℃의 온도 범위에 있어서 온도 특성에 극값을 갖지 않는 것이 확인된다. 또한 도 3의 해칭부(4)의 범위보다 면 내 회전각 ψ을 크게 한 조건에 있어서는 극값을 갖는 것이 확인된다.
예컨대, 도 4의 그래프에 있어서, ψ=44°인 경우, 약 -30°에서 극값을 갖고 있다. 이 ψ=44°인 경우, 해칭부(5)에 포함되어 있다.
도 4와 도 10은 오일러각 (0°, θ, ψ) 중, θ가 동일하더라도 전극의 유무에 의해, 유사한 온도 특성 곡선을 부여하는 ψ가 상이한 것을 도시한다. 예컨대, 극값을 갖는 경계가 되는 ψ를 보면, 도 10에서는 ψ=43.7°인 데 대하여, 도 4에서는 ψ=42.7°로 1도 작아져 있다. 즉, 전극이 있는 것에 의해, 도 3의 해칭부(5)로 정의되는, 단지 ψ의 범위 내에서는 -40∼85℃의 온도 범위로 극값(극대값 또는 극소값)을 갖는 온도 특성을 찾아내는 것은 용이하게 된다. 그래서 도 3의 해칭부(5)의 범위의 ψ를 1도 작은 쪽으로 확대한 범위(이것이 해칭부(4)임)와해칭부(5)를 합친 범위를 정의하면 전극의 유무에 관계없이, -40∼85℃의 온도 범위로 극값(극대값 또는 극소값)을 갖는 온도 특성을 용이하게 찾아내는 것이 가능해진다. 그리고 해칭부(4)와 해칭부(5)를 합친 범위는, 수식 1에 의해서 정의된다.
도 5 내지 도 8에는 오일러각 (0°, 117°, ψ), (0°, 129°, ψ), (0°, 135°, ψ)에 있어서의 공진자형 SAW 디바이스의 온도 특성을 도시하고 있다. 이들의 도면에 의해, 도 3의 해칭부(5)로 정의되는 단지 ψ의 범위 내에서는 -40∼85℃의 온도 범위로 극값(극대값 또는 극소값)을 갖는 온도 특성을 찾아내는 것은 용이하지는 않게 되지만, 해칭부(4)와 해칭부(5)를 합친 범위 내에서라면, -40∼85℃의 온도 범위로 극값(극대값 또는 극소값)을 갖는 온도 특성을 용이하게 찾아내는 것이 가능해진다.
도 13은, 이와 같이 수식 1의 오일러각의 범위에 있어서, 극값을 실온 부근으로 설정한 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치(3)의 온도 특성 곡선과, 오일러각이 (0°, 123°, 0°)인 ST 컷트 탄성 표면파 장치의 온도 특성 곡선을 도시하고 있다. 이 도면에 도시하는 바와 같이, 수식 1에 기재한 오일러각의 범위로 함으로써, ST 컷트 탄성 표면파 장치와 비교하여, 극값(극대값 또는 극소값)을 갖는 양호한 온도 특성을 용이하게 얻을 수 있다.
도 15는, 본 발명에 따른 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치(3)의 제 1 실시예를 도시하는 도면이다. 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치(3)는, 면 내 회전 ST 컷트 수정판(9)을 베이스 기판으로 하고있다. 그리고 상기 면 내 회전 ST컷트 수정판(9)의 주 표면 상에 2개의 탄성 표면파 소자 M1, M2가, 각각으로부터 획득되는 탄성 표면파의 전파 방향 ψ1, ψ2가 서로 상이하도록 배치되어 있다. 그리고 상기 2개의 탄성 표면파 소자 M1, M2에는, IDT 전극(6)이 마련되어 있다. 이들 IDT 전극(6)에는, 고주파 전계를 인가하기 위한 전기 단자(7, 8)가 결선(結線)되어 있다. 상기 전기 단자(7, 8)는, 도 15에 도시하는 바와 같은 단자 위치에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 27에 도시하는 바와 같은 위치에, 전기 단자(7, 8)가 IDT 전극(6)에 결선되어 있더라도 좋다. 이하, 후술하는 제 2 실시예 내지 제 6 실시예에 있어서도 마찬가지이다.
도 26은, 본 실시예에 따른 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치(3)에 있어서, 상술한 오일러각의 범위에서, 탄성 표면파의 전파 각도와 정점 온도의 관계의 일례를 도시하고 있다.
