(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板と、前記圧電基板上に形成されたＩＤＴ電極と、前記ＩＤＴ電極を覆うように前記圧電基板上に形成された温度特性改善膜と、前記温度特性改善膜上に形成された周波数調整膜とを備える弾性波装置において、
前記圧電基板が、周波数温度係数ＴＣＦが負の圧電材料からなり、
前記温度特性改善膜は、周波数温度係数ＴＣＦが正の材料からなり、
前記周波数調整膜は、前記温度特性改善膜における横波音速よりも遅い横波音速を有し、かつ前記圧電基板の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有するガラス薄膜からなることを特徴とする、弾性波装置。
【請求項２】
圧電基板と、前記圧電基板上に形成されたＩＤＴ電極と、前記ＩＤＴ電極を覆うように前記圧電基板上に形成された第１の温度特性改善膜と、前記第１の温度特性改善膜上に形成された周波数調整膜と、前記周波数調整膜上に形成された第２の温度特性改善膜とを備える弾性波装置において、
前記圧電基板が、周波数温度係数ＴＣＦが負の圧電材料からなり、
前記第１，第２の温度特性改善膜は、周波数温度係数ＴＣＦが正の材料からなり、
前記周波数調整膜は、前記第１，第２の温度特性改善膜の横波音速よりも遅い横波音速を有し、かつ前記圧電基板の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有するガラス薄膜からなることを特徴とする、弾性波装置。
【請求項３】
前記ガラス薄膜は、少なくとも２種の無機酸化物を混合してなる無機材料からなり、前記少なくとも２種の無機酸化物の内少なくとも１種の無機酸化物は酸化ケイ素である、請求項１または２に記載の弾性波装置。
【請求項４】
前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波を利用した弾性表面波装置である、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項５】
前記圧電基板と、前記温度特性改善膜との界面を伝搬する弾性境界波を利用した弾性境界波装置である、請求項２に記載の弾性波装置。
【請求項６】
前記温度特性改善膜は、酸化ケイ素、酸化チタン及び酸化アルミニウムからなる群から選択された１種の材料からなる、請求項２または５に記載の弾性波装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波や弾性境界波などの弾性波を利用した弾性波装置に関し、より詳細には、圧電基板上に周波数温度係数を調整するための温度特性改善膜が積層されている構造を有する弾性波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話機などの帯域フィルタとして、弾性表面波装置が広く用いられている。下記の特許文献１には、この種の弾性表面波装置の一例が開示されている。【０００３】
図８は、特許文献１に記載の弾性表面波装置を説明するための模式的正面断面図である。弾性表面波装置１０１では、圧電基板１０２上にすだれ状電極（ＩＤＴ電極）１０３が設けられている。ＩＤＴ電極１０３を覆うように、圧電基板１０２よりも線膨張係数が小さい絶縁性保護膜１０４が形成されている。そして、絶縁性保護膜１０４上に、周波数調整膜１０５が形成されている。【０００４】
上記絶縁性保護膜１０４は、温度による周波数特性の変化を小さくするために、すなわち温度特性改善膜として設けられている。ここでは、上記絶縁性保護膜１０４は、ＳｉＯ２により形成されている。【０００５】
他方、周波数調整膜１０５は、ＳｉＯ２より速い音速（横波音速６０００ｍ／ｓ）のＳｉｘＮｙ（但し、ｘ，ｙは組成比に応じた数）からなり、周波数調整膜１０５の厚みを調整することにより、中心周波数や共振周波数などの周波数調整が図られている。
【特許文献１】特開２００１−４４７８７号公報
【発明の開示】
【０００６】
