表面聲波諧振器、表面聲波振蕩器以及電子設(shè)備的制造方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2011年12月2日、申請(qǐng)?zhí)枮?01110397440. 1、發(fā)明名稱為"表 面聲波諧振器、表面聲波振蕩器以及電子設(shè)備"的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及表面聲波諧振器以及安裝有該表面聲波諧振器的表面聲波振蕩器以 及電子設(shè)備，尤其涉及在基板表面設(shè)有槽的類型的表面聲波諧振器以及安裝有該表面聲波 諧振器的表面聲波振蕩器。
【背景技術(shù)】
[0003] 在表面聲波（SAW :surface acoustic wave)裝置（例如SAW諧振器）中，SAW的 阻帶（stopband)、壓電基板（例如石英基板）的切角以及IDT (interdigital transducer : 叉指換能器）的形成方式等對(duì)頻率溫度特性變化的影響很大。
[0004] 例如，在專利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)了 SAW的阻帶的上端模式和下端模式各自進(jìn)行激勵(lì)的 結(jié)構(gòu)以及阻帶的上端模式和下端模式各自的駐波分布等。
[0005] 另外，在專利文獻(xiàn)2~5中記載了如下情況：SAW的阻帶的上端模式的頻率溫度特 性優(yōu)于阻帶的下端模式。并且，在專利文獻(xiàn)2、3中記載了如下情況：在利用了瑞利波的SAW 裝置中，為了獲得良好的頻率溫度特性，對(duì)石英基板的切角進(jìn)行調(diào)整，并且使電極的基準(zhǔn)化 膜厚（H/A )增厚到〇. 1左右。
[0006] 并且，在專利文獻(xiàn)4中記載了如下情況：在利用了瑞利波的SAW裝置中，對(duì)石英基 板的切角進(jìn)行調(diào)整，并且使電極的基準(zhǔn)化膜厚（H/X)加厚0.045以上。
[0007] 此外，在專利文獻(xiàn)5中記載了如下情況：通過(guò)采用旋轉(zhuǎn)Y切X傳播的石英基板并利 用阻帶上端的諧振，由此，與利用阻帶下端的諧振的情況相比，頻率溫度特性提高。
[0008] 此外，在專利文獻(xiàn)6以及非專利文獻(xiàn)1中記載了如下情況：在使用ST切石英基 板的SAW裝置中，在構(gòu)成IDT的電極指之間以及構(gòu)成反射器的導(dǎo)體帶（strip)之間設(shè)有槽 (Groove)。此外，在非專利文獻(xiàn)1中，記載了二次曲線狀的頻率溫度特性中的頂點(diǎn)溫度隨槽 的深度而變化的情況、和二次溫度系數(shù)為大致-3. 4X 1(T7°C 2的情況。
[0009] 另外，在專利文獻(xiàn)7中，記載了在采用LST切石英基板的SAW裝置中用于使表示 頻率溫度特性的曲線成為三次曲線的結(jié)構(gòu)，另一方面，還記載了如下情況：在使用瑞利波的 SAW裝置中，未發(fā)現(xiàn)具有由三次曲線表示的溫度特性的切角的基板。
[0010] 如上所述，用于改善頻率溫度特性的要素有很多，尤其在利用了瑞利波的SAW裝 置中，認(rèn)為增加構(gòu)成IDT的電極的膜厚是改善頻率溫度特性的要因之一。但是，本申請(qǐng)的發(fā) 明人在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)增加了電極的膜厚時(shí)，老化特性及耐溫度沖擊特性等耐環(huán)境特性發(fā) 生劣化。另外，在以改善頻率溫度特性為主要目的的情況下，如前所述必須增加電極膜厚， 與此相伴，無(wú)法避免老化特性及耐溫度沖擊特性等的劣化。這對(duì)于Q值也是適用的，很難在 不增加電極膜厚的情況下實(shí)現(xiàn)高Q化。
[0011] 為了解決上述問(wèn)題，在專利文獻(xiàn)8中公開(kāi)了如下結(jié)構(gòu)：在與石英基板的表面聲波 傳播方向垂直的方向上形成槽，在通過(guò)槽形成的凸部上形成了電極。由此，改善老化特性及 耐溫度沖擊特性等耐環(huán)境特性，實(shí)現(xiàn)了高Q值。此外，在專利文獻(xiàn)9、10中，公開(kāi)了如下結(jié)構(gòu)： 為了實(shí)現(xiàn)高Q值，在IDT電極之間、或者在構(gòu)成配置于IDT電極兩側(cè)的反射器的長(zhǎng)條狀金屬 膜之間形成槽。
