本發(fā)明涉及表面聲波器件。

背景技術(shù)：

使用表面聲波的表面聲波器件公知的是用作所謂的帶通濾波器、或用作對測定對象的溫度、壓力進行遙感的傳感器。

例如在專利文獻1中公開了利用表面聲波(saw；surfaceacousticwave)的無線溫度測量傳感器。該傳感器除了溫度以外，也能夠用作壓力、位移、濕度、氣體成分分析等的各種傳感器。作為該傳感器使用的壓電材料，除了鈮酸鋰之外，還能夠例示水晶、鉭酸鋰、四硼酸鋰、硅酸鎵鑭。

另外，在專利文獻2中公開了能夠無線化的表面聲波傳感器，且為壓電材料使用了鉭酸鑭鎵的傳感器。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2004-129185號公報

專利文獻2：專利第4470590號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的技術(shù)課題

在上述專利文獻中記載的壓電材料，根據(jù)表面聲波器件的某種用途，作為其構(gòu)成材料并不適合。例如水晶是典型性的壓電材料，但是，在573℃發(fā)生β遷移，喪失壓電性，因此，在高溫環(huán)境下無法使用。另一方面，雖然在硅酸鑭鎵(lgs，la3ga5sio14)、鉭酸鑭鎵(ltg，la3ga5.5ta0.5o14)，直至接近1500℃不產(chǎn)生相移而保持壓電性，但表面聲波的聲速為2500m/s前后時，相對于其它的材料慢。

在此，表面聲波的頻率與其聲速成正比例、與其波長成反比例意味著，當(dāng)聲速慢時，表面聲波的頻率變低。為了提高該頻率，使波長變短即可，但是，在壓電材料的表面被激勵的表面聲波的波長依賴于形成于其表面的梳形電極(idt；interdigitaltransducer、叉指式變換器)的節(jié)距，形成梳形電極時的分解能存在界限。因此，能夠用于表面聲波器件的表面聲波的頻率存在與壓電材料相應(yīng)的上限。

在此，將表面聲波器件用作濾波器時，其通過頻帶產(chǎn)生上限。另外，將表面聲波器件用作無線傳感器時，其表面聲波的頻率為進行遙感時的電磁波通信的頻率，因此，當(dāng)頻率較低時，用于發(fā)送接收的天線大型化，并且不能獲得使用性良好的小型的表面聲波傳感器。實際上，在上述的硅酸鑭鎵、鉭酸鑭鎵中，不能使用2～2.5ghz頻段以上的頻帶，因此，作為濾波器的用途受到制限，另外，難以獲得實用的尺寸的無線傳感器。并且，其構(gòu)成元素包含鑭，鎵，鉭等的所謂的被稱為稀有金屬、稀土的稀有元素，因此，難以穩(wěn)定地供給。

所以，至今為止作為能夠用于表面聲波器件的壓電材料已知的材料中，找不到超過水晶的兼有到達1000℃的高溫耐性和能夠使用2～2.5ghz頻段以上的頻帶的聲速快的材料。

本發(fā)明是鑒于該情況而完成的，其課題在于提供一種表面聲波器件，其為對高溫環(huán)境的耐性、能夠使用2～2.5ghz頻段以上的頻帶的新的而且能夠使用可以穩(wěn)定地供給的壓電材料。

用于解決技術(shù)課題的技術(shù)方案

為了解決上述課題，本申請中公開的發(fā)明具有各種方面，上述各方面的代表性的概要如以下所述。

(1)一種表面聲波器件，其特征在于，包括：

由鈣黃長石(cas：ca2al(alsi)o7)單晶形成的壓電基片；和形成在上述壓電基片的表面聲波傳播面的梳形電極。

(2)在(1)記載的表面聲波器件中，上述表面聲波傳播面為使(001)面關(guān)于[110]方向旋轉(zhuǎn)了角度θ的面，表面聲波行進方向為[110]方向，并且滿足0°≤θ≤80°。

(3)在(1)記載的表面聲波器件中，上述表面聲波傳播面為使(001)面關(guān)于[110]方向旋轉(zhuǎn)了角度θ的面，表面聲波行進方向為[110]方向，并且滿足60°≤θ≤90°。

(4)在(1)記載的表面聲波器件中，上述表面聲波傳播面為使(001)面關(guān)于[100]方向旋轉(zhuǎn)了角度θ的面，表面聲波行進方向為[100]方向，并且滿足40°≤θ≤75°。