예컨대, 도 15에 있어서 H/λ=0.03인 2개의 탄성 표면파 소자를 전기적으로 병렬로 접속하고, 도 18에 도시하는 바와 같이, 각각의 정점 온도를 약 50℃와 약 10℃로 하는 것으로 넓은 온도 범위에 있어서 양호한 온도 특성을 얻고자 하는 경우, 도 26에 의한 2개의 탄성 표면파 소자 M1, M2의 전파 각도는 각각 (0°, 123°, 43°), (0°, 123°, 43.4°)로 하면 좋다. 즉, 2개의 탄성 표면파 소자 M1, M2가 이루는 각도는 0.4°로 매우 작다.
이와 같이 수식 1의 오일러각의 범위 내에서는, 근소한 전파 방향의 변경으로써 온도 특성의 정점 온도를 변화시킬 수 있다. 즉, 동일한 면 내 회전 ST 컷트 수정판(9) 상에 배치된 2개의 탄성 표면파 소자 M1, M2가 이루는 각도를 작게 하는것이 가능해진다.
도 24는, 면 내 회전 ST 컷트 수정판(9) 상에, 2개의 탄성 표면파 소자 M1, M2가 배치된 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치(3)의 온도 특성에 있어서, 이 경우의 사용 온도 범위 0∼60℃에 대하여, 정점 온도가 10℃와 50℃인 경우를 도시하는 그래프이다. 예컨대, 제조 공정에 의해, 각각의 정점 온도가 낮은 값이 되는 경향이 있는 경우, 도 26에 의해, 2개의 탄성 표면파 소자 M1, M2를 면 내 회전 ST 컷트 수정판(9) 상에 배치하는 각도를 예정 각도보다 작게 함으로써, 각각의 정점 온도를 높게 하여 적절한 값으로 할 수 있다. 또한, 예컨대, 도 24에서의 사용 온도 범위가 고온측으로 변경이 된 경우는, 2개의 탄성 표면파 소자 M1, M2를 면 내 회전 ST 컷트 수정판(9) 상에 배치하는 각도를 예정 각도보다 크게 하는 것에 의해, 용이하게 대응할 수 있다.
즉, 제조 공정에 의해 상기 2개의 탄성 표면파 소자 M1, M2의 각각의 온도 특성의 정점 온도 Tp1, Tp2가 소망하는 값으로부터 벗어난 경우에 있어서도, 사용 온도 범위에서 양호한 온도 특성으로 할 수 있게 된다. 또한, 사용 온도 범위가 변경이 된 경우에 있어서도, 양호한 온도 특성으로 되는 온도 범위를 용이하게 변경할 수 있다.
이 제 1 실시예에 의하면 이하의 효과를 얻을 수 있다.
(1) 면 내 회전 ST 컷트 수정판(9) 상에, 탄성 표면파의 전파 방향을 서로 상이하도록 배치한 것에 의해서, 탄성 표면파 소자가 이루는 각도를 작게 하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 탄성 표면파 소자가 배치된 면 내 회전 ST 컷트 탄성표면파 장치(3)를 소형화할 수 있다.
(2) 제조 오차나 제조 공정에 의한 온도 특성의 벗어남, 사용 온도 범위의 변경에도 용이하게 대처할 수 있다.
(3) 넓은 온도 범위에 있어서, 양호한 온도 특성을 얻을 수 있다.
[제 2 실시예]
다음에, 본 발명을 구체화한 제 2 실시예를 도면에 근거하여 설명한다.
도 19는, 본 발명에 따른 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치(3)의 제 2 실시예를 도시하는 도면이다. 면 내 회전 ST 컷트 수정판(9)의 주 표면 상에는, 3개의 탄성 표면파 소자 M1∼M3이 배치되어 있는 점에서 제 1 실시예와 다르다. 또한, 상기 3개의 탄성 표면파 소자 M1∼M3은, 각각으로부터 획득되는 탄성 표면파의 전파 방향 ψ1∼ψ3이 서로 상이하도록 배치되어 있다.
도 19에 있어서, H/λ=0.03인 3개의 탄성 표면파 소자 M1∼M3을 전기적으로 병렬로 접속한다. 이 때, 도 22에 도시하는 바와 같이, 각각의 정점 온도를 약 70℃, 약 30℃, 약 -10℃로 하는 것으로 더 넓은 온도 범위에 있어서 양호한 온도 특성을 얻고자 하는 경우, 도 26에 의해, 3개의 탄성 표면파 소자 M1∼M3의 전파 각도는 각각 (0°, 123°, 42.8°), (0°, 123°, 43.2°), (0°, 123°, 43.6°)로 하면 좋다. 즉, 최소의 정점 온도를 부여하는 탄성 표면파 소자와 최대의 정점 온도를 부여하는 탄성 표면파 소자가 이루는 각도는 0.8°로 매우 작게 하는 것이 가능해진다.
