專利名稱：聲表面波器件及聲表面波振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用瑞利波式聲表面波的阻帶的上限模式的聲表面波器件、和安裝有該器件的聲表面波振蕩器。
背景技術(shù)：
構(gòu)成聲表面波元件片的IDT和反射器具有多個(gè)導(dǎo)體條，利用導(dǎo)體條的周期構(gòu)造形成以較高的反射系數(shù)反射特定頻率區(qū)域的SAW的頻帶、即阻帶。在使用了具有預(yù)定的面內(nèi)旋轉(zhuǎn)角度Φ的ST切石英基板的聲表面波器件中，可以激勵(lì)瑞利波式聲表面波的阻帶的上限模式，其良好的頻率溫度特性已被公知。并且，如果在聲表面波的1波長(zhǎng)中設(shè)置2個(gè)電極指，則可以采用良好的單一式IDT，與以往采用激勵(lì)阻帶的上限時(shí)需要的反射反轉(zhuǎn)式IDT (在聲表面波的1波長(zhǎng)中設(shè)置3個(gè)電極指)的情況相比，可以降低高頻化時(shí)的電極的細(xì)微化難易程度，容易實(shí)現(xiàn)高頻化，這也已被公知。另外，公知作為為了減小IDT的電阻值而加厚電極膜的膜厚時(shí)的頻率變化量、即因電極膜厚的變動(dòng)形成的頻率變化量，阻帶的上限模式的激勵(lì)小于下限模式的激勵(lì)(例如參照專利文獻(xiàn)1)。在此，專利文獻(xiàn)1記載了如下內(nèi)容通過使聲表面波的傳播方向偏離晶體的X軸， 可以激勵(lì)阻帶的上限模式的SAW。專利文獻(xiàn)2記載了如下內(nèi)容利用在排列多個(gè)電極指而成的周期構(gòu)造中產(chǎn)生的 SAW的周期性反射來形成阻帶，并具體公開了反射反轉(zhuǎn)式IDT。并且，記載了如下內(nèi)容在阻帶內(nèi)的下端(下限)和上端(上限)各自的頻率時(shí)成為諧振狀態(tài)，形成駐波，下限模式和上限模式各自的駐波的波腹(或節(jié))的位置相互錯(cuò)開。專利文獻(xiàn)1日本特開2006-148622號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開平11-214958號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)1公開的結(jié)構(gòu)的聲表面波器件的確頻率溫度特性良好，適合于高頻化， 可以減小因膜厚變化形成的頻率的變化量。但是，在專利文獻(xiàn)1的發(fā)明中沒有考慮批量生產(chǎn)時(shí)的制造誤差。例如，在SAW器件的制造工序中，在形成抗蝕劑圖案并通過濕式蝕刻形成電極圖案時(shí)等，受到抗蝕劑圖案的厚度及寬度的差異、從電極圖案的側(cè)面進(jìn)行蝕刻的側(cè)蝕刻的影響，構(gòu)成IDT的電極指的線寬有時(shí)產(chǎn)生誤差。在通過干式蝕刻形成電極圖案時(shí)，雖然因側(cè)蝕刻形成的電極指線寬偏差減小，但是與濕式蝕刻時(shí)相同，產(chǎn)生因抗蝕劑圖案的厚度及寬度偏差形成的電極指的線寬偏差。并且，在專利文獻(xiàn)1公開的使用了具有面內(nèi)旋轉(zhuǎn)角的石英基板的聲表面波器件中，在個(gè)體之間的線占有率η因制造誤差等而變動(dòng)時(shí)，溫度變化時(shí)的頻率變動(dòng)量大幅變化。即，頻率溫度特性的偏差增大。這種問題在產(chǎn)生較大的線寬變動(dòng)的批量生產(chǎn)中，從產(chǎn)品的可靠性和質(zhì)量方面講是重大課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種聲表面波器件及安裝有該器件的聲表面波振蕩器， 可以減小在電極指的線寬變動(dòng)時(shí)SAW器件個(gè)體之間的溫度變化引起的頻率變動(dòng)量的差別、 即頻率溫度特性的偏差，并且適合于批量生產(chǎn)。本發(fā)明正是為了解決上述課題的至少一部分而提出的，可以采用以下方式或適用例來實(shí)現(xiàn)。