(5)在(1)記載的表面聲波器件中，上述表面聲波傳播面為使(001)面關(guān)于[100]方向旋轉(zhuǎn)了角度θ的面，表面聲波行進方向為[100]方向，并且滿足45°≤θ≤80°。

(6)在(1)記載的表面聲波器件中，上述表面聲波傳播面為使(100)面關(guān)于[001]方向旋轉(zhuǎn)了角度θ的面，表面聲波行進方向為[001]方向，并且滿足20°≤θ≤70°。

(7)在(1)記載的表面聲波器件中，上述表面聲波傳播面是(001)面。

(8)在(1)記載的表面聲波器件中，上述表面聲波傳播面為45°y面，表面聲波行進方向以45°z方向為0°，處于-45°～45°的范圍。

(9)在(1)記載的表面聲波器件中，表面聲波行進方向是在上述表面聲波傳播面內(nèi)相對于傳播角度的聲速的值呈現(xiàn)極值的傳播角度或者在該傳播角度附近。

(10)在(9)記載的表面聲波器件中，上述表面聲波傳播面是(111)面，表面聲波行進方向以方向為0°，處于-5°～5°的范圍或者-85°～95°的范圍。

(11)在(1)～(10)的任一者記載的表面聲波器件中，上述表面聲波器件是傳感器。

(12)在(11)記載的表面聲波器件中，包括與上述梳形電極連接的天線，能夠通過無線進行遙感。

(13)在(11)記載的表面聲波器件中，包括與上述梳形電極連接的端子，能夠通過有線進行傳感。

(13)在(1)～(10)的任一者記載的表面聲波器件中，上述表面聲波器件是濾波器。

發(fā)明效果

根據(jù)在上述本申請中公開的發(fā)明的各種方面，能夠獲得具有對高溫環(huán)境的耐性、能夠使用2～2.5ghz頻段以上的頻帶的新的且能使用可穩(wěn)定供給的壓電材料的表面聲波器件。