이와 같이 수식 1의 오일러각의 범위 내에서는, 근소한 전파 방향의 변경으로써 온도 특성의 정점 온도를 변화시킬 수 있다. 즉, 동일한 면 내 회전 ST 컷트 수정판(9) 상에 배치된 복수의 탄성 표면파 소자 M1∼Mn가 이루는 각도를 작게 하는 것이 가능해진다.
도 23은, 면 내 회전 ST 컷트 수정판(9) 상에 3개의 탄성 표면파 소자 M1∼M3이 배치된 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치(3)의 온도 특성에 있어서, 정점 온도의 최대값이 사용 온도 범위 외에 있는 경우를 도시하는 그래프이다. 이 경우의 사용 온도 범위 -20℃∼60℃에 대하여, 정점 온도의 최대값은 70℃이기 때문에, 제조 상의 오차에 의해, 예컨대 각각의 정점 온도가 20℃ 내려가더라도, 사용 온도 범위 내에서의 주파수 편차의 최대값과 최소값에는 거의 영향이 없다. 이 결과, 제조 상의 오차에 의해 상기 탄성 표면파 소자 M1∼M3의 각각의 온도 특성의 정점 온도 Tp1∼Tp3이 소망하는 값으로부터 벗어난 경우에 있어서도, 사용 온도 범위에서의 양호한 온도 특성을 얻을 수 있다.
즉, 제조 공정에 의해 상기 탄성 표면파 소자 M1∼Mn의 각각의 온도 특성의 정점 온도 Tp1∼Tpn이 소망하는 값으로부터 벗어난 경우에 있어서도, 사용 온도 범위에서 양호한 온도 특성으로 할 수 있다. 또한, 사용 온도 범위가 변경이 된 경우에 있어서도, 양호한 온도 특성으로 되는 온도 범위를 용이하게 변경할 수 있다.
이상 상술한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 상기 제 1 실시예에 있어서의 효과 (1)∼(2)가 마찬가지로 얻어지는 것 외에, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
(4) 본 실시예에 의하면, 보다 넓은 사용 온도 범위에 있어서, 양호한 온도특성을 얻을 수 있고 또한, 보다 넓은 변경에도 용이하게 대처할 수 있다.
[제 3 실시예]
다음에, 본 발명을 구체화한 제 3 실시예를 도면에 근거하여 설명한다.
도 16은, 본 발명에 따른 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치(3)의 제 3 실시예를 도시하는 도면이다. 면 내 회전 ST 컷트 수정판(9)의 주 표면 상에는, 2개의 탄성 표면파 소자 M1, M2가 배치되어 있다. 상기 2개의 탄성 표면파 소자 M1, M2로부터 획득되는 탄성 표면파의 전파 방향이, 서로 동일한 방향으로 배치되어 있는 점에서 제 1 실시예 내지 제 2실시예와 상이하다.
도 25는, 2개의 탄성 표면파 소자 M1, M2의 단면도이다. 면 내 회전 ST 컷트 수정판(9)의 주 표면 상에는 IDT 전극(6)이 배치되어, IDT 전극(6)의 전극 폭 t, 전극 피치 P를 각각 도시하고 있다. 상기 2개의 탄성 표면파 소자 M1, M2로부터 획득되는 IDT 전극의 전극 폭/전극 피치 η1, η2(η=전극 폭/전극 피치)가 서로 상이한 점에서도 제 1 실시예, 제 2 실시예와 상이하다.
본 제 3 실시예에서는, 전극 피치 P가 동일하고 전극 폭 t가 상이한 예를 나타내었지만, 이것을 전극 피치 P가 상이하고 전극 폭 t가 동일하게 하더라도 좋다. 또한, 전극 피치 P와 전극 폭 t의 양쪽이 상이하더라도 좋다.
도 14는, 본 제 3 실시예에 따른 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치(3)에 있어서, 수식 1의 오일러각의 범위에서의, IDT 전극의 전극 폭/전극 피치 η와 정점 온도의 관계의 일례와, 오일러각이 (0°, 123°, 0°)인 ST 컷트 탄성 표면파장치의 IDT 전극의 전극 폭/전극 피치 η와 정점 온도의 관계의 일례를 도시하고 있다. 이 도면에 도시하는 바와 같이, 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치(3)는, ST 컷트 탄성 표면파 장치에 비교하여, 전극 폭/전극 피치 η에 의한 정점 온도의 변동이 크다. 즉, 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치(3)쪽이, 보다 넓은 온도 범위에 걸쳐 정점 온도를 설정할 수 있다. 이에 따라, 보다 넓은 온도 범위에 있어서의 양호한 온도 특성을 용이하게 얻을 수 있다.