(適用例1)一種聲表面波器件，具有作為至少激勵(lì)瑞利波式聲表面波的電極圖案的IDT，激勵(lì)所述聲表面波的阻帶的上限模式，所述聲表面波器件的特征在于，用于形成所述IDT的壓電基板采用石英基板，該石英基板是以利用(φ, θ,ψ)表示的歐拉角為(0°， 95° ( θ彡155°，33° ( Ψ彡46° )的切角切取的，在構(gòu)成所述IDT的梳齒狀電極的電極指之間形成電極指間槽，把由所述電極指間槽夾持的晶體部分作為電極指座，所述電極指位于該電極指座的上面，在所述石英基板的表面設(shè)置反射器，使得在所述聲表面波的傳播方向夾入所述IDT，在構(gòu)成所述反射器的導(dǎo)體條之間形成導(dǎo)體條間槽，具有由所述導(dǎo)體條間槽夾持的導(dǎo)體條座和在其上面形成的所述導(dǎo)體條，在把所述IDT的阻帶上端頻率設(shè)為 ft2、把所述反射器的阻帶下端頻率設(shè)為frl、把所述反射器的阻帶上端頻率設(shè)為fr2時(shí)，滿足 frl < ft2 < fr20通過采用這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)在制造工序中構(gòu)成IDT的電極指的線寬產(chǎn)生誤差時(shí)，也能夠減小頻率溫度特性中的個(gè)體之間的頂點(diǎn)溫度的偏差。因此，能夠減小動(dòng)作溫度范圍內(nèi)的頻率變動(dòng)量的差別，能夠適用于聲表面波器件的批量生產(chǎn)。即，能夠減小SAW器件個(gè)體之間的頻率溫度特性的偏差。通過具有這種特征，能夠提高反射器的聲表面波的反射效率。通過具有這種特征，在IDT的阻帶上端頻率ft2時(shí)，反射器的反射系數(shù)I Γ I增大， 由IDT激勵(lì)的阻帶上限模式的SAW通過反射器以較高的反射系數(shù)反射到IDT側(cè)。并且，能夠?qū)崿F(xiàn)阻帶上限模式的SAW的能量集中(閉C込力)增強(qiáng)、而且低損耗的振子。(適用例幻在適用例1所述的聲表面波器件中，其特征在于，所述反射器的導(dǎo)體條排列周期比所述IDT的電極指排列周期小。(適用例幻在適用例1所述的聲表面波器件中，其特征在于，所述反射器的導(dǎo)體條膜厚比所述IDT的電極指膜厚薄。(適用例4)在適用例3所述的聲表面波器件中，其特征在于，所述反射器的導(dǎo)體條間槽的深度比所述IDT的電極指間槽的深度淺。通過具有這種特征，能夠使反射器的阻帶向比IDT的阻帶高的高頻帶側(cè)頻移。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)frl < ft2 < fr2的關(guān)系。(適用例幻一種聲表面波振蕩器，其特征在于，具有適用例1 4中的任意一項(xiàng)所述的聲表面波器件、和用于驅(qū)動(dòng)所述IDT的IC。


圖1是表示實(shí)施方式涉及的SAW器件的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示構(gòu)成實(shí)施方式涉及的SAW器件的石英基板的切角的圖。
圖3是表示使以往的SAW器件與實(shí)施方式涉及的SAW器件的線占有率η浮動(dòng)士 0. 1時(shí)的頻率變動(dòng)量的差別的曲線圖。圖4是表示使實(shí)施方式涉及的SAW器件的線占有率浮動(dòng)士0. 01時(shí)的頻率變動(dòng)量的差別的曲線圖。圖5是表示在使線占有率η浮動(dòng)時(shí)，具有在該浮動(dòng)幅度中頻率變動(dòng)量最大的線占有率η的SAW器件的頻率溫度特性的曲線圖。圖6是表示在使線占有率η浮動(dòng)時(shí)，具有在該浮動(dòng)幅度中頻率變動(dòng)量最小的線占有率η的SAW器件的頻率溫度特性的曲線圖。圖7是表示改變槽深度時(shí)的頻率變動(dòng)量的最大值和最小值的變化的圖。圖8是表示可以把SAW器件個(gè)體之間的頻率變動(dòng)量設(shè)為20ppm以內(nèi)的槽深度與線占有率n的誤差范圍的關(guān)系的曲線圖。圖9是把與圖8所示曲線圖的線占有率η相關(guān)的軸轉(zhuǎn)換成實(shí)際IDT的電極指寬度的誤差而成的曲線圖。