附圖說明

圖1是表示作為本發(fā)明的第1實施方式的表面聲波器件的、無線溫度傳感器的外觀立體圖。

圖2是將鈣黃長石的單晶在特定的切截面切斷時的、切截面中的聲速的測定結(jié)果相對于傳播角度(切截面內(nèi)的方位)表示的圖表。

圖3是說明將鈣黃長石用(001)面切斷時的傳播角度的圖。

圖4是說明將鈣黃長石用(111)面切斷時的傳播角度的圖。

圖5是說明45°y面的圖。

圖6是表示將鈣黃長石用[110]傳播θ旋轉(zhuǎn)z面切斷、以[110]方向為傳播角度0°時的傳播角度和聲速的關(guān)系的圖表。

圖7是說明[110]傳播θ旋轉(zhuǎn)z面的圖。

圖8是說明將鈣黃長石用[110]傳播θ旋轉(zhuǎn)z面切斷時的傳播角度的圖。

圖9是表示在[110]傳播θ旋轉(zhuǎn)z面中，以傳播角度為0°情況下的、θ與聲速以及θ與機電耦合系數(shù)的關(guān)系的圖表。

圖10是表示將鈣黃長石用[100]傳播θ旋轉(zhuǎn)z面切斷、以[100]方向為傳播角度0°時的傳播角度與聲速的關(guān)系的圖表。

圖11是說明[100]傳播θ旋轉(zhuǎn)z面的圖。

圖12是說明將鈣黃長石用[100]傳播θ旋轉(zhuǎn)z面切斷時的傳播角度的圖。

圖13是表示在[100]傳播θ旋轉(zhuǎn)z面中，以傳播角度為0°情況下的、θ與聲速以及θ與機電耦合系數(shù)的關(guān)系的圖表。

圖14是表示將鈣黃長石用[001]傳播θ旋轉(zhuǎn)x面切斷、以[001]方向為傳播角度0°時的傳播角度與聲速的關(guān)系的圖表。

圖15是說明[001]傳播θ旋轉(zhuǎn)x面的圖。

圖16是說明將鈣黃長石用[001]傳播θ旋轉(zhuǎn)x面切斷時的傳播角度的圖。

圖17是表示在[001]傳播θ旋轉(zhuǎn)x面中，以傳播角度為0°的情況下的、θ與聲速以及θ與機電耦合系數(shù)的關(guān)系的圖表。

圖18是表示作為本發(fā)明的第2實施方式的表面聲波器件的、無線壓力傳感器的外觀立體圖。

圖19是表示作為本發(fā)明的第3實施方式的表面聲波器件的、濾波器的外觀立體圖。

具體實施方式

以下，參照圖1～圖17說明本發(fā)明的第1實施方式。

圖1是作為本發(fā)明的第1實施方式的表面聲波器件的、無線溫度傳感器1的外觀立體圖。無線溫度傳感器1包括：切為平板形狀的壓電基片10；激勵電極12，其為形成于表面聲波傳播面11的梳形電極，上述表面聲波傳播面11為壓電基片10的一個表面、即表面聲波被激勵并進行傳播的面；和以隔著激勵電極12的方式形成的一對同樣為梳形電極的反射電極13。

激勵電極12經(jīng)由匹配電路14與天線15連接，另一方面，在本實施方式中，反射電極13為浮置電極。而且，在本實施方式中，通過天線15發(fā)送接收的電磁波的頻率帶是超高頻區(qū)域，作為一個例子設(shè)定為2.45ghz。匹配電路14是當(dāng)使用2.45ghz的電磁波進行激勵電極12和能量的授受時，用于獲得電匹配、所謂的阻抗匹配的電路。

匹配電路14和天線15安裝在安裝基片16上，安裝在基底基片17上。壓電基片10和安裝基片16通過適當(dāng)?shù)姆椒ɡ缫€接合而電連接。并且，在安裝基片16上設(shè)置有端子18。該端子18與激勵電極12直接連接或者經(jīng)由匹配電路14連接。

此外，在此，匹配電路14表示使用一體化了的芯片部件的電路，但是，也可以單獨安裝電感器和電容器，或者通過形成在安裝基片16上的配線圖案制作匹配電路14。另外，天線15容易小型化，所以，在此圖示使用螺旋單極天線的部件，所以，天線的形式根據(jù)要使用的頻率帶可以使用任意的形式，但是，與匹配電路14同樣，可以由形成在安裝基片16上的配線圖案作成。

另外，可以不分別準備壓電基片10和安裝基片16，而將匹配電路14和天線15直接設(shè)置在壓電基片10上。在該情況下，也能夠省略基底基片17。

當(dāng)對無線溫度傳感器1發(fā)送規(guī)定的頻率的電磁波(在此，上述的2.45ghz)時，通過從天線15輸入到激勵電極12的電力，在壓電基片10上激勵在圖中由箭頭a所示的方向上行進的表面聲波。此外，該表面聲波的行進方向是與梳形電極的梳齒部分正交的方向。表面聲波由反射電極13反射，因此，在壓電基片10上產(chǎn)生駐波，能夠蓄積能量。

之后使電磁波的發(fā)送停止時，無線溫度傳感器1一邊消耗作為表面聲波所蓄積的能量，一邊以與共振頻率相等的頻率從天線15輻射電磁波。通過接受該被輻射的電磁波，能夠得知無線溫度傳感器1的共振頻率。壓電基片10的聲速具有溫度依賴性，因此，通過得知該共振頻率能夠得知壓電基片10的聲速，進而得知溫度。

而且，在本實施方式中，作為壓電基片10使用鈣黃長石(cas：ca2al(alsi)o7)的單晶。壓電基片10例如能夠通過將通過提拉法(czochralskimethod)作成的鈣黃長石的單晶鑄錠以獲得想要的表面聲波傳播面11的方式以適當(dāng)?shù)慕嵌惹懈疃@得。

在此，鈣黃長石單晶至1200℃程度為止呈現(xiàn)穩(wěn)定的壓電特性，充分耐高溫。另外，表面聲波的聲速如后文所述也依賴于其切割面，但是，在大致3500～4100m/s時，呈現(xiàn)較高的值，使用以一般的步進、例如作為使用i線步進的情況下的分解能的365nm為半波長的梳形電極，能夠使用2～2.5ghz頻段以上的高頻頻帶。