[0012] 并且，在專利文獻(xiàn)8中，對(duì)槽的深度、形成在槽上的電極的膜厚、電極的線占有率 進(jìn)行了系統(tǒng)性調(diào)查。并且，在用阻帶上端模式激勵(lì)了表面聲波諧振器的情況下，通過(guò)相對(duì)于 所給出的槽深度、電極膜厚來(lái)調(diào)整線占有率，找到了表面聲波的二次溫度系數(shù)的絕對(duì)值變 為0.01ppm/°C 2以下的條件。由此，表面聲波的頻率溫度特性變?yōu)槿吻€狀，因此可期待 能夠在拐點(diǎn)附近的溫度范圍內(nèi)抑制頻率偏差。
[0013] 【專利文獻(xiàn)1】日本特開(kāi)平11-214958號(hào)公報(bào)
[0014]【專利文獻(xiàn)2】日本特開(kāi)2006-148622號(hào)公報(bào)
[0015] 【專利文獻(xiàn)3】日本特開(kāi)2007-208871號(hào)公報(bào)
[0016]【專利文獻(xiàn)4】日本特開(kāi)2007-267033號(hào)公報(bào)
[0017]【專利文獻(xiàn)5】日本特開(kāi)2002-100959號(hào)公報(bào)
[0018] 【專利文獻(xiàn)6】日本特開(kāi)昭57-5418號(hào)公報(bào)
[0019] 【專利文獻(xiàn)7】日本特許第3851336號(hào)公報(bào)
[0020] 【專利文獻(xiàn)8】W02010/098139號(hào)公報(bào)
[0021] 【專利文獻(xiàn)9】日本特開(kāi)昭61-220513號(hào)公報(bào)
[0022] 【專利文獻(xiàn)10】日本特開(kāi)昭61-220514號(hào)公報(bào)
[0023] 【專利文獻(xiàn)11】日本特開(kāi)2009-225420號(hào)公報(bào)
[0024] 【非專利文獻(xiàn)1】夕少一7°形SAW共振器?製造條件t特性（電子通信學(xué)會(huì)技術(shù)研 宄報(bào)告麗82_59(1 982))
[0025] 并且，在專利文獻(xiàn)11中公開(kāi)了如下結(jié)構(gòu)：降低構(gòu)成IDT電極的電極指的線寬、即線 占有率變動(dòng)時(shí)的表面聲波諧振器的工作溫度范圍內(nèi)的頻率偏差。但是，在專利文獻(xiàn)8至11 所示的表面聲波諧振器中，也強(qiáng)烈要求降低表面聲波諧振器的損耗，但現(xiàn)狀是沒(méi)有對(duì)于降 低損耗進(jìn)行具體公開(kāi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0026] 因此，本發(fā)明著眼于上述問(wèn)題點(diǎn)，目的在于提供一種降低表面聲波的頻率偏差并 且降低表面聲波諧振器的損耗的表面聲波諧振器、采用了該表面聲波諧振器的表面聲波振 蕩器、電子設(shè)備。
[0027] 本發(fā)明正是為了解決上述課題中的至少一部分而完成的，可作為以下方式或應(yīng)用 例來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0028] [應(yīng)用例1] 一種表面聲波諧振器，其特征在于，該表面聲波諧振器具有：歐拉角為 (-1.5°蘭9蘭117°彡0彡142°，42. 79。彡|步|彡49. 57° )的石英基板；以及 IDT，其設(shè)置所述石英基板上，包含多個(gè)電極指，激勵(lì)出阻帶上端模式的表面聲波，在平面視 圖中，在所述電極指之間的位置上配置有電極指間槽，該電極指間槽是所述石英基板的凹 槽，在設(shè)配置在所述電極指間槽之間的所述石英基板的凸部的線占有率為ng、設(shè)配置在所 述凸部上的所述電極指的線占有率為ne、設(shè)所述IDT的有效線占有率neff為所述線占有 率ng與所述線占有率ne的相加平均的情況下，滿足下式的關(guān)系，
[0029] ng> n e
[0030] 0. 59 < neff< o. 73 〇