特許文献１に記載の弾性表面波装置１０１では、上記のように、絶縁性保護膜１０４により周波数温度特性が改善されており、周波数調整膜１０５により周波数調整が果たされている。しかしながら、周波数調整膜１０５として、ＳｉＯ２（熱膨張係数０．５５×１０−６／℃）より速い音速（５８５０〜６０１０ｍ／秒）と大きい熱膨張係数（３．４×１０−６／℃）をもつＳｉ３Ｎ４膜を形成した場合、図９に示すように、周波数温度特性、特に周波数の温度による変化を示す周波数温度係数ＴＣＦの絶対値が大きくなり、ＳｉＯ２膜を設けたことによる効果が損なわれるという問題があった。なお、図９の横軸のスケールのλは、弾性表面波あるいは弾性境界波等の弾性波の波長を示す。
【０００７】
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、温度特性を改善するための温度特性改善膜上に周波数調整膜が積層されている弾性波装置であって、周波数調整膜により周波数調整を行い得るだけでなく、該周波数調整膜の付与による温度特性の悪化が生じ難い、弾性波装置を提供することにある。
【０００８】
本願の第１の発明によれば、圧電基板と、前記圧電基板上に形成されたＩＤＴ電極と、前記ＩＤＴ電極を覆うように前記圧電基板上に形成された温度特性改善膜と、前記温度特性改善膜上に形成された周波数調整膜とを備える弾性波装置において、前記圧電基板が、周波数温度係数ＴＣＦが負の圧電材料からなり、前記温度特性改善膜は、周波数温度係数ＴＣＦが正の材料からなり、前記周波数調整膜は、前記温度特性改善膜における横波音速よりも遅い横波音速を有し、かつ前記圧電基板の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有するガラス薄膜からなることを特徴とする、弾性波装置が提供される。
【０００９】
本願の第２の発明によれば、圧電基板と、前記圧電基板上に形成されたＩＤＴ電極と、前記ＩＤＴ電極を覆うように前記圧電基板上に形成された第１の温度特性改善膜と、前記第１の温度特性改善膜上に形成された周波数調整膜と、前記周波数調整膜上に形成された第２の温度特性改善膜とを備える弾性波装置において、前記圧電基板が、周波数温度係数ＴＣＦが負の圧電材料からなり、前記第１，第２の温度特性改善膜は、周波数温度係数ＴＣＦが正の材料からなり、前記周波数調整膜は、前記第１，第２の温度特性改善膜の横波音速よりも遅い横波音速を有し、かつ前記圧電基板の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有するガラス薄膜からなることを特徴とする、弾性波装置が提供される。
【００１０】
第１，第２の発明では、温度特性改善膜は周波数温度係数ＴＣＦが正の材料からなり、圧電基板が周波数温度係数ＴＣＦが負の圧電材料からなるため、温度特性改善膜を設けたことにより、周波数温度係数ＴＣＦの絶対値を小さくすることができる。しかも、上記周波数調整膜により周波数調整が果たされるが、該周波数調整膜の横波音速は、上記温度特性改善膜の横波音速よりも遅くされているので、周波数調整膜を積層したことにより、周波数温度係数ＴＣＦが変動し難い。
【００１１】
第１，第２の発明（本発明）のある特定の局面では、前記ガラス薄膜は、少なくとも２種の無機酸化物を混合してなる無機材料からなり、前記少なくとも２種の無機酸化物の内少なくとも１種の無機酸化物は酸化ケイ素である。この場合には、音速を遅い方向に調整できるし、また線膨張係数も調整することができる。
【００１２】
また、好ましくは、上記ガラス薄膜は、圧電基板の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する無機材料からなり、それによって、温度変化による特性の変化をより一層効果的に抑制することができる。
【００１３】
本発明に係る弾性波装置は、圧電基板と、温度特性改善膜との界面を伝搬する弾性境界波を利用した弾性境界波装置であってもよく、あるいは、前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波を利用した弾性表面波装置であってもよい。
上記温度特性改善膜としては、好ましくは、酸化ケイ素、酸化チタン及び酸化アルミニウムからなる群から選択された１種の材料が用いられる。
（発明の効果）
【００１４】