并且，鈣黃長石的構(gòu)成元素為鈣、鋁、硅和氧，僅由非常常見的元素構(gòu)成，因此能夠進行廉價且穩(wěn)定的供給。

此外，以上的溫度測定方法在端子18通過有線連接有直接測定機器的情況下也能夠同樣地實施。即，這是因為通過從端子18施加規(guī)定的頻率的交流，之后，停止交流的施加，通過測定從端子18輸出的交流的頻率，能夠得知無線溫度傳感器1的共振頻率。在圖1所示的無線溫度傳感器1中，設(shè)置有天線15和端子18的兩者，以能夠進行基于無線的遙感和基于有線的傳感這兩者，但是，在僅能夠進行基于無線的遙感的情況下，端子18也可以不需要而省略。另外，在僅能夠進行基于有線的傳感的情況下，可以根據(jù)天線15和情況省略匹配電路14。

但是，壓電基片10的表面聲波傳播面11上的聲速和損失的程度依賴于表面聲波傳播面11的方位和表面聲波傳播方向，因此，在決定上述條件時，需要考慮成為原料的鈣黃長石的結(jié)晶方位。

圖2是將鈣黃長石的單晶在特定的切截面中切斷時的、切截面中的聲速的測定結(jié)果，相對于傳播角度(切截面內(nèi)的方位)進行表示的圖表。圖表中縱軸表示聲速，橫軸表示傳播角度。在此所示的切截面對應(yīng)于表面聲波傳播面11，另外，聲速的傳播角度對應(yīng)于表面聲波傳播方向。此外，在該圖表中所示的聲速是關(guān)于泄露表面聲波的測定結(jié)果。

圖表中的曲線(1)是將鈣黃長石以(001)面切斷時的結(jié)果。此時，如圖3所示，傳播角度以[100]方向為0°，在切截面內(nèi)以逆時針旋轉(zhuǎn)方向為正表示其方位。在此，在本說明書中，由x、y、z表示的結(jié)晶軸通過右手坐標(biāo)系進行說明，旋轉(zhuǎn)方向以右旋的方向為正。返回圖2，從圖表可知，該情況下的聲速在大約3500～3600m/s的范圍內(nèi)，幾乎不具有傳播角度依賴性，呈現(xiàn)大致一定的值。該情況表示，作為表面聲波傳播面11使用(001)面時，幾乎不考慮表面聲波傳播方向也能夠獲得大致一定的聲速，在作成壓電基片10的基礎(chǔ)上，在作成梳形電極時，不需要考慮面內(nèi)的結(jié)晶方位，其制造非常容易。

圖表中的曲線(2)是將鈣黃長石以(111)面切斷時的結(jié)果。此時，如圖4所示，傳播角度以方向為0°，在切截面內(nèi)以逆時針旋轉(zhuǎn)方向為正表示其方位。從圖表可知，聲速在傳播角度為0°時呈現(xiàn)最小值，在傳播角度為90°時呈現(xiàn)最大值，其值分布在大致3700～4100m/s的范圍。此時，優(yōu)選表面聲波傳播方向為聲速呈現(xiàn)最小值的傳播角度或其附近的傳播角度。

其理由是，聲速相對于傳播角度變化(在圖2的圖表中，斜率不是0)的區(qū)域中，因表面聲波在聲速慢的方向上散去，因此損失增大。聲速呈現(xiàn)極值即相對傳播角度沒有變化(在圖2的圖表中，斜率為0)或者較小的區(qū)域中，表面聲波的直進性變高，能夠抑制損失。尤其是，在聲速呈現(xiàn)極小值即聲速的相對傳播角度的變化從減少轉(zhuǎn)變?yōu)樵黾拥膮^(qū)域(在圖2的圖表中，斜率從負變化為正的區(qū)域)中，表面聲波集中在聲速呈現(xiàn)極小值的傳播角度因此損失少。在以曲線(2)所示的(111)面為表面聲波傳播面11的情況下，使表明聲波傳播方向為傳播角度在0°或90°或其附近即可。更具體而言，以方向的傳播角度為0°，將表面聲波傳播方向設(shè)定在-5°～5°或者85°～95°的范圍中。關(guān)于選擇哪一個范圍，要考慮聲速，根據(jù)要使用的頻率帶進行選擇。

圖表中的曲線(3)是以將(010)面相對于x軸逆時針旋轉(zhuǎn)45°后的面(以下，將該面稱為45°y面)來切斷鈣黃長石時的結(jié)果。該45°y面因鈣黃長石的單位晶格不是立方體，所以，與(011)面不嚴格一致。另外，此時，傳播角度以將z軸([001]方向)相對于x軸旋轉(zhuǎn)了45°的方向(以后，將該方向稱為45°z方向)的傳播角度作為0°，以逆時針旋轉(zhuǎn)方向為正。該45°z方向也因同樣的理由，與方向不嚴格一致。相對于x軸的旋轉(zhuǎn)方向為相對于x軸右旋的方向。