圖10是表示改變?cè)O(shè)有槽的SAW器件的線占有率時(shí)的頂點(diǎn)溫度的偏移量的圖。圖11是表示改變不設(shè)置槽的SAW器件的線占有率時(shí)的頂點(diǎn)溫度的偏移量的圖。圖12是表示IDT和反射器的SAW反射特性的圖。圖13是表示實(shí)施方式涉及的SAW振蕩器的結(jié)構(gòu)的圖。符號(hào)說明10SAW器件；12壓電基板；14激勵(lì)電極；16IDT ； 18 (18a、18b)梳齒狀電極；20 (20a、 20b)母線；22(22a、22b)電極指；24反射器；26導(dǎo)體條；28槽；30電極指座；32導(dǎo)體條座。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖具體說明本發(fā)明的聲表面波器件及聲表面波振蕩器涉及的實(shí)施方式。本實(shí)施方式涉及的聲表面波(SAW surface acoustic wave)器件10如圖1所示， 是以壓電基板12、IDT(interdigital transducer 叉指換能器)16和反射器M為基礎(chǔ)構(gòu)成的振子式聲表面波器件。壓電基板12如圖2所示，使用利用X軸(電氣軸)、Y軸(機(jī)械軸)和Z軸(光軸)表示晶軸的石英基板。在此說明歐拉角。利用歐拉角(0°，0°，0° )表示的基板是具有與Z軸垂直的主面的Z切基板。在此，歐拉角(φ,Θ,Ψ)的φ表示Z切基板的第1旋轉(zhuǎn)，表示把Z軸作為旋轉(zhuǎn)軸、把從+X軸向+Y軸側(cè)旋轉(zhuǎn)的方向作為正的旋轉(zhuǎn)角度的第1旋轉(zhuǎn)角度。歐拉角的θ表示在Z切基板的第1旋轉(zhuǎn)后進(jìn)行的第2旋轉(zhuǎn)，表示把第1旋轉(zhuǎn)后的X軸作為旋轉(zhuǎn)軸、把從第1 旋轉(zhuǎn)后的+Y軸向+Z軸旋轉(zhuǎn)的方向作為正的旋轉(zhuǎn)角度的第2旋轉(zhuǎn)角度。壓電基板的切面根據(jù)第1旋轉(zhuǎn)角度φ和第2旋轉(zhuǎn)角度θ確定。歐拉角的Ψ表示在Z切基板的第2旋轉(zhuǎn)后進(jìn)行的第3旋轉(zhuǎn)，表示把第2旋轉(zhuǎn)后的Z軸作為旋轉(zhuǎn)軸、把從第2旋轉(zhuǎn)后的+X軸向第2旋轉(zhuǎn)后的+Y軸側(cè)旋轉(zhuǎn)的方向作為正的旋轉(zhuǎn)角度的第3旋轉(zhuǎn)角度。SAW的傳播方向利用相對(duì)于第 2旋轉(zhuǎn)后的X軸的第3旋轉(zhuǎn)角度Ψ表示。在本實(shí)施方式中，采用利用歐拉角(0°，95° ( θ彡155°，33° ( | Ψ彡46° ) 表示的面內(nèi)旋轉(zhuǎn)ST切石英基板。通過采用該面內(nèi)旋轉(zhuǎn)ST切石英基板，可以構(gòu)成相對(duì)于溫度變化的頻率變化較小、頻率溫度特性良好的SAW器件。IDT16具有利用母線20(20a、20b)連接多個(gè)電極指22Q^i、22b)的基端部而形成的一對(duì)梳齒狀電極18 (18a、18b)，將構(gòu)成一方梳齒狀電極18a的電極指22a、和構(gòu)成另一方梳齒狀電極18b的電極指22b隔開預(yù)定間隔地交替配置。在此，電極指22配置在與聲表面波的傳播方向即X’軸正交的方向。由這樣構(gòu)成的聲表面波器件10激勵(lì)的聲表面波是瑞利波式聲表面波。這樣，通過使聲表面波的傳播方向偏離晶體的晶軸即X軸，可以激勵(lì)阻帶的上限模式的聲表面波。并且，按照在聲表面波的傳播方向夾持所述IDT16的方式設(shè)置一對(duì)反射器M。其具體結(jié)構(gòu)是將與構(gòu)成IDT16的電極指22平行設(shè)置的多個(gè)導(dǎo)體條沈的兩端分別連接。作為構(gòu)成這樣形成的IDT16和反射器M的電極材料，可以使用鋁(Al)。具有上述基本結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式涉及的SAW器件10如上所述，使聲表面波的傳播方向偏離晶體的晶軸即X軸，所以能夠?qū)崿F(xiàn)阻帶的上限模式的激勵(lì)。