[发明专利]声表面波器件、电子设备及传感器装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用了声表面波(surface acoustic wave：SAW)的谐振子、振荡器等的声表面波器件、及具有该器件的电子设备及传感器装置。

背景技术

SAW器件被广泛应用于，例如移动电话、硬盘、个人计算机、BS及CS广播的接收调谐器、在同轴电缆或光缆中传播的高频信号或光信号的处理设备、在较宽的温度范围内需要高频、高精度时钟脉冲(低抖动、低相位噪声)的服务器和网络设备、无线通信用设备等的电子设备、以及压力传感器、加速度传感器、旋转速度传感器等的各种传感器装置中。在这些设备和装置中，特别是随着最近的信息通信的高速化所带来的基准时钟脉冲的高频化和装置框架的小型化，使得装置内的发热的影响变大。因此，安装于装置内部的电子器件需要工作温度范围的扩大及高精度化，例如，如设置于屋外的无线基站这样，需要在温度由低温到高温发生剧烈变化的环境下，进行长期稳定的工作。

一般在SAW谐振子等的SAW器件中，SAW的阻带和所使用的水晶基板的切割角、形成于基板上的IDT(interdigital transducer：叉指换能器)的形态等，会给频率温度特性的变化带来很大影响。例如，已经提出了一种反射反转型SAW转换器，其具有将SAW的每1波长由3根电极指构成的单位区间、在压电基板上重复排列而成的IDT，并分别用于激励SAW的阻带的上限模式、下限模式(例如，参照专利文献1)。如果通过该反射反转型SAW转换器构成SAW滤波器，则能够在通频带附近的高频侧抑制区实现高衰减量。

另外，已知一种采用了欧拉角(φ，θ，ψ)＝(0°，123°，0°)的所谓ST切割水晶基板的反射反转型SAW转换器(例如，参照专利文献2)。在该专利文献中记载有：能够激振阻带的上端的谐振，且与采用阻带的下端的谐振的情况相比，提高了频率温度特性。而且，还报告有如下内容，即，SAW的阻带的上限模式与阻带的下限模式相比，频率温度特性更加良好(例如，参照专利文献3～6)。

特别是，在专利文献3、4中记载有：为了在利用了瑞利波的SAW装置中获得良好的频率温度特性，对水晶基板的切割角进行调整，并且将IDT电极的标准化膜厚(H/λ)增厚到0.1左右。专利文献3所记载的SAW谐振子具有单型IDT电极，所述单型IDT电极在欧拉角(φ，θ，ψ)＝(φ＝0°，0°≤θ≤180°，0°＜|ψ|＜90°)的水晶基板上，将SAW的每1波长由2根的电极指构成的单位区间重复排列。由此，能够通过阻带的上限模式激振瑞利波，并用此来实现SAW谐振子的高频化和良好的频率温度特性。

专利文献4所公开的内容为，在具有所述单型IDT电极的SAW装置中，将水晶基板设定为欧拉角(φ，θ，ψ)＝(φ＝0°，110°≤θ≤140°，38°≤|ψ|≤44°)，将由IDT电极的厚度H、IDT电极中的电极指的宽度d、IDT电极中的电极指之间的间距P及SAW的波长λ所规定的标准化电极膜厚(H/λ)和标准化电极宽度η(＝d/P)之间的关系设定为

H/λ≥0.1796η³-0.4303η²+0.2071η+0.0682。

由此，能够通过阻带的上限模式较强地激振瑞利波。

专利文献5公开了一种SAW元件，所述SAW元件在欧拉角(φ，θ，ψ)＝(0°，θ，9°＜|ψ|＜46°)、优选为(0°，95°＜θ＜155°，33°＜|ψ|＜46°)的水晶基板上，配置单型IDT电极，将标准化电极膜厚(H/λ)设为0.045≤H/λ≤0.085。由此，能够通过阻带的上限模式来激振瑞利波，从而实现良好的频率温度特性。

专利文献6公开了一种SAW元件，所述SAW元件在欧拉角(φ，θ，ψ)＝(0°，123°，43.2°)的面内旋转ST切割水晶基板上，配置所述单型IDT电极，通过将该标准化电极膜厚(H/λ)设为H/λ＝0.06、即所谓的6％λ，从而用阻带的上限模式激振瑞利波。而且该SAW元件通过将由IDT电极的电极指宽度Lt和电极指间距Pt所规定的标准化电极宽度η(＝Lt/Pt)设定为0.5≤η≤0.7，从而在常温(25℃)下实现最大830ppm的频率偏差。