為了容易理解，圖3表示45°y面。45°y面是將該圖中所示的(010)面以x軸為中心在圖示的方向上旋轉(zhuǎn)了45°的面。另外，45°z方向是將z軸在yz平面內(nèi)以x軸為中心在圖示的方向上旋轉(zhuǎn)了45°后的方向，傳播角度如圖中所示，表示相對于45°z方向以逆時針旋轉(zhuǎn)方向為正的切截面內(nèi)的方向。

返回圖2，從圖表可知，該情況下的聲速在傳播角度為0°時呈現(xiàn)極大值，該分布跨在大概3600～4000m/s的范圍。并且，傳播角度在從-45°至45°程度的范圍中，不呈現(xiàn)較大的變化，呈現(xiàn)接近大致最大值的聲速。這是指在以45°y面為表面聲波傳播面11的情況下，即使不嚴格定義表面聲波傳播方向，在較廣的范圍內(nèi)也能夠獲得大致一定的聲速，而且其損失較小。所以，在作成壓電基片10的基礎(chǔ)上，在作成梳形電極時，不嚴格考慮面內(nèi)的結(jié)晶方位，能夠容許少許的角度的偏移，所以，在該情況下，其制造仍然是容易的。

此外，圖表中的曲線(4)是為了進行比較，將鉭酸鑭鎵以(010)面切斷，以[100]方向的傳播角度為0°，以逆時針旋轉(zhuǎn)方向為正時的結(jié)果?？芍撉闆r下的聲速呈現(xiàn)大致2250～2750m/s這樣的較低的值。

如以上的討論所述，在本說明書中明示了結(jié)晶中的特定的面、特定的方向的情況下，不僅包括與作為該面和方向所表示的理論上的面和方向嚴格一致的面和方向，也包括在實用上與這些面和方向能夠看做相同的面和方向的范圍。即，當(dāng)指某特定的結(jié)晶面、例如(001)面時，認為包含物理的性狀被認為是與在理論上特定的結(jié)晶面(該情況，(001)面)在實用上相同或者近似的范圍的面。方向也相同，當(dāng)指某特定的方向時，認為包含物理的性狀被認為是與在理論上特定的方向在實用上相同或者近似的范圍的方向。更具體來說，當(dāng)指特定的面的情況下，包含相對于在理論上特定的該面，法線的方向在±10°以內(nèi)的面、優(yōu)選±5°以內(nèi)的面、更優(yōu)選±2.5°以內(nèi)的面。另外，在指特定的方向的情況下，包含相對于在理論上特定的該方向，在±10°以內(nèi)的方向、優(yōu)選±5°以內(nèi)的方向、更優(yōu)選±2.5°以內(nèi)的方向。

以下，進一步參照圖6～圖14說明適合表面聲波器件的鈣黃長石的切截面和表面聲波傳播方向。

圖6是將鈣黃長石以使(001)面關(guān)于[110]方向逆時針旋轉(zhuǎn)角度θ后的面(以下將該面稱為“[110]傳播θ旋轉(zhuǎn)z面”)切斷，以[110]方向的傳播角度為0°時的傳播角度與聲速的關(guān)系的圖表。該圖中分別表示使θ為0°、30°、45°、60°、80°和90°的情況下的、聲速相對傳播角度的變化。

圖7是說明[110]傳播θ旋轉(zhuǎn)z面的圖。[110]傳播θ旋轉(zhuǎn)z面是將圖中虛線所示的(001)面如該圖所示那樣關(guān)于[110]方向逆時針旋轉(zhuǎn)θ后的由實線所示的面。在θ＝0°的情況下，該面等于(001)面。另外，在θ＝90°的情況下，該面為面。另外，傳播角度如圖8所示，以[110]方向為0°，在切截面內(nèi)以逆時針旋轉(zhuǎn)為正(在圖8中作為切截面表示了(001)面)。

返回圖6，由該圖可知，在使[110]傳播θ旋轉(zhuǎn)z面為表面聲波傳播面11的情況下，與θ的值無關(guān)在傳播角度時聲速取得極值。并且，可知在θ較小的情況下，例如除了接近θ＝0°的情況之外，至少θ≥30°時，傳播角度聲速取得極小值。