第１の発明に係る弾性波装置では、周波数温度係数ＴＣＦが負の圧電材料からなる圧電基板上に周波数温度係数ＴＣＦが正の材料からなる温度特性改善膜が形成されて、周波数温度係数ＴＣＦの絶対値が小さくされている。さらに、周波数調整膜が、温度特性改善膜における横波音速よりも遅い横波音速を有し、しかも熱膨張係数が小さいガラス薄膜からなるため、周波数調整膜の付加により、周波数を低下させ、また周波数温度係数ＴＣＦを正の方向にシフトさせることができる。よって、温度特性改善膜の厚みを薄くした場合に、周波数温度係数ＴＣＦの絶対値が０に近づき難い場合であっても、上記周波数調整膜を積層することにより、周波数温度係数ＴＣＦの絶対値を０に近づけることが可能となる。従って、薄型であり、周波数温度係数ＴＣＦの変動が生じ難く、しかも、周波数を所望とする周波数位置に調整し得る弾性波装置を提供することができる。
【００１５】
第２の発明によれば、第１の温度特性改善膜及び第２の温度特性改善膜が、周波数温度係数ＴＣＦが正の材料からなり、圧電基板の周波数温度係数ＴＣＦが負であるため、周波数温度係数ＴＣＦの絶対値を小さくすることができる。しかも、周波数調整膜は、第１，第２の温度特性改善膜の横波音速よりも遅い横波音速と小さい熱膨張係数を有するガラス薄膜からなるので、周波数調整膜を加えることにより、周波数を低下させ、また周波数温度係数ＴＣＦを正の方向にシフトさせることができる。よって、薄型を図るために、第１，第２の温度特性改善膜の厚みを薄くした場合に、周波数温度係数ＴＣＦの絶対値が比較的大きな負の値となっている場合であっても、周波数調整膜を付加することにより、周波数温度係数ＴＣＦの絶対値を０に効果的に近づけることが可能となる。よって、周波数を所望の周波数に調整し得るだけでなく、薄型であり、温度特性に優れた弾性波装置を提供することができる。しかも、第２の発明では、第１，第２の温度特性改善膜が、周波数調整膜の上下に形成されているので、温度特性をより一層効果的に改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性表面波装置の略図的正面断面図である。
【図２】図２は、第１の実施形態において、周波数調整膜の厚み及び周波数調整膜を構成しているガラスの種類を変化させた場合の弾性表面波装置の周波数温度係数ＴＣＦの変化を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施形態において、周波数調整膜の厚み及び周波数調整膜を構成している材料を変化させた場合の弾性表面波装置における音速の変化を示す図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施形態に係る弾性境界波装置の略図的正面断面図である。
【図５】図５は、第２の実施形態において、周波数調整膜の厚み及び周波数調整膜を構成しているガラスの種類を変化させた場合の弾性境界波装置の周波数温度係数ＴＣＦの変化を示す図である。
【図６】図６は、第２の実施形態において、周波数調整膜の厚み及び周波数調整膜を構成している材料を変化させた場合の弾性境界波装置における音速の変化を示す図である。
【図７】図７は、第２の実施形態の弾性境界波装置において、周波数調整膜の膜厚を変化させることにより周波数調整が行われる過程を説明するための図であって、周波数調整膜の厚みと音速との関係を示す図である。
【図８】図８は、従来の弾性表面波装置の一例を示す模式的正面断面図である。
【図９】図９は、従来の弾性表面波装置において周波数調整膜として用いられているＳｉ３Ｎ４膜の厚みと、周波数温度係数ＴＣＦとの関係を示す図である。
【符号の説明】
【００１７】
１…弾性波装置
２…圧電基板
３…ＩＤＴ電極
４…温度特性改善膜
５…周波数調整膜
１１…弾性波装置
１２…圧電基板
１３…ＩＤＴ電極
１４…第１の温度特性改善膜
１５…周波数調整膜
１６…第２の温度特性改善膜
１０１…弾性表面波装置
１０２…圧電基板
１０３…ＩＤＴ
１０４…ＳｉＯ２膜
１０５…ＳｉｘＮｙ膜
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。【００１９】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置を示す正面断面図である。本実施形態の弾性波装置１は、漏洩弾性表面波をラブ化したラブ波を利用した弾性表面