[发明专利]表面声波器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及诸如表面声波谐振器与表面声波滤波器等表面声波器件及其制造方法，尤其涉及利用SH型表面声波并具有减小横向模乱真脉动(spuriousripple)的结构的表面声波器件及其制造方法。

背景技术

在表面声波器件中，通常把铝或以铝为主要成份的合金广泛地用作叉指换能器(IDT)的电极材料。在压电基片上设置至少一个IDT，并在设置该IDT的区域的两侧设置反射器或反射端面，以便形成谐振器或纵向耦合型谐振滤波器。

在这种表面声波器件中，IDT可用作产生横向模波的波导，在通频带内产生由该横向模波引起的脉动。为了减少横向模波引起的脉动，已尝试过各种方法。这些方法包括减小IDT的交叉宽度(intersection width)的方法和加权方法。

还提出过这样一种表面声波器件(日本待审专利申请公报No.Hei-11-298290)，其中使用石英基片，把以钽(Ta)(质量比铝(Al)更大)为主要成份的金属或合金制成的IDT设置在石英基片上，并且应用SH型表面声波。由于IDT以具有大质量的钽为主要成份的金属或合金制作，所以使IDT的电极指的对数少到约10到20，从而将表面声波器件做得很紧凑。

当使用具有大质量负荷效应的电极材料时(诸如以Ta为主要成份的材料)，在设有IDT的区域处获得的声速就要比该区域周围获得的声速低得多。因此，在IDT部分有极大的波导效应。

因此，在制作纵向耦合谐振滤波器时，横向模波引起的脉动变得复杂起来而且极大，如图13的箭头X所示。

如前所述，作为将横向模波引起的脉动从滤波器通频带或从谐振器的谐振点附近除去的方法，曾经尝试过两种方法：在方法A中，使交叉宽度很小，而使基模波与横向模波之间的频距很大；在方法B中，用cos²函数对IDT的交叉宽度进行加权，以消除横向模波。

在方法A中，必须把交叉宽度设定为10λ(λ为表面声波的波长)或更小。在用石英基片和电极指对数约为10到20的IDT来形成表面声波器件时，输入与输出阻抗超过2kΩ且非常高，从而该表面声波器件不能用于实际的产品。因此，为了减小阻抗，必须增加电极指对数。

具体而言，鉴于上述公报揭示的表面声波器件使用大质量的钽为主要成份来形成电极，这样会减少IDT的对数，在应用减小交叉宽度的方法时，为了减小输入与输出阻抗，需要增加电极指对数。因此，表面声波器件无法做得紧凑。

在方法B中，加权本身增大了损耗。此外，由于加权缩小了交叉宽度部分的面积，因而像方法A一样，表面声波器件的阻抗变得极高。因此，为减小阻抗，要求交叉宽度为所需长度的两倍那么大。结果，无法将表面声波器件做得紧凑。

换言之，在应用方法A或方法B时，若要减小横向模波引起的脉动，就削弱了上述公报揭示的将表面声波器件做得紧凑的优点。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种表面声波器件及其制造方法，所述表面声波器件的电极用质量负荷效应比铝更大的材料制作，可把器件做得紧凑，该器件具有能抑制横向模波引起的脉动的结构，还应用了SH型表面声波。

在本发明的一个方面中，上述目的是这样实现的：提供一种应用SH型表面声波的表面声波器件，该器件包括石英基片；以及在石英基片上形成的由质量负荷效应比铝大的电极制成的至少一个叉指换能器，其中将叉指换能器的金属化率“d”与归一化膜厚度h/λ控制在特定范围内，从而使横向模波引起的脉动为0.5dB或更小，这里“λ”指表面声波的波长，“h”指叉指换能器的电极的膜厚度。

在该表面声波器件中，将叉指换能器的金属化率“d”与归一化膜厚度h/λ控制在特定范围内，从而使横向模波引起的脉动为0.5dB或更小。因而，即使在使用由质量负荷效应比铝更大的电极构成的IDT且减少电极指对数将器件做得紧凑的情况下，也可有效地抑制横向模波引起的脉动。因此，提供了应用SH型表面声波且具有良好频率特性的小型表面声波器件。

在该表面声波器件中，叉指换能器可以包括由质量大于铝的金属制成的至少一个电极层。

在该表面声波器件中，叉指换能器可用质量比铝大的单一金属制造。

在本发明的另一个方面中，上述目的是这样实现的：提供一种利用SH型表面声波的表面声波器件，该包括石英基片；以及在石英基片上形成的用钽制成的至少一个叉指换能器，其中叉指换能器的归一化膜厚度h/λ落在0.6d+1.65到0.6d+1.81的范围内，这里“d”指叉指换能器的金属化率，“λ”指表面声波的波长，“h”指叉指换能器的电极的膜厚度。