在此，如已說明的那樣，在聲速呈現(xiàn)極小值的傳播角度中，損失變少，但是在極小值的曲率越大(在圖表上，寬度更窄，顯示為尖銳的凹部)，表面聲波越向聲速呈現(xiàn)極小值的傳播角度集中，因此，在損失方面可以說優(yōu)選。因此，在使傳播角度為0°時，在損失方面，可以說θ越接近90°越好。另外，聲速也在大致3610m/s～3710m/s，與圖2的曲線(4)所示的鉭酸鑭鎵的情況相比為高速。

但是，作為表面聲波器件的適合性不能僅由聲速和損失的大小決定。圖9是表示在[110]傳播θ旋轉(zhuǎn)z面中，使傳播角度為0°的情況下的、θ與聲速以及θ與機電耦合系數(shù)(emcc；electromechanicalcouplingcoefficient)的關(guān)系的圖表。在圖表中，聲速用實線表示，機電耦合系數(shù)用虛線表示。

在此，機電耦合系數(shù)是對壓電體施加交流產(chǎn)生振動形變時的、蓄積在壓電體的彈性形變能量與所投入的電能量之比，是表示其值越大電能量越高效地轉(zhuǎn)換為彈性形變能量的指標(biāo)。如圖9所示，在[110]傳播θ旋轉(zhuǎn)z面中，機電耦合系數(shù)隨著θ從0°增加而增大，在稍微低于θ＝60°附近呈現(xiàn)最大值，之后，隨著θ接近90°而急速減少。

當(dāng)機電耦合系數(shù)較大時，所投入的電能量容易轉(zhuǎn)換為彈性形變能量，所以，在要求快速應(yīng)答性(quickresponse)的表面聲波器件中，該機電耦合系數(shù)大是很重要的。這樣的表面聲波器件例如是帶通濾波器、采樣率高的傳感器等。另一方面，利用基于共振的駐波，在采樣率不太高的傳感器例如溫度傳感器中，機電耦合系數(shù)并不那么重要，損失較小是有利的。因此，作為表面聲波期間的快速應(yīng)答性，根據(jù)用途綜合考察聲速與損失以及機電耦合系數(shù)來決定。

在此所示的[110]傳播θ旋轉(zhuǎn)z面中，對于要求快速應(yīng)答性的表面聲波器件，機電耦合系數(shù)的大小比損失重要，所以，作為θ的范圍，優(yōu)選0°≤θ≤80°程度。當(dāng)選擇聲速呈現(xiàn)極小值的傳播角度時，進而可以選擇θ≥30°的面。作為能夠兼顧聲速的大小和機電耦合系數(shù)的大小的條件，優(yōu)選40°≤θ≤70°的范圍。

另一方面，利用基于共振的駐波，對于不要求快速應(yīng)答性的表面聲波器件，損失小比機電耦合系數(shù)的大小更重要，所以，作為θ的范圍，在圖6所示的圖表中，選擇極小值中的曲率大的、60°≤θ≤90°的范圍即可。在機電耦合系數(shù)幾乎不變小，而損失小的方面，在θ＝80°附近是優(yōu)選的。

圖10是表示將鈣黃長石以使(001)面關(guān)于[100]方向逆時針旋轉(zhuǎn)角度θ后的面(以下將該面稱為“[100]傳播θ旋轉(zhuǎn)z面”)切斷，并且使[100]方向的傳播角度為0°時的傳播角度與聲速的關(guān)系的圖表。在該圖中分別表示θ為0°、30°、45°和60°的情況下的聲速的相對傳播角度的變化。

圖11是說明[100]傳播θ旋轉(zhuǎn)z面的圖。[100]傳播θ旋轉(zhuǎn)z面是使圖中虛線所示的(001)面如該圖所示那樣關(guān)于[100]方向逆時針旋轉(zhuǎn)θ后的由實線所示的面。在θ＝0°的情況下，該面等于(001)面。另外，在θ＝45°的情況下，當(dāng)考慮對稱性時，該面與先前所說明的45°y面一致。另外，傳播角度如圖12所示，以[100]方向為0°，在切截面內(nèi)以逆時針旋轉(zhuǎn)為正的(在圖12中作為切截面表示了(001)面)。

