[发明专利]弹性波元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电脑或通信设备等中的高频振荡源的弹性波元件。

背景技术

目前，作为搭载在各种电子设备中的振荡源，主要是AT切型石英振子被较多地使用，在高频率下使用的情况下，是利用PLL倍增至规定频率来使用。此外，在需要在高频率下噪声等较少的信号的情况下，有时也将利用弹性表面波的谐振器用作直接振荡源。

通过AT切割而形成的石英振子由于获得稳定的频率特性，因此被用作许多电子设备的振荡源，但在用作进行高速动作的电脑或通信设备等的高频振荡源的情况下，需要减薄厚度或者提升平坦度等高精度的加工技术。

另一方面，弹性表面波利用的是压电基板的表层面所产生的纵波或横波，其频率具有与速度成正比、与波长成反比的特性。使用该弹性表面波的装置通过在以规定切割角形成的压电基板的表面形成呈梳状配置多个电极指而成的激励电极并调整该激励电极的膜厚或者各电极指的间距，来获得规定的振荡频率。

专利文献1中所揭示的压电装置使用的是旋转Y切型石英基板中所产生的弹性表面波中的兰姆波模式，为在石英基板的表面具有梳状激励电极、在背面具有频率调整用薄膜的结构。该压电振子的温度特性具有与传统ST切型谐振器相同的2次温度特性。

在专利文献2、3中揭示有一种用以振荡兰姆波的振子。相较于AT切型这样的厚度切变型振子而言，该兰姆波型振子在获得3次温度特性方面谋求频率特性的改善。然而，由于石英基板的切割角是由2轴的旋转角度规定，因此在制作的容易性或者温度特性的偏差等方面存在问题。

此外，在专利文献4中揭示有一种使用由欧拉角表示规定的旋转Y切型石英基板而构成的高频振子。

再者，上述专利文献2至4中所揭示的振子为在压电基板的表面配置有梳状激励电极的结构，在压电基板的背面未设置有用以调整频率的薄膜等。

在专利文献5中有关于激励电极的金属化率与所述激励电极的膜厚的关系的记载。

再者，上述专利文献5中所揭示的振子为在压电基板的表面配置有激励电极的结构，在压电基板的背面未设置有用以调整频率的薄膜等。

在专利文献6中有通过从梳状激励电极的背面侧对电极膜进行修整来调整频率的主旨的记载。

此外，在专利文献7中揭示有一种通过在电极面上设置薄膜并对该薄膜进行修整来调整频率的方法。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开昭57-68925号公报

专利文献2：日本专利特开2003-258596号公报

专利文献3：日本专利第4465464号公报

专利文献4：日本专利第4306668号公报

专利文献5：日本专利特开2011-171888号公报

专利文献6：WO2010/082571

专利文献7：日本专利特开昭59-210708号公报

发明内容

发明要解决的问题

在上述通过AT切割而形成的石英振子中，虽然振荡频率的精度较高，但在倍增至规定频率时，存在产生相位噪声或者因信号的时间上的偏移或波动等而引起的抖动等问题。另一方面，在弹性波元件中，由于可直接振荡高频率，因此相位噪声或抖动特性良好，但存在振荡频率的精度比AT切型振子差的问题。

此外，专利文献1至4中所记载的以往的利用板波的弹性波元件是仅规定欧拉旋转角θ而切割而成。

由所述弹性波元件产生的振动波(板波)为横波与纵波耦合而成的振动模式，根据所述横波与纵波的耦合程度，存在多种振动模式。这种板波的振动模式不同于传统的瑞利波，除了必要的主振动以外，有时还存在相位速度不同且机电耦合系数K²较大的振动模式(不必要振动)。在制成该主振动与不必要振动的反射系数的符号相等这样的谐振器时，存在不必要振动的等效串联电阻低于主振动模式的等效串联电阻的情况。由此，在利用振荡电路进行振荡时，会引起异常振荡。

在专利文献6、7中有通过修整来调整频率的记载，但并未展示出具体的手段，此外，未从温度特性的观点出发进行研究。

尤其是在高频特性优异的弹性波元件中，将传播板波的振动部较薄地形成为板波的波长程度。对于如此较薄地形成的振动部，通过增厚电极膜，或者在振动部的背面侧进而形成电极膜，可调整频率，但存在弹性波元件的温度特性较大程度地变化的情况。因此，频率调整的范围受到限制，无法实现高精度的调整。