并且，在本實(shí)施方式涉及的SAW器件10中，為了在IDT16的電極指22之間形成槽(電極指間槽)28，將除形成電極圖案14的部分之外的石英基板表面掘進(jìn)預(yù)定量，構(gòu)成電極指座。通過采用這種結(jié)構(gòu)，可以減小構(gòu)成IDT16的電極指22的線占有率η變動(dòng)時(shí)的頻率溫度特性的變化。另外，線占有率Π指將電極指22的線寬d除以電極指22之間的間距ρ得到的值。因此，線占有率η 可以利用下式1表示。式 1n = d/p下面，列舉在電極指22之間不設(shè)置槽28時(shí)和在電極指22之間設(shè)置槽28時(shí)的一例，示出這種結(jié)構(gòu)的頻率變動(dòng)量的差別。列舉把諧振頻率設(shè)為322MHz的SAW振子的情況，作為設(shè)計(jì)值的一例，可以列舉把電極膜厚設(shè)為0.6μπι的情況。對(duì)此，在本實(shí)施方式涉及的SAW器件10 (振子)中，利用槽 28(在此，把電極指22之間的槽定義為電極指間槽，把導(dǎo)體條之間的槽定義為導(dǎo)體條間槽， 以下總稱為槽)的掘進(jìn)量，填補(bǔ)例如電極膜厚的一半即0.3μπι左右，構(gòu)成晶體座(電極指座30、導(dǎo)體條座32)，由此使實(shí)際電極膜厚為0. 3 μ m而構(gòu)成IDT16和反射器對(duì)。另外，也可以采用不設(shè)置反射器M的導(dǎo)體條間槽而只設(shè)置IDT16的電極指間槽的方式。不過，像本實(shí)施方式這樣，不僅設(shè)置IDT16的電極指間槽，而且還設(shè)置反射器M的導(dǎo)體條間槽，可以增大反射器M的SAW反射系數(shù)，所以是優(yōu)選方式。圖3表示在IDT16等的電極指之間不形成槽觀時(shí)和形成槽觀時(shí)的頻率溫度特性的變化。圖3表示在電極指之間不形成槽觀時(shí)(圖3(A))和形成槽觀時(shí)(圖3(B))的情況。在圖3所示的曲線圖中，縱軸表示頻率的變動(dòng)量，橫軸表示溫度。圖3表示沒有槽觀時(shí)和有槽觀時(shí)、以及把線占有率η的目標(biāo)值設(shè)為0.8并使η 以士0.1單位浮動(dòng)時(shí)的示例。根據(jù)圖3可知，在沒有槽觀時(shí)，在η =0.9時(shí)，動(dòng)作溫度范圍內(nèi)的頻率變動(dòng)量最大為170ppm左右(圖3(A))。與此相對(duì)，在設(shè)置槽觀時(shí)，如圖3 (B)所示，即使在Π = 0.9時(shí)，最大也就在IOOppm左右。并且，在形成槽觀時(shí)，因線占有率η的變化而形成的頻率溫度特性的變動(dòng)較小。這樣，通過形成槽觀，可以減小因線占有率n的偏差而形成的頻率溫度特性的變動(dòng)，并且還可以減小最大頻率變動(dòng)量。在此，在圖3所示的示例中，為了便于理解說明，把線占有率η的浮動(dòng)幅度設(shè)為士0.1，但實(shí)際生產(chǎn)工序中的線占有率n的偏差為o.oi左右。并且，優(yōu)選以這種精度生產(chǎn)的SAW器件10 (例如SAW振子)的頻率變動(dòng)量在0° 80°之間，被抑制在基準(zhǔn)溫度(例如25°C)時(shí)的諧振頻率(例如322MHz)的士50ppm(在動(dòng)作范圍內(nèi)(_40°C 85°C之間)為 IOOppm)左右，更優(yōu)選在0° 80°之間被抑制在士 IOppm以內(nèi)(寬度為20ppm以下)。作為用于導(dǎo)出這種關(guān)系和條件下的槽深度與線占有率η的允許范圍以及最佳槽深度的關(guān)系的一種手段，有以下敘述的方法。即，分別求出在利用晶體構(gòu)成的壓電基板12 的表面設(shè)置預(yù)定深度的槽觀時(shí)的目標(biāo)線占有率小該線占有率Π的浮動(dòng)幅度例如η 士0.01 時(shí)的預(yù)定溫度范圍(例如0°C 80°C)的頻率變動(dòng)量，導(dǎo)出基于線占有率η的浮動(dòng)幅度的頻率變動(dòng)量的最大值、最小值。