返回圖10，從該圖可知，在以[100]傳播θ旋轉(zhuǎn)z面為表面聲波傳播面11的情況下，與θ的值無關(guān)在傳播角度時聲速取得極小值。

并且，圖13是表示在[100]傳播θ旋轉(zhuǎn)z面中，使傳播角度為0°的情況的、θ與聲速以及θ與機電耦合系數(shù)的關(guān)系的圖表。如該圖所示，在[100]傳播θ旋轉(zhuǎn)z面中，機電耦合系數(shù)隨著θ從0°開始增加而增大，在θ＝60°附近呈現(xiàn)最大值，之后隨著θ接近90°而急速減少，在θ＝80°附近大致成為0。

因此，在此所示的[100]傳播θ旋轉(zhuǎn)z面中，對于要求快速應(yīng)答性的表面聲波器件，作為θ的范圍，優(yōu)選40°≤θ≤75°程度，進一步優(yōu)選50°≤θ≤70°的范圍。

另一方面，利用基于共振的駐波，對于不要求快速應(yīng)答性的表面聲波器件，作為θ的范圍，大致選擇θ≥45°的范圍即可，但是，因為機電耦合系數(shù)成為大致0的范圍并不適當(dāng)，因此選擇45°≤θ≤80°的范圍即可。

圖14是將鈣黃長石以使(100)面關(guān)于[001]方向逆時針旋轉(zhuǎn)角度θ后的面(以下，將該面稱為“[001]傳播θ旋轉(zhuǎn)x面”)切斷，并且使[001]方向的傳播角度為0°時的傳播角度與聲速的關(guān)系的圖表。在該圖中分別表示使θ為0°、15°、30°和45°的情況下的聲速的相對傳播角度的變化。

圖15是說明[001]傳播θ旋轉(zhuǎn)x面的圖。[001]傳播θ旋轉(zhuǎn)x面是使圖中由虛線所示的(100)面如該圖所示那樣關(guān)于[001]方向逆時針旋轉(zhuǎn)θ后的由實線所示的面。在θ＝0°的情況下，該面等于(100)面。另外，在θ＝45°的情況下，該面等于(110)面，在θ＝90°的情況下，該面等于(010)面。另外，傳播角度如圖16所示，以[001]方向為0°，在切截面內(nèi)以逆時針旋轉(zhuǎn)為正(在圖16中作為切截面表示了(100)面)。

返回圖14，從該圖可知，在使[001]傳播θ旋轉(zhuǎn)x面為表面聲波傳播面11的情況下，也與θ的值無關(guān)地在傳播角度度時聲速取得極小值。發(fā)現(xiàn)了傳播角度的聲速及其曲率不因θ的值而較大的變化，大致一定。

并且，圖17是表示在[001]傳播θ旋轉(zhuǎn)x面中，使傳播角度為0°的情況下的、θ與聲速以及θ與機電耦合系數(shù)的關(guān)系的圖表。如該圖所示，在[100]傳播θ旋轉(zhuǎn)z面中，機電耦合系數(shù)隨著θ從0°開始增加而增大，在θ＝45°附近呈現(xiàn)最大值，之后隨著θ接近90°而減少。

因此，在此所示的[001]傳播θ旋轉(zhuǎn)x面中，對于要求快速應(yīng)答性的表面聲波器件，作為θ的范圍，優(yōu)選20°≤θ≤70°程度，進一步優(yōu)選30°≤θ≤60°的范圍。

另一方面，在[001]傳播θ旋轉(zhuǎn)x面中，聲速和損失的大小幾乎不因θ而變化。由此，在利用基于共振的駐波，并且不要求快速應(yīng)答性的表面聲波器件中，與先前的要求快速應(yīng)答性的表面聲波器件同樣地，作為機電耦合系數(shù)的更大的范圍，選擇20°≤θ≤70°，作為更優(yōu)選的范圍，選擇30°≤θ≤60°。

接著，參照圖18說明本發(fā)明的第2實施方式。

圖18是作為本發(fā)明的第2實施方式的表面聲波器件的、無線壓力傳感器2的外觀立體圖。無線壓力傳感器2是在圓板上被切割了的基底基片17被保持在環(huán)狀的保持部件19的構(gòu)造，在基底基片17上配置有壓電基片10和安裝基片16。而且，基底基片17形成隔片，根據(jù)無線壓力傳感器2的正背的壓力差而彈性變形。伴隨于此，壓電基片10也受到彎曲變形，由此，表面聲波的聲速發(fā)生變化，所以，通過與先前的實施方式中所說明的相同的方法，測定壓電基片10上的表面聲波的共振頻率，由此，能夠得知作用于基底基片17的力、即無線壓力傳感器2的正背的壓力差。無線壓力傳感器2在成為測定對象的空間的開口部將保持部件19通過粘結(jié)、螺釘固定等適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM行固定而安裝。