[0031] 根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠提高激勵(lì)效率且降低表面聲波諧振器的損耗，并且抑制表面 聲波諧振器的一次溫度系數(shù)的變動(dòng)量，抑制諧振頻率的波動(dòng)。
[0032] [應(yīng)用例2]在應(yīng)用例1所述的表面聲波諧振器中，在設(shè)所述表面聲波的波長(zhǎng)為 A、所述電極指間槽的深度為G、所述IDT的電極膜厚為H、基于所述電極指間槽的深度G除 以所述表面聲波的波長(zhǎng)A而得的值G/X和所述有效線占有率 neff的平面坐標(biāo)為（G/入， neff)時(shí)，
[0033] (1)在0. 000 A < H彡0. 005 A的情況下，所述平面坐標(biāo)（G/ A，q eff)包含在以 下范圍的任意一個(gè)內(nèi)，
[0034] 由按照（0? 010,0? 710)、（0? 020,0? 710)、（0? 030,0? 710)、（0? 040,0? 710)、（0? 050， 0. 710), (0. 060,0. 710), (0. 070,0. 710), (0. 080,0. 710), (0. 090,0. 710), (0. 090,0. 420), (0. 080,0. 570), (0. 070,0. 590), (0. 060,0. 615), (0. 050,0. 630), (0. 040,0. 635), (0. 030, 0. 650)、（0. 020,0. 670)、（0. 010,0. 710)的順序連接的線圍起的范圍，
[0035] 以及由按照（0? 030,0? 590)、（0? 040,0? 580)、（0? 050,0? 550)、（0? 060,0? 520)、 (0? 070,0. 480)、（0? 080,0. 450)、（0? 090,0. 400)、（0? 090,0. 180)、（0? 080,0. 340)、（0? 070， 0. 410),(0. 060,0. 460),(0. 050,0. 490),(0. 040,0. 520),(0. 030,0. 550),(0. 030,0. 590) 的順序連接的線圍起的范圍，
[0036] (2)在0? 005入< H彡0? 010入的情況下，所述平面坐標(biāo)（G/ X，q eff)包含在以 下范圍的任意一個(gè)內(nèi)，
[0037] 由按照（0? 010,0? 770)、（0? 020,0? 740)、（0? 030,0? 715)、（0? 040,0? 730)、（0? 050， 0. 740)、（0. 060,0. 730)、（0. 070,0. 730)、（0. 080,0. 730)、（0. 080,0. 500)、（0. 070,0. 570)、 (0. 060,0. 610), (0. 050,0. 630), (0. 040,0. 635), (0. 030,0. 655), (0. 020,0. 680), (0. 010, 0. 760)、（0. 010,0. 770)的順序連接的線圍起的范圍，
[0038] 以及由按照（0? 020,0? 650)、（0? 030,0? 610)、（0? 040,0? 570)、（0? 050,0? 550)、 (0. 060,0. 520)、（0. 070,0. 470)、（0. 070,0. 370)、（0. 060,0. 440)、（0. 050,0. 480)、（0. 040， 0? 520)、（0? 030,0. 550)、（0? 020,0. 590)、（0? 020,0. 650)的順序連接的線圍起的范圍，
[0039](3)在0? 010入< H彡0? 015入的情況下，所述平面坐標(biāo)（G/ X，q eff)包含在以 下范圍的任意一個(gè)內(nèi)，
[0040] 由按照（0? 010,0? 770)、（0? 020,0? 760)、（0? 030,0? 760)、（0? 040,0? 750)、（0? 050， 0. 750)、（0. 060,0. 750)、（0. 070,0. 740)、（0. 080,0. 740)、（0. 080,0. 340)、（0. 070,0. 545)、 (0. 060,0. 590),(