然后，導(dǎo)出所述最大值與最小值之差在頻率變動(dòng)量的允許范圍內(nèi)(例如15ppm以內(nèi))的槽深度。在此，圖4所示的曲線圖表示把槽28的深度設(shè)為0. 3 μ m，把線占有率η的浮動(dòng)幅度設(shè)為士0.01，把電極指座30的厚度與IDT16的電極膜厚的合計(jì)厚度、以及導(dǎo)體條座32 的厚度與反射器M的電極膜厚的合計(jì)厚度分別設(shè)為0. 6 μ m(電極膜厚0. 3 μ m)時(shí)的頻率變動(dòng)量的位移。在圖4所示的0°C 80°C的溫度范圍內(nèi)，頻率變動(dòng)量為最大值的有使線占有率η浮動(dòng)到正側(cè)、即線占有率η =0.81時(shí)的SAW振子。具體地講，在上述溫度范圍內(nèi)， 頻率變動(dòng)量為17ppm(參照?qǐng)D5)。并且，頻率變動(dòng)量最小的有線占有率η為目標(biāo)值時(shí)、即線占有率η = 0. 8時(shí)的SAW振子。該情況時(shí)，0°C 80°C的頻率變動(dòng)量為IOppm(參照?qǐng)D6)。對(duì)于這種結(jié)果，在把電極指座30的厚度與IDT16的電極膜厚的合計(jì)厚度、以及導(dǎo)體條座32的厚度與反射器M的電極膜厚的合計(jì)厚度分別固定為0.6μπι后，把槽觀的掘進(jìn)量分別計(jì)算成0 0. 4 μ m( S卩，利用將座的厚度Hd除以電極膜厚與座的厚度的合計(jì)厚度 H得到的值表示的標(biāo)準(zhǔn)化座厚度Hd/H為0 0. 667)，分別計(jì)算最大變動(dòng)(量)、最小變動(dòng) (量)、平均值，并將這些值繪制成曲線圖，即圖7所示的曲線圖。另外，該情況時(shí)，槽觀的深度的變更表示電極指座30、導(dǎo)體條座32的厚度(高度)與電極膜厚的比例(比率)的變化。根據(jù)圖7所示的曲線圖，在使線占有率η浮動(dòng)士0.01時(shí)，為了把0°C 80°C溫度范圍內(nèi)的頻率變動(dòng)量控制在20ppm以內(nèi)，需要把槽觀的深度設(shè)為0. 18 μ m以上。利用與電極膜厚的關(guān)系來表示該情況，在把電極指座30與電極膜的合計(jì)厚度、或?qū)w條座32與電極膜的合計(jì)厚度設(shè)為0. 6 μ m時(shí)，槽觀的深度可以是它們的厚度的30%以上，即標(biāo)準(zhǔn)化座厚度Hd/H可以是0.3以上。并且，為了把線占有率η的變動(dòng)量士0.01時(shí)的頻率溫度特性的變動(dòng)(即頻率變動(dòng)量的最大值與最小值之差)抑制在15ppm以內(nèi)，只要把槽觀的深度設(shè)為 0. 1 μ m以上(S卩，把標(biāo)準(zhǔn)化座厚度Hd/H設(shè)為0. 167以上)、并且至少在0. 5 μ m以下(艮口， 把標(biāo)準(zhǔn)化座厚度Hd/H設(shè)為0. 833以下)即可。另外，在圖7中記述了在標(biāo)準(zhǔn)化座厚度Hd/H為0.3以上0. 667以下的范圍時(shí)，使 0°C 80°C時(shí)的頻率變動(dòng)量達(dá)到20ppm以下的數(shù)據(jù)，可以明顯看到標(biāo)準(zhǔn)化座厚度Hd/H越大， 因溫度形成的頻率變動(dòng)量越小的趨勢(shì)。因此，如果使標(biāo)準(zhǔn)化座厚度Hd/H大于0. 667、而且至少在0. 833以下(0.5μπι以下)，則可以把0°C 80°C溫度范圍內(nèi)的頻率變動(dòng)量控制在 15ppm以下。用于把0°C 80°C溫度范圍內(nèi)的頻率變動(dòng)量控制在20ppm以內(nèi)的線占有率η的允許公差(士y)，由于槽觀的深度變更而變化。圖8表示標(biāo)準(zhǔn)化座厚度Hd/H、與用于把0°C 80°C時(shí)的頻率變動(dòng)量控制在20ppm以內(nèi)的線占有率η的允許公差(士y)之間的關(guān)系。根據(jù)圖8可知能夠把0°C 80°C時(shí)的頻率變動(dòng)量控制在20ppm以內(nèi)的線占有率η的允許公差(士y)。