예컨대, 도 16에 있어서 H/λ=0.03인 2개의 탄성 표면파 소자를 전기적으로 병렬로 접속하고, 도 18에 도시하는 바와 같이, 각각의 정점 온도를 약 50℃와 약 10℃로 하는 것으로 넓은 온도 범위에 있어서 양호한 온도 특성을 얻고자 하는 경우, 도 14의 그래프로부터 2개의 탄성 표면파 소자 M1, M2의 IDT 전극의 η1, η2는 각각 약 0.4, 약 0.55로 구할 수 있다.
이와 같이 수식 1의 오일러각의 범위에 있어서, η가 상이한 2개의 탄성 표면파 소자 M1, M2를 동일한 면 내 회전 ST 컷트 수정판(9) 상에 배치하는 것으로, 단일 탄성 표면파 소자에서는 실현할 수 없는, 우수한 온도 특성을 실현할 수 있다. 또한 배치하는 탄성 표면파 소자의 IDT 전극을 기울어지는 것이 아니라, 평행하게 배치할 수 있다. 이에 따라, 면 내 회전 ST 컷트 수정판(9) 상에 탄성 표면파 소자 M1, M2가 배치된 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치(3)의 소형화를 도모할 수 있다.
도 24는, 면 내 회전 ST 컷트 수정판(9) 상에 2개의 탄성 표면파 소자 M1, M2가 배치된 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치(3)의 온도 특성에 있어서, 이경우의 사용 온도 범위 0∼60℃에 대하여, 정점 온도가 10℃와 50℃인 경우를 도시하는 그래프이다. 또한, 도 26은, 본 실시예에 따른 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치(3)에 있어서, 수식 1의 오일러각의 범위에서의, ψ와 정점 온도의 관계의 일례를 도시하고 있다.
예컨대, 제조 공정에 의해, 도 24에 있어서의 각각의 정점 온도가 낮은 값이 되는 경향에 있는 경우, 도 26에 의해, 2개의 탄성 표면파 소자 M1, M2를 면 내 회전 ST 컷트 수정판(9) 상에 배치하는 각도를 예정 각도보다 작게 함으로써, 각각의 정점 온도를 높게 하여 적절한 값으로 할 수 있다. 또한, 예컨대, 도 24에 있어서의 사용 온도 범위가 고온측으로 변경이 된 경우도, 마찬가지로 2개의 탄성 표면파 소자 M1, M2를 면 내 회전 ST 컷트 수정판(9) 상에 배치하는 각도를 예정 각도보다 크게 하는 것에 의해, 용이하게 대응할 수 있다.
즉, 제조 공정에 의해 상기 2개의 탄성 표면파 소자 M1, M2의 각각의 온도 특성의 정점 온도 Tp1, Tp2가 소망하는 값으로부터 벗어난 경우에 있어서도, 사용 온도 범위에 있어서 양호한 온도 특성으로 할 수 있게 된다. 또한, 사용 온도 범위가 변경이 된 경우에 있어서도, 양호한 온도 특성이 되는 온도 범위를 용이하게 변경할 수 있다.
이상 상술한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 상기 제 1 실시예에 있어서의 효과 (1)∼(3)이 마찬가지로 얻어지는 것 외에, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
(5) 배치하는 탄성 표면파 소자의 IDT 전극은, 평행하게 배치하는 것이 가능한 것으로부터, 더 소형화할 수 있다.
[제 4 실시예]
다음에, 본 발명을 구체화한 제 4 실시예를 도면에 근거하여 설명한다.
도 20은, 본 발명에 따른 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치(3)의 제 4 실시예를 도시하는 도면이다. 면 내 회전 ST 컷트 수정판(9)의 주 표면 상에는, 3개의 탄성 표면파 소자 M1∼M3이 배치되어 있다. 상기 3개의 탄성 표면파 소자 M1∼M3으로부터 획득되는 탄성 표면파의 전파 방향이, 서로 동일한 방향으로 배치되어 있다. 또한, 상기 3개의 탄성 표면파 소자 M1∼M3으로부터 획득되는 IDT 전극의 전극 폭/전극 피치 η1∼η3(η=전극 폭/전극 피치)이 서로 상이한 점에서 제 1 실시예 내지 제 3 실시예와 상이하다.
도 20에 있어서, H/λ=0.03인 3개의 탄성 표면파 소자 M1∼M3을 전기적으로 병렬로 접속하고, 도 22에 도시하는 바와 같이 각각의 정점 온도를 약 70℃, 약 30℃, 약 -10℃으로 하는 것으로 더 넓은 온도 범위에 있어서 양호한 온도 특성을 얻고자 하는 경우, 도 14에 의해 3개의 탄성 표면파 소자의 IDT 전극의 η1∼η3은 각각 0.325, 0.475, 0.625로 하면 좋다.
