弹性表面波装置制造方法及图纸

技术编号:5463003 阅读:187 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种弹性表面波装置,其通过形成SiO2膜,能够实现频率温度特性的改善,且不容易产生插入损耗的增大,不仅能够使得电极的反射系数充分大,也能抑制不希望的所述寄生现象,由此能够得到更良好的谐振特性或滤波特性。在LiNbO3基板(1)的上表面(1a)形成有多条槽(1b),在槽(1b)内形成有以Pt为主体的IDT电极(3),覆盖LiNbO3基板(1)的上表面(1a)及IDT电极(3)而形成有SiO2层(4),并且SiO2层(4)的表面被平坦化,利用基于瑞利波的响应,且LiNbO3基板的欧拉角处于(0°±5°,208°~228°,0°±5°)的范围内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种以覆盖压电基板及IDT电极的方式层叠了 SiO2膜的弹性表面波 装置,更详细而言,涉及一种由在压电基板的上表面所形成的槽中填充的金属构成IDT电 极的弹性表面波装置
技术介绍
在便携式电话机等移动体通信系统中所使用的双工器(DPX)或RF滤波器中要求 宽频带和具有良好温度特性这两者。以往,作为DPX或RF滤波器,弹性表面波装置被使用 得较广泛。尤其,为了这些用途,在由LiTaO3或LiNbO3等构成的压电基板上形成IDT电极而 成的弹性表面波装置被使用得较广泛。LiTaO3或LiNbO3具有负的频率温度系数TCF。因 此,已知按照覆盖IDT电极的方式将具有正的频率温度系数的SiO2膜在压电基板上成膜而 对温度特性进行改善的方法。但是,在形成有SiO2膜的情况下,在IDT电极的存在电极指的部分和不存在的部 分的边界上在SiO2膜的表面一定会产生阶梯差。而且,由于由该阶梯差所形成的凹凸,存 在插入损耗恶化的问题。作为解决这种问题的方法,在下述的专利文献1中公开了在IDT电极的电极指之 间形成与IDT电极膜厚相等的第一绝缘物层,之后按照覆盖IDT电极及第一绝缘物层的方 式形成SiO2膜的方法。由于形成第一绝缘层而SiO2膜的基底成平坦,因此SiO2膜的表面 被平坦化。在专利文献1中记载的弹性表面波装置中,IDT电极由单层膜或层叠膜构成,其 中,所述单层膜由比Al密度大的金属或以该金属为主要成分的合金构成,所述层叠膜由以 下两种膜构成一种是由比Al密度大的金属或以该金属为主要成分的合金构成的膜,另一 种是由其它金属构成的膜;并且IDT电极的电极密度为第一绝缘物层的1. 5倍以上。如此,在专利文献1中记载的弹性表面波装置中,如上所述使用以比Al还重的金 属为主体的IDT电极,因此相对于电极厚度的偏差的声速或频率的偏差容易变大。另一方 面,可知在形成有由Al构成的IDT电极的情况下,IDT电极的反射系数成非常低,所以作为 弹性表面波谐振器和弹性表面波滤波器不能得到充分的特性。为了解决如此问题,在下述的专利文献2中公开了具有由填充在形成于由LiTaO3 或LiNbO3构成的压电基板的上表面的多条槽中的Al构成的IDT电极的弹性表面波装置。 在专利文献2中记载的弹性表面波装置中,通过在槽中填充Al而形成IDT电极。而且,按 照覆盖IDT电极的方式层叠有SiO2膜。因此,SiO2膜的基底被平坦化,从而能够使SiO2膜 的表面平坦化。而且,在专利文献2中,优选使用了特定的欧拉角的LiTaO3基板,或者欧拉角为 (0°,85° 120°,0° ),(0°,125° 141°,0° ),(0°,145° 164°,0° )或(0°, 160° 180°,0° )的LiNbO3基板,更优选使用了欧拉角为(0°,90° 110°,0° ),(0°,125° 136°,0° ),(0°,149° 159°,0° )或(0°,165° 175°,0° )的 LiNbO3 基板。专利文献1 JP特开2004-112748号公报专利文献2 :W02006/011417A1为了改善频率温度特性而在由Al构成的IDT电极上使SiO2膜层叠的构造中,所 述的反射系数减小,并且特性容易恶化。相对于此,在专利文献2中记载的构造中,由Al构 成的IDT电极被埋入在压电基板上设置的槽中。因此电极的反射系数充分大。并且,由于 形成有SiO2膜,因此改善了频率温度特性。另外,由于SiO2膜的表面被平坦化,因此插入损 耗也不容易增大。