并且，根據(jù)圖8可知，隨著槽觀的深度增加，線占有率η的允許公差 (士y)呈指數(shù)函數(shù)地增大。即，在表示成用于把0°C 80°C溫度范圍內(nèi)的頻率變動(dòng)量控制在20ppm以內(nèi)的線占有率η 士y時(shí)，根據(jù)圖8可知，只要η =0.8、而且7 = 0. 1825X (Hd/ H) 4-0· 1753 X (Hd/H) 3+0. 0726 X (Hd/H) 2-0. 0058 X (Hd/H) +0. 0085 即可。另外，在把圖8所示的線占有率η與槽觀的深度的關(guān)系轉(zhuǎn)換為實(shí)際的電極指22 的寬度尺寸(ym)與槽觀的深度的關(guān)系時(shí)，可以利用圖9表示。例如，根據(jù)圖9表示的關(guān)系，在把電極指22的寬度尺寸的誤差設(shè)為士0. 1 μ m時(shí)，槽觀的深度需要在0. 4 μ m以上。可是，根據(jù)實(shí)驗(yàn)判明，即使在動(dòng)作范圍內(nèi)的頻率溫度特性由于線占有率η的誤差而發(fā)生變動(dòng)時(shí)，表示該頻率溫度特性的二次溫度系數(shù)也不會(huì)產(chǎn)生較大的差異。因此，頻率變動(dòng)量的多少是根據(jù)表示頻率溫度特性的曲線圖中的頂點(diǎn)溫度的偏移而產(chǎn)生的，通過使頂點(diǎn)溫度近似、即減小頂點(diǎn)溫度相對(duì)于基準(zhǔn)溫度的偏移量，可以使表示預(yù)定溫度范圍內(nèi)的頻率變動(dòng)量的曲線圖的傾斜也近似。并且，根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，如果SAW器件的個(gè)體之間的頻率變動(dòng)量的差別減小，則可以提高生產(chǎn)出的SAW器件整體的質(zhì)量。在此，圖10、圖11是表示在對(duì)壓電基板12設(shè)置槽28的SAW器件10 (圖10)、和不設(shè)置槽的SAW器件(圖11)中，在改變線占有率η時(shí)，頂點(diǎn)溫度的位移量是否產(chǎn)生差異的曲線圖。圖10和圖11示出的示例是把諧振頻率設(shè)為322MHz的SAW振子的示例，表示使線占有率η從0.8向0. 775變化時(shí)的頂點(diǎn)溫度的偏移。如上所述，根據(jù)圖10、圖11的曲線圖可知，即使在線占有率Π變化時(shí)，表示頻率溫度特性的二次溫度系數(shù)也沒有較大差異。另外，圖10、圖11中的頻率溫度特性的測(cè)試溫度范圍為0°C 80°C之間。在上述示例中，設(shè)置槽觀的3々1器件10的頂點(diǎn)溫度在把線占有率η設(shè)為0.8時(shí)， 位于35°C的位置(參照?qǐng)D10(A))。并且，在設(shè)置槽^WSAW器件10中，在使線占有率η 向0. 775變化時(shí)，該頂點(diǎn)溫度位移到64°C的位置(參照?qǐng)D10(B))。另一方面，在沒有設(shè)置槽的SAW器件中，在把線占有率η設(shè)為0. 8時(shí)，頂點(diǎn)溫度位于37°C的位置(參照?qǐng)D11(A))。并且，在沒有設(shè)置槽的SAW器件中，在使線占有率η向 0. 775變化時(shí)，該頂點(diǎn)溫度位移到130°C的位置(測(cè)試溫度范圍外)(參照?qǐng)D11(B))。由此可知，因SAW器件10的制造步驟中的線占有率η的誤差而產(chǎn)生的SAW器件個(gè)體之間的頻率變動(dòng)量的差別，通過在利用晶體構(gòu)成的壓電基板12上形成深度對(duì)應(yīng)于激勵(lì)電極14的膜厚的槽觀而減小。并且，可知這種SAW器件個(gè)體之間的頻率變動(dòng)量的差別的減小，也可以通過使SAW器件個(gè)體之間的頂點(diǎn)溫度近似來實(shí)現(xiàn)。在上述結(jié)構(gòu)的SAW器件10的制造步驟中，首先使用蒸鍍和濺射等方法在晶片的一個(gè)主面上成膜作為激勵(lì)電極14的材料的金屬。