이와 같이 수식 1의 오일러각의 범위에 있어서, η가 상이한 3개의 탄성 표면파 소자를 동일한 면 내 회전 ST 컷트 수정판(9) 상에 배치하는 것으로, 단일의 탄성 표면파 소자에서는 실현될 수 없는, 우수한 온도 특성을 얻는 것이 가능하게 되고 또한, 배치하는 3개의 탄성 표면파 소자의 IDT 전극을 기울이지 않고, 평행하게 배치하는 것이 가능하게 된다.
즉, η이 상이한 복수의 탄성 표면파 소자 M1∼Mn을 동일한 면 내 회전 ST컷트 수정판(9) 상에 배치하는 것으로, 보다 우수한 온도 특성을 실현할 수 있다. 또한 배치하는 복수의 탄성 표면파 소자 M1∼Mn의 IDT 전극을 기울게 하는 것이 아니라, 평행하게 배치하는 것이 가능해진다.
도 23은, 면 내 회전 ST 컷트 수정판(9) 상에 3개의 탄성 표면파 소자 M1∼M3이 배치된 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치(3)의 온도 특성에 있어서, 정점 온도의 최대값이 사용 온도 범위 외에 있는 경우를 도시하는 그래프이다. 이 경우의 사용 온도 범위 -20℃∼60℃에 대하여, 정점 온도의 최대값은 70℃이기 때문에, 제조 상의 오차에 의해, 예컨대 각각의 정점 온도가 20℃ 내려가더라도, 사용 온도 범위 내에서의 주파수 편차의 최대값과 최소값에는 거의 영향이 없다. 즉, 제조 상의 오차에 의해 복수의 탄성 표면파 소자 M1∼Mn의 각각의 온도 특성의 정점 온도 Tp1∼Tpn이 소망하는 값으로부터 벗어난 경우에 있어서도, 사용 온도 범위에서의 양호한 온도 특성을 얻을 수 있다.
이상 상술한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 상기 제 1 실시예 내지 제 3 실시예에 있어서의 효과 (1), (2), (4), (5)를 마찬가지로 얻을 수 있다.
[제 5 실시예]
다음에, 본 발명을 구체화한 제 5 실시예를 도면에 근거하여 설명한다.
도 17은, 본 발명에 따른 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치(3)의 제 5 실시예를 도시하는 도면이다. 면 내 회전 ST 컷트 수정판(9)의 주 표면 상에 2개의 탄성 표면파 소자 M1, M2가, 각각으로부터 획득되는 탄성 표면파의 전파 방향ψ1, ψ2가 서로 상이하도록 배치되어 있다. 또한, 상기 2개의 탄성 표면파 소자 M1, M2로부터 얻어지는 IDT 전극(6)의 전극 폭/전극 피치 η1, η2(η=전극 폭/전극 피치)가 서로 상이하도록 배치되어 있는 점에서 제 1 실시예 내지 제 4 실시예와 상이하다.
도 26의 그래프에 도시하는 바와 같이, 수식 1의 오일러각의 범위 내에서는, 근소한 전파 방향의 변경으로써 온도 특성의 정점 온도를 변화시킬 수 있다. 즉, 동일한 면 내 회전 ST 컷트 수정판(9) 상에 배치된 2개의 탄성 표면파 소자 M1, M2가 이루는 각도를 작게 하는 것이 가능하게 된다.
또한, 도 14의 그래프에 도시하는 바와 같이, 수식 1의 오일러각의 범위에 있어서, η가 상이한 2개의 탄성 표면파 소자 M1, M2를 동일한 면 내 회전 ST 컷트 수정판(9) 상에 배치하는 것으로, 단일의 탄성 표면파 소자에서는 실현할 수 없는, 우수한 온도 특성을 실현할 수 있다. 또한 배치하는 탄성 표면파 소자의 IDT 전극의 각도를 평행하게 배치하는 것이 가능하게 된다.
본 실시예에서는, 상기 기재의 탄성 표면파의 전파 방향 ψ과, IDT 전극(6)의 η(η=전극 폭/전극 피치)의 양쪽을 상이하게 한 것에 의해, 2개의 탄성 표면파 소자 M1, M2가 이루는 각도는 더욱 작게 하는 것이 가능해지고 또한, IDT 전극(6)의 η(η=전극 폭/전극 피치)를 극단적으로 크게 하거나, 작게 하지 않고서 정점 온도를 변화시킬 수 있게 된다. 특히, 고주파에 따라 λ가 작아지는 경우, η가 극단적으로 크면, 이물(異物)에 의한 쇼트(short)가 발생하기 쉽다. 한편, η가 극단적으로 작으면, 전극이 단선(斷線)하기 쉽게 된다. 본 실시예에서는 이들의불량을 저감시키는 효과가 있다.