然而,本专利技术者们发现,在使用LiNbO3基板制作在专利文献2中记载的弹性表面 波装置并且要利用基于瑞利波的响应的情况下,在所利用的主响应的衰减极附近出现较大 的寄生现象。因此,由于寄生现象(spurious),存在滤波特性和谐振特性等恶化的忧虑。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种弹性表面波装置,该弹性表面波装置解除上述现有技 术中的缺点,并通过形成SiO2膜而能够实现频率温度特性的改善,且不容易产生插入损耗 的增大,不仅能够使电极的反射系数充分大,也能抑制不希望的上述寄生现象,因此,能够 得到更良好的谐振特性或滤波特性。本专利技术为一种弹性表面波装置,具备在上表面上形成有多条槽的压电基板;以 在所述槽内形成的Pt为主体的IDT电极;按照覆盖所述压电基板及IDT电极的方式形成且 上表面为平坦的SiO2层,其特征在于,利用在所述压电基板中被激振的瑞利波产生的响应, 并且所述压电基板是欧拉角处于(0° 士 5°,208° 228°,0° 士 5° )范围内的LiNbO3基板。Pt作为构成弹性表面波装置的IDT电极的电极而被通用,并且通过在压电基板上 形成的槽中填充以Pt为主体的金属,而能够使电极的反射系数充分大。IDT电极也可以由以Pt为主体的合金构成。另外,IDT电极也可以是层叠金属膜。 例如,IDT电极也可以是在由Pt或以Pt为主体的合金构成的膜上层叠了由以一种金属为 主体的合金构成的膜的层叠金属膜,并且是作为整体以Pt为主体的层叠金属膜,该一种金 属是从由Ti、Ni、Cr、NiCr, Al及AlCu构成的群中所选的金属。在本专利技术所涉及的弹性表面波装置中,优选将所述IDT电极的膜厚以弹性表面波 的波长λ来标准化的标准化膜厚(%)、将所述SiO2膜的膜厚以弹性表面波的波长λ来标 准化的标准化膜厚(% )及LiNbO3的欧拉角(Φ,θ,φ)的θ (度)处于在下述的表1中 所示的各组合的范围内。 在IDT电极的标准化厚度和SiO2膜的标准化厚度以及LiNbO3的欧拉角处于在表 1中所示的各组合的范围内的情况下,能够有效地抑制不希望的寄生现象。更优选上述IDT电极的标准化厚度(% )、Si02膜的标准化厚度(% )及LiNbO3的 欧拉角(Φ,θ,φ)的θ (度)处于在下述表2中所示的各组合的范围内。 (专利技术效果)在本专利技术所涉及的弹性表面波装置中,在压电基板的上表面所形成的多条槽内形 成有以Pt为主体的IDT电极,按照覆盖压电基板及IDT电极的方式形成有5102层,并且SiO2 层的上表面是平坦的。因此,通过SiO2层能够改善频率温度系数,并且由于SiO2膜的上表 面被平坦化,因此不容易产生由形成SiO2膜而引起的插入损耗的增大。另外,以在槽内填充的方式形成IDT电极,所以IDT电极的反射系数不容易受SiO2 层的影响,因此能够得到充分大的反射系数。除此之外,利用了基于瑞利波的响应,并且作 为压电基板使用上述特定的欧拉角的LiNbO3基板,因此根据后面所述的实验例,能够明确 地有效抑制在主响应的衰减极附近所出现的寄生现象,且能够得到良好的频率特性。附图说明图1是本专利技术的一实施方式所涉及的弹性表面波装置的示意性主视剖视图。图2是本专利技术的一实施方式所涉及的弹性表面波装置的示意性俯视图。图3(a) (e)分别为用于说明实施方式的弹性表面波装置的制造方法的各示意 性主视剖视图。图4是表示使用欧拉角的θ为216°的LiNbO3基板而使电极的标准化膜厚h/ λ X100(% )发生变化的情况下的瑞利波的机电耦合系数的变化的图。图5是表示在欧拉角为(0°,θ,0° )的LiNbO3基板上形成槽,形成由标准化膜本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种弹性表面波装置,具有:压电基板,其在上表面形成有多条槽;IDT电极,其以在所述槽内形成的Pt为主体;SiO↓[2]层,其覆盖所述压电基板及IDT电极而形成且上表面平坦,所述弹性表面波装置的特征在于,利用在所述压电基板中被激振的瑞利波产生的响应,所述压电基板是欧拉角处于(0°±5°,208°~228°,0°±5°)范围内的LiNbO↓[3]基板。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:木村哲也门田道雄矢追真理
申请(专利权)人:株式会社村田制作所
类型:发明
国别省市:JP

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