然后，通過濕式蝕刻等形成IDT16和反射器 24的形狀。然后，通過干式蝕刻等方法，將壓電基板12中除形成有激勵(lì)電極14的部分之外的表面掘進(jìn)預(yù)定量，由此形成槽觀。此時(shí)，形成激勵(lì)電極14的金屬膜可以用作進(jìn)行干式蝕刻時(shí)的掩模。結(jié)束上述步驟，在壓電基板12的一個(gè)主面上形成IDT16和反射器M后，使用切割等方法將晶片切割成單片單位的SAW器件10。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式涉及的SAW器件10，通過調(diào)整槽28的深度，可以減小制造步驟中的位于電極指22的寬度的誤差范圍內(nèi)的SAW器件10的頻率溫度特性的頂點(diǎn)溫度的偏移量。因此，可以減小制造出的SAW器件個(gè)體之間的頻率變動(dòng)量的差別，將各個(gè)SAW 器件的頻率變動(dòng)量控制在允許范圍內(nèi)。因此，可以提高制造SAW器件10時(shí)的成品率。另外，在上述實(shí)施方式中，把電極膜厚與座的厚度的合計(jì)厚度H設(shè)為0.6 μ m，但本發(fā)明不限于此。在電極膜厚與座的厚度的合計(jì)厚度H為0.6 μ m之外的尺寸時(shí)，只要是歐拉角(0°，95° ( θ ( 155°，33° ( Ψ彡46° )的石英基板、而且是使用了阻帶上限模式的瑞利波式SAW器件，就可以發(fā)揮與上述實(shí)施方式相同的效果。并且，也可以根據(jù)需要設(shè)置覆蓋電極指和導(dǎo)體條的至少任意一方的保護(hù)膜。并且，在上述實(shí)施方式中，關(guān)于槽觀的掘進(jìn)，是把壓電基板12的除激勵(lì)電極形成部14之外的整個(gè)表面作為對(duì)象，但在實(shí)際有助于激勵(lì)的部分、例如只是IDT16的電極指22 之間的部分、只是IDT16的電極指22之間和反射器M的導(dǎo)體條沈之間的部分時(shí)，也可以視為本發(fā)明的一部分。并且，為了使以阻帶的上限模式激勵(lì)的SAW有效地集中能量，如圖12所示，把 IDT16的阻帶上端的頻率ft2設(shè)定在反射器M的阻帶下端的頻率frl與反射器對(duì)的阻帶上端的頻率fr2之間即可。即，只要設(shè)定為滿足關(guān)系frl < ft2 < fr2即可。由此，在IDT16 的阻帶上端的頻率ft2中，反射器M的反射系數(shù)I Γ I增大，由IDT16激勵(lì)的阻帶上限模式的SAW通過反射器M以較高的反射系數(shù)反射到IDT16側(cè)。并且，可以實(shí)現(xiàn)阻帶上限模式的 SAff的能量集中增強(qiáng)、低損耗的振子。在此，如果設(shè)定為ft2 < frl的狀態(tài)或fr2 < ft2的狀態(tài)，將導(dǎo)致在IDT16的阻帶上端的頻率ft2中，反射器M的反射系數(shù)I Γ I減小，難以實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)的能量集中狀態(tài)。為了實(shí)現(xiàn)frl < ft2 < fr2的狀態(tài)，需要使反射器M的阻帶向比IDT16的阻帶高的高頻帶側(cè)頻移，這可以通過使反射器M的導(dǎo)體條排列周期小于IDT16的電極指排列周期來實(shí)現(xiàn)。此外，也可以通過使反射器M的導(dǎo)體條膜厚比IDT16的電極指膜厚薄來實(shí)現(xiàn)，還可以通過使反射器M的導(dǎo)體條間槽的深度比IDT16的電極指間槽的深度淺來實(shí)現(xiàn)。并且， 也可以結(jié)合適用多個(gè)這些方法。并且，在上述實(shí)施方式中，作為SAW器件10的一例只列舉了 SAW振子，但本發(fā)明的 SAff器件也包括SAW濾波器等。并且，上述實(shí)施方式所述的SAW器件10是具有反射器M的振子，但本實(shí)施方式涉及的SAW器件10也包括不具有反射器的端面反射式SAW振子。