이상 상술한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 상기 제 1 실시예에 있어서의 효과 (1)∼(3)이 마찬가지로 얻어지는 것 외에, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
(6) 본 실시예에 의하면, 고 주파수로 되는 것에 따라서 전극 폭, 전극 피치를 작게 해야 하지만, 이 경우에 발생하는 IDT 전극(6)의 쇼트, 또는 단선 등의 불량을 저감시킬 수 있다.
[제 6 실시예]
다음에, 본 발명을 구체화한 제 6 실시예를 도면에 근거하여 설명한다.
도 21은, 본 발명에 따른 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치(3)의 제 6 실시예를 도시하는 도면이다. 면 내 회전 ST 컷트 수정판(9)의 주 표면 상에는, 3개의 탄성 표면파 소자 M1∼M3이 배치되어 있다. 상기 3개의 탄성 표면파 소자 M1∼M3으로부터 획득되는 탄성 표면파의 전파 방향 ψ1∼ψ3이 서로 상이하도록 배치되어 있다. 또한, 상기 탄성 표면파 소자 M1∼M3으로부터 획득되는 IDT 전극의 전극 폭/전극 피치 η1∼η3(η=전극 폭/전극 피치)이 서로 상이하도록 배치되어 있는 점에서 제 1 실시예 내지 제 5 실시예와 상이하다.
본 실시예에서는, 상기 기재의 탄성 표면파의 전파 방향 ψ과, IDT 전극(6)의 η(η=전극 폭/전극 피치)의 양쪽을 상이하게 한 것에 의해, 3개의 탄성 표면파 소자 M1∼M3이 이루는 각도를 더 작게 하는 것이 가능해지고 또한, IDT 전극(6)의 η(η=전극 폭/전극 피치)를 극단적으로 크게 하거나, 작게 하지 않고서 정점 온도를 변화시킬 수 있게 된다. 즉, 복수의 탄성 표면파 소자 M1∼Mn가 이루는 각도를 작게 하는 것이 가능해지고 또한, 복수의 IDT 전극(6)의 전극 폭/전극 피치 η1∼ηn(η=전극 폭/전극 피치)은, 극단적으로 크게 하거나, 작게 하지 않고서 정점 온도를 변화시킬 수 있게 된다.
이상 상술한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 상기 제 1 실시예, 제 2 실시예, 제 5 실시예에 있어서의 효과 (1), (2), (4), (6)을 마찬가지로 얻을 수 있다.
본 발명에 의하면, 탄성 표면파 소자가 배치된 면 내 회전 ST 컷트 탄성 표면파 장치(3)를 소형화할 수 있고, 제조 오차나 제조 공정에 의한 온도 특성의 벗어남, 사용 온도 범위의 변경에도 용이하게 대처할 수 있고, 넓은 온도 범위에 있어서, 양호한 온도 특성을 얻을 수 있고, 보다 넓은 사용 온도 범위에 있어서, 양호한 온도 특성을 얻을 수 있고 또한, 보다 넓은 변경에도 용이하게 대처할 수 있고, 배치하는 탄성 표면파 소자의 IDT 전극은, 평행하게 배치하는 것이 가능한 것으로부터, 더 소형화할 수 있고, IDT 전극(6)의 쇼트, 또는 단선 등의 불량을 저감시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 오일러각 (0°, 113∼135°, ±(40∼49°))으로 절단된 수정판의 주 표면 상에, 레일리(Rayleigh)파를 여진(勵振)하기 위한 적어도 한 쌍의 IDT 전극을 배치하여 이루어지는 복수 n개의 탄성 표면파 소자 M1∼Mn이, 서로 병렬 관계로 접속되고, 당해 탄성 표면파 소자 M1∼Mn으로부터 각각 획득되는 탄성 표면파의 전파 방향 ψ1∼ψn 중에서, 적어도 복수의 상기 전파 방향이 서로 상이하도록 배치되어 이루어지는 탄성 표면파 장치로서,
    상기 오일러각을 (O°, θ, ψ)로 한 경우, 상기 전파 방향 ψ1∼ψn이, ψ1∼ψn=0.3295θ+3.3318°±1.125°의 범위 내인 것
    을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  2. 오일러각 (0°, 113∼135°, ±(40∼49°))으로 절단된 수정판의 주 표면 상에, 레일리파를 여진하기 위한 적어도 한 쌍의 IDT 전극을 배치하여 이루어지는 복수 n개의 탄성 표면파 소자 M1∼Mn이, 서로 병렬 관계로 접속되고, 상기 탄성 표면파 소자 M1∼Mn의 상기 IDT 전극으로부터 각각 획득되는 전극 폭/전극 피치 η1∼ηn 중에서, 적어도 복수의 상기 전극 폭/전극 피치가 서로 상이하도록 배치되어 이루어지는 탄성 표면파 장치로서,
    상기 오일러각을 (0°, θ, ψ)로 한 경우, ψ=0.3295θ+3.3318°±1.125°의 범위 내인 것
    을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  3. 오일러각 (0°, 113∼135°, ±(40∼49°))으로 절단된 수정판의 주 표면 상에, 레일리파를 여진하기 위한 적어도 한 쌍의 IDT 전극을 배치하여 이루어지는 복수 n개의 탄성 표면파 소자 M1∼Mn이, 서로 병렬 관계로 접속되고, 상기 탄성 표면파 소자 M1∼Mn의 상기 IDT 전극으로부터 각각 획득되는 전극 폭/전극 피치 η1∼ηn 중에서, 적어도 복수의 상기 전극 폭/전극 피치가 서로 상이하도록 배치되어 이루어지는 탄성 표면파 장치로서, 또한,
