弹性表面波装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的是提供一种弹性表面波装置，能够实现宽带化并且小型化，并且，利用固有单相单方向性变换器特性，能够实现低损失化。弹性表面波装置包括压电基板（１）和设在该压电基板１的一个主面上的一对交叉指状电极（２）。使用由属于点群３２，具有Ｃａ↓［３］Ｃａ↓［２］Ｇｅ↓［４］Ｏ↓［１４］型结晶构造，其主要成分由Ｌａ、Ｔａ、Ｇａ以及Ｏ组成，用化学式Ｌａ↓［３］Ｔａ↓［０．５］Ｇａ↓［５．５］Ｏ↓［１４］所表示的单晶来作为压电基板（１）的材料。当用欧拉角把基板（１）的切出角和传送方向表示为（ψ，θ，Ψ）时，ψ、θ和Ψ可以存在于ψ＝－５°～５°，θ＝１３５°～１５５°以及Ψ＝１５°～４０°的第一区域中，或者，ψ＝１０°～２０°，θ＝１４０°～１５７°以及Ψ＝３０°～６０°的第二区域中。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有固有单相单方向性变换器(Natural Single-Phase UnidirectionalTransducer)特性的弹性表面波装置。
技术介绍
近年来，以手机为主的移动通信终端机迅速普及。这样的终端机由于携带的便利性而特别希望小型轻量。为了实现终端机的小型轻量化，要求其中使用的电子部件是小型轻量的。因此，在终端机的高频部和中频部中大多使用对小型轻量化有利的弹性表面波装置，即，弹性表面波滤波器。弹性表面波装置在压电基板上形成用于激振、接收、反射或者传输弹性表面波的交叉指状电极。作为弹性表面波装置，选择性地取出所希望的频率的信号的横向型表面波滤波器在现有技术中已经实用化了。作为由这样的滤波器所要求的特性，可列举出通带宽，并且小型、低损失，以及温度特性良好等。为了实现具有这样的特性的滤波器，选择适当的压电基板和适当的电极构造是重要的。作为弹性表面波装置用的基板所要求的特性，为了实现小型化，减小弹性表面波的表面波速度(以下称为SAW速度)是重要的；为了展宽通带，增大电气机械耦合系数的平方k2(以下，把k2叫做电气机械耦合系数)，减小构成滤波器时的中心频率或者构成谐振器时的谐振频率的频率温度系数是重要的。在现有技术中，作为弹性表面波装置使用的基板，大多使用水晶、铌酸锂、钽酸锂、四硼酸锂(lithium teeraborate)等。但是，在这样的现有基板中，难于同时实现小的SAW速度、大的电气机械耦合系数k2以及小的频率温度系数。因此，作为实现低损失的滤波器的措施，提出了利用单方向性变换器。通常的横向型弹性表面波滤波器是双方向性的，因此，在理论上最低产生6dB的插入损失。与此相对，单方向性变换器通过调整激振波和反射波的相位，而具有抵消了后进方向的波而仅产生前进波的电极构造，理论上，能够实现几dB以下的插入损失。在单方向性变换器中，大致分为多相型单方向性变换器和单相型单方向性变换器。而且，在单相型单方向性变换器中，通过非对称地装入反射器，来实现方向性，例如日本特开昭61-136313号公报所示的那样，具有利用基板的各向异性的固有单相单方向性变换器。在通过非对称地装入反射器而实现方向性的单相型单方向性变换器中，电极构造变得复杂，特别是，当适用于高频区域中时，电极尺寸变小，存在制造困难的问题。与此相对，固有单相单方向性变换器利用使用的压电基板的各向异性，因此，能够使用通常的交叉指状电极，有利于向高频区域的使用。但是，在现有公知的具有单方向性特性的基板中，存在SAW速度变大，电气机械耦合系数k2变小，频率温度系数变大等问题。专利技术概述本专利技术的目的是提供一种弹性表面波装置，能够实现宽频带以及小型化，并且，利用固有单相单方向性变换器特性而能够实现低损失化。本专利技术的弹性表面波装置包括基板，由属于点群32，具有Ca3Ca2Ge4O14型结晶构造，其主要成分由La、Ta、Ga以及O组成，用化学式La3Ta0.5Ga5.5O14所表示的单晶构成；电极，形成在该基板上，具有与基板的各向异性相结合而使固有单相单方向性变换器特性出现的构造。在本专利技术的弹性表面波装置中，通过使用上述基板和电极，能够实现具有对展宽频带有效的大的电气机械耦合系数和对小型化有效的小的SAW速度，并且具有固有单相单方向性变换器特性的弹性表面波装置。在本专利技术的弹性表面波装置中，当用欧拉角把从基板的单晶的切出角和弹性表面波传送方向表示为(φ，θ，ψ)时，φ、θ和ψ可以存在于φ＝-5°～5°，θ＝135°～155°以及ψ＝15°～40°的区域中。