并且，本發(fā)明涉及的SAW振蕩器如圖13所示，由上述的SAW器件、向該SAW器件的 IDT施加電壓并進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的IC、和收容它們的封裝體構(gòu)成。另外，在圖13中，圖13(A) 是除蓋之外的部分的俯視圖，圖13(B)是表示該圖㈧中的A-A剖面的圖。在實(shí)施方式涉及的SAW振蕩器100中，把SAW器件10和IC50收容在同一封裝體 56中，利用金屬線60連接形成于封裝體56的底板56a的電極圖案Ma 54g和SAW器件 10的梳齒狀電極18a、18b、以及IC50的焊盤52a 52f。并且，收容了 SAW器件10和IC 的封裝體56的腔室利用蓋58氣密密封。通過采用這種結(jié)構(gòu)，可以將IDT16(參照?qǐng)D1)和 IC50以及形成于封裝體56的底面的未圖示的外部安裝電極電連接。
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權(quán)利要求
1.一種聲表面波器件，具有作為至少激勵(lì)瑞利波式聲表面波的電極圖案的IDT，激勵(lì)所述聲表面波的阻帶的上限模式，所述聲表面波器件的特征在于，用于形成所述IDT的壓電基板采用石英基板，該石英基板是以利用(φ, θ, ψ)表示的歐拉角為(0°，95°彡θ彡155°，33°彡| Ψ彡46° )的切角切取的，在構(gòu)成所述IDT的梳齒狀電極的電極指之間形成有電極指間槽，把由所述電極指間槽夾持的晶體部分作為電極指座，所述電極指位于該電極指座的上面，在所述石英基板的表面上，以在所述聲表面波的傳播方向上夾著所述IDT的方式設(shè)置有反射器，在構(gòu)成所述反射器的導(dǎo)體條之間形成有導(dǎo)體條間槽，具有由所述導(dǎo)體條間槽夾著的導(dǎo)體條座和在其上面形成的所述導(dǎo)體條，在設(shè)所述IDT的阻帶上端頻率為ft2、設(shè)所述反射器的阻帶下端頻率為frl、設(shè)所述反射器的阻帶上端頻率為fr2時(shí)，滿足frl < ft2 < fr2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲表面波器件，其特征在于，所述反射器的導(dǎo)體條排列周期比所述IDT的電極指排列周期小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲表面波器件，其特征在于，所述反射器的導(dǎo)體條膜厚比所述IDT的電極指膜厚薄。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲表面波器件，其特征在于，所述反射器的導(dǎo)體條間槽的深度比所述IDT的電極指間槽的深度淺。
5.一種聲表面波振蕩器，其特征在于，具有權(quán)利要求1 4中的任意一項(xiàng)所述的聲表面波器件、和用于驅(qū)動(dòng)所述IDT的IC。
全文摘要
本發(fā)明提供聲表面波器件及聲表面波振蕩器。用于形成IDT的壓電基板采用石英基板，是以利用表示的歐拉角為(0°，95°≤θ≤155°，33°≤|ψ|≤46°)的切角切取的，在構(gòu)成IDT的梳齒狀電極的電極指之間形成電極指間槽，把由電極指間槽夾持的晶體部分作為電極指座，電極指位于電極指座的上面，在石英基板的表面設(shè)置反射器，在聲表面波的傳播方向夾入IDT，在構(gòu)成反射器的導(dǎo)體條之間形成導(dǎo)體條間槽，具有由導(dǎo)體條間槽夾持的導(dǎo)體條座和在其上面形成的導(dǎo)體條，在把IDT的阻帶上端頻率設(shè)為ft2、把反射器的阻帶下端頻率設(shè)為fr1、把反射器的阻帶上端頻率設(shè)為fr2時(shí)，滿足fr1＜ft2＜fr2。
文檔編號(hào)H03H9/145GK102176664SQ20111008239
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2009年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月20日
發(fā)明者飯澤慶吾 申請(qǐng)人:愛普生拓優(yōu)科夢(mèng)株式會(huì)社