壓電基片10的正面成為表面聲波傳播面11，與先前的實施方式的無線溫度傳感器1同樣地設(shè)置有激勵電極12和反射電極13。另外，安裝基片16的構(gòu)成也相同。在本實施方式中，對于與先前的實施方式對應(yīng)的構(gòu)成，標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，其重復(fù)的說明省略。

此外，在該例中，表示了基底基片17成為隔片的構(gòu)造，但是，也可以是壓電基片10自身作為隔片發(fā)揮作用的構(gòu)造。在該情況下，匹配電路14和天線15可以直接設(shè)置在壓電基片10上，也可以在壓電基片10上設(shè)置安裝基片16，而安裝在該安裝基片16上。

在該無線壓力傳感器2中，與先前的無線溫度傳感器1相同，在壓電基片10的表面聲波傳播面11上激勵駐波，之后，接收從天線15輻射的電磁波來進行測定。在該情況下，壓電基片10的聲速受到壓電基片10的形變的影響而變化，因此，根據(jù)從天線15輻射的電磁波得知無線壓力傳感器2的共振頻率，并且，得知壓電基片10的聲速，由此，能夠得知壓電基片10的形變。壓電基片10的形變被認為是反映基底基片17的形變，由于基底基片17的機械特性是既知的，所以，根據(jù)壓電基片10的形變，容易求出壓電基片10內(nèi)外的壓力差。

在該無線壓力傳感器2中，作為壓電基片10使用鈣黃長石單晶，由此能夠獲得對高溫環(huán)境的耐性，并且，能夠使用2～2.5ghz頻段以上的頻帶。另外，能夠廉價且穩(wěn)定地供給壓電基片10，關(guān)于表面聲波傳播面11和表面聲波行進方向的選定，與先前所述的無線溫度傳感器1相同。

此外，參照圖19說明本發(fā)明的第3實施方式。

圖19是作為本發(fā)明的第3實施方式的表面聲波器件的、濾波器3的外觀立體圖。濾波器3是作為帶通濾波器的具有通過頻帶特性的濾波器，在壓電基片10上的表面聲波傳播面11的一側(cè)作為梳形電極形成激勵電極12，而在另一側(cè)作為梳形電極形成接收電極20。壓電基片10安裝在基底基片17上，設(shè)置在基底基片17上的端子21和激勵電極12、接收電極20分別通過適當(dāng)?shù)姆椒ɡ缫€接合而連接。

在該濾波器3中，從激勵電極12側(cè)的端子21輸入電力時，由梳形電極的節(jié)距和表面聲波傳播面11上的聲速決定的頻率頻帶的信號在圖中b方向上作為表面聲波傳播，被接收電極20接收，從激勵電極12側(cè)的端子21輸出。此外，在該實施方式中，將濾波器3作為所謂的橫列式saw濾波器進行了公開，但是，可以將其設(shè)計為saw共振器型濾波器，各電極的配置不是在此所示的單純的相對型的配置，可以采用階梯型等各種配置。

在該濾波器3中，作為壓電基片10使用鈣黃長石單晶，由此能夠獲得對于高溫環(huán)境的耐性，并且，能夠使用2～2.5ghz頻段以上的頻帶。另外，能夠廉價且穩(wěn)定地供給壓電基片10，關(guān)于表面聲波傳播面11和表面聲波行進方向的選定，與先前所述的無線溫度傳感器1相同。

以上說明的實施方式所示的具體的構(gòu)成作為例示公開，上述具體例的構(gòu)成其本身不對本說明書中所公開的發(fā)明進行限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述公開的實施方式適當(dāng)?shù)剡M行各種變形、例如各部件或者其部分的形狀和數(shù)量、配置等，也可以將所例示的實施方式相互組合。另外，可以將本說明書所公開的表面聲波器件用于測定溫度和壓力以外的物理量的傳感器、濾波器以外的電器元件。本說明書公開的發(fā)明的技術(shù)的范圍應(yīng)理解為包含如上述方式的變形。