    당해 탄성 표면파 소자 M1∼Mn으로부터 각각 획득되는 탄성 표면파의 전파 방향 Ψ1∼Ψn 중에서, 적어도 복수의 상기 전파 방향이 서로 상이하도록 배치되어 이루어지는 탄성 표면파 장치로서,
    상기 오일러각을 (0°, θ, Ψ)로 한 경우, 상기 전파 방향 Ψ1∼Ψn이, Ψ1∼Ψn=0.3295θ+3.3318°±1.125°의 범위 내인 것
    을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성 표면파 소자 M1∼Mn으로부터 각각 획득되는 온도 특성의 정점(頂点) 온도 Tp1∼Tpn 중 적어도 하나가, 사용 온도 범위 외에 있는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치.
  5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 탄성 표면파 장치의 온도 특성 조정 방법으로서,
    오일러각이 (0°, 113∼135°, ±(40∼49°))로 절단된 상기 수정판에 상기 탄성 표면파 장치를 배치하는 각도를 조정함으로써 온도 특성을 조정하는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치의 온도 특성 조정 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 탄성 표면파 장치의 온도 특성 조정 방법으로서,
    상기 탄성 표면파 소자 M1∼Mn으로부터 각각 획득된 온도 특성의 정점 온도 Tp1∼Tpn 중 적어도 하나가, 사용 온도 범위 외에 있고, 또한, 오일러각이 (0°, 113∼135°, ±(40∼49°))로 절단된 상기 수정판에 상기 탄성 표면파 장치를 배치하는 각도를 조정함으로써 온도 특성을 조정하는 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 장치의 온도 특성 조정 방법.
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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3675373B2 (ja) * 2001-07-17 2005-07-27 セイコーエプソン株式会社 発振回路の温度特性調整方法
JP2006148622A (ja) * 2004-11-22 2006-06-08 Seiko Epson Corp 弾性表面波装置および電子機器
DE102004060901A1 (de) * 2004-12-14 2006-07-13 Leibnitz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden e.V. Oszillator
JP4756452B2 (ja) * 2005-05-30 2011-08-24 セイコーエプソン株式会社 弾性表面波素子形成用フォトマスクおよび弾性表面波素子の製造方法並びに弾性表面波素子
JP4706337B2 (ja) * 2005-05-31 2011-06-22 セイコーエプソン株式会社 弾性表面波素子のidtの設計方法および弾性表面波素子形成用フォトマスク並びに弾性表面波素子の製造方法、弾性表面波素子
WO2006137464A1 (ja) * 2005-06-21 2006-12-28 Epson Toyocom Corporation 弾性表面波デバイス、モジュール、及び発振器
CN101218743B (zh) * 2005-07-13 2012-04-25 株式会社村田制作所 声波滤波器装置
DE102005060924B3 (de) * 2005-12-14 2007-07-05 Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung e.V. Oszillatorkreis mit akustischen Eintor-Oberflächenwellenresonatoren
JP4412292B2 (ja) * 2006-02-06 2010-02-10 セイコーエプソン株式会社 弾性表面波装置および電子機器
DE102006027060B4 (de) * 2006-06-08 2010-04-01 Leibniz-Institut Für Festkörper- Und Werkstoffforschung Dresden E.V. Oszillatorkreis mit akustischen Eintor-Oberflächenwellenresonatoren
WO2009119007A1 (ja) * 2008-03-27 2009-10-01 株式会社村田製作所 弾性波フィルタ装置
DE102008001837A1 (de) 2008-05-17 2009-12-03 Leibniz-Institut Für Festkörper- Und Werkstoffforschung Dresden E.V. Temperaturstabiler Doppelresonator
JP5257799B2 (ja) * 2009-02-27 2013-08-07 セイコーエプソン株式会社 弾性表面波共振子、弾性表面波発振器、及び電子機器
JP4645923B2 (ja) * 2009-02-27 2011-03-09 セイコーエプソン株式会社 弾性表面波共振子、および弾性表面波発振器
JP5678486B2 (ja) 2010-06-17 2015-03-04 セイコーエプソン株式会社 弾性表面波共振子、弾性表面波発振器および電子機器