而且，在本专利技术的弹性表面波装置中，当用欧拉角把从基板的单晶的切出角和弹性表面波传送方向表示为(φ，θ，ψ)时，φ、θ和ψ可以存在于φ＝10°～20°，θ＝140°～157°以及ψ＝30°～60°的区域中。本专利技术的其他目的、特征以及优点能够在以下的说明中充分了解。附图的简要说明附图说明图1是表示本专利技术的一个实施例所涉及的弹性表面波装置的构成的一例的透视图； 图2是表示在本专利技术的一个实施例所涉及的弹性表面波装置中所使用的基板的特性的特性图；图3是表示在本专利技术的一个实施例所涉及的弹性表面波装置中所使用的基板的特性的特性图；图4是表示本专利技术的第一实施例中的滤波器的频率特性的特性图；图5是表示本专利技术的第二实施例中的测定元件的构成的示意图；图6是表示本专利技术的第二实施例中的测定元件的传输特性的测定结果的特性图；图7是表示本专利技术的第二实施例中的测定元件的传输特性的测定结果的特性图；图8是表示本专利技术的第三实施例中的测定元件的传输特性的测定结果的特性图；图9是表示本专利技术的第三实施例中的测定元件的传输特性的测定结果的特性图。用于实施专利技术的最佳形态下面参照附图来对本专利技术的实施例进行详细说明。图1是表示本专利技术的一个实施例所涉及的弹性表面波装置的构成的一例的透视图。该弹性表面波装置包括压电基板1、设在该压电基板1的一个主要表面上的一对交叉指状电极2。在压电基板1的材料中使用属于点群32，具有Ca3Ca2Ge4O14型结晶构造，其主要成分由La、Ta、Ga以及O组成，用化学式La3Ta0.5Ga5.5O14所表示的单晶。图1所示的x轴、y轴以及z轴相互正交。x轴和y轴处于基板1的面内方向，x轴规定弹性表面波的传送方向。并且，z轴垂直于基板1的表面，规定单晶基板的切出角(切出面)。x轴、y轴以及z轴与单晶的结晶X轴、Y轴以及Z轴的关系即从基板的单晶的切出角和弹性表面波传送方向可以用欧拉角(φ，θ，ψ)表示。在本实施例所涉及的弹性表面波装置中，当用欧拉角把切出角和传送方向表示为(φ，θ，ψ)时，φ、θ和ψ存在与以下第一区域或者第二区域中。第一区域是φ＝-5°～5°，θ＝135°～155°以及ψ＝15°～40°的区域。第二区域是φ＝10°～20°，θ＝140°～157°以及ψ＝30°～60°的区域。如从日本特开平10-284982号公报和日本特开平10-284983号公报所看到的那样，在上述第一区域和第二区域中，存在基板1的SAW速度为3000m/s以下，小于ST水晶，基板1的电气机械耦合系数k2为0.2％以上，足够大的φ、θ、ψ组合。而且，如从以下详细说明的那样，上述第一区域或者第二区域中的φ、θ、ψ的组合所产生的基板1具有固有单相单方向性变换器(以下称为NSPUDT)特性。而且，由于La3Ta0.5Ga5.5O14的单晶是三方晶，从结晶的对称性考虑，在结晶学上存在相互等价的欧拉角的组合。例如，在第一区域中包含的(0°，140°，25°)与(0°，140°，-25°)、(60°，40°，±25°)和(120°，140°，±25°)等价。而且，(0°，140°，-25°)与(240°，140°，-25°)等价。同样，在第二区域中包含的(15°，150°，35°)与(45°，30°，35°)、(75°，30°，-35°)以及(105°，150°，-35°)等价。而且，(15°，150°，35°)与(135°，150°，35°)和(255°，150°，35°)等价。本专利技术中的(φ，θ，ψ)的区域包含在结晶学上与上述第一区域或者第二区域等价的区域。而且，La3Ta0.5Ga5.5O14的单晶可以具有氧缺陷。而且，该单晶可以包含不可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弹性表面波装置，其特征在于，包括：基板，由属于点群３２，具有Ｃａ↓［３］Ｃａ↓［２］Ｇｅ↓［４］Ｏ↓［１４］型结晶构造，其主要成分由Ｌａ、Ｔａ、Ｇａ以及Ｏ组成，用化学式Ｌａ↓［３］Ｔａ↓［０．５］Ｇａ↓［５．５］Ｏ↓［１４］所表示的单晶构成；电极，形成在该基板上，具有与基板的各向异性相结合而使固有单相单方向性变换器特性出现的构造。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：竹内正男，井上宪司，佐藤胜男，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]