JP5934464B2 (ja) 2010-08-26 2016-06-15 セイコーエプソン株式会社 弾性表面波共振子、および弾性表面波発振器、ならびに電子機器
JP2012049817A (ja) 2010-08-26 2012-03-08 Seiko Epson Corp 弾性表面波デバイス、および弾性表面波発振器、ならびに電子機器
JP2012049818A (ja) 2010-08-26 2012-03-08 Seiko Epson Corp 弾性表面波共振子、弾性表面波発振器、電子機器
JP2012060421A (ja) * 2010-09-09 2012-03-22 Seiko Epson Corp 弾性表面波デバイス、電子機器及びセンサー装置
JP2012060420A (ja) * 2010-09-09 2012-03-22 Seiko Epson Corp 弾性表面波デバイス、電子機器及びセンサー装置
JP2012060418A (ja) * 2010-09-09 2012-03-22 Seiko Epson Corp 弾性表面波デバイス、電子機器及びセンサー装置
JP2012060419A (ja) * 2010-09-09 2012-03-22 Seiko Epson Corp 弾性表面波デバイス、電子機器及びセンサー装置
JP2012060422A (ja) 2010-09-09 2012-03-22 Seiko Epson Corp 弾性表面波デバイス、電子機器及びセンサー装置
JP5652606B2 (ja) * 2010-12-03 2015-01-14 セイコーエプソン株式会社 弾性表面波共振子、弾性表面波発振器、及び電子機器
JP5648908B2 (ja) * 2010-12-07 2015-01-07 セイコーエプソン株式会社 振動デバイス、並びに発振器、および電子機器
JP2013081098A (ja) * 2011-10-04 2013-05-02 Japan Radio Co Ltd 弾性表面波装置
US9673777B2 (en) 2011-11-17 2017-06-06 Transense Technologies Plc Quartz substrate orientations for compact monolithic differential temperature sensor, and sensors using same
JP5835765B2 (ja) * 2013-06-28 2015-12-24 リバーエレテック株式会社 弾性波素子
US11095266B2 (en) 2016-10-07 2021-08-17 Qorvo Us, Inc. Slanted apodization for acoustic wave devices
JP6862762B2 (ja) * 2016-10-28 2021-04-21 セイコーエプソン株式会社 力検出センサー、力覚センサーおよびロボット
JP6862794B2 (ja) * 2016-11-24 2021-04-21 セイコーエプソン株式会社 力検出センサー、力覚センサー、トルクセンサーおよびロボット

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53145595A (en) 1977-05-25 1978-12-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Elastic surface wave oscillator
JPS5773513A (en) 1980-10-27 1982-05-08 Yasutaka Shimizu Surface acoustic wave device
JPS5839105A (ja) 1981-08-31 1983-03-07 Toyo Commun Equip Co Ltd 周波数一温度特性補償型弾性表面波共振器
JPS59151517A (ja) 1983-02-18 1984-08-30 Nec Corp 弾性表面波素子
JPS60196007A (ja) 1984-03-19 1985-10-04 Fujitsu Ltd 弾性表面波装置
JPS6318892A (ja) 1986-07-11 1988-01-26 Nec Home Electronics Ltd 投写型受像装置
US4670681A (en) * 1986-07-29 1987-06-02 R. F. Monolithics, Inc. Singly rotated orientation of quartz crystals for novel surface acoustic wave devices
US5895996A (en) 1994-09-29 1999-04-20 Seiko Epson Corporation Saw device
JP3622202B2 (ja) 2001-08-29 2005-02-23 セイコーエプソン株式会社 弾性表面波装置の温度特性調整方法
JP2003258601A (ja) * 2001-12-28 2003-09-12 Seiko Epson Corp 弾性表面波装置およびそれを用いた通信機器

Also Published As

Publication number Publication date
DE60302851T2 (de) 2006-07-27
EP1406385B1 (en) 2005-12-21
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KR100517449B1 (ko) 2005-09-28
JP2004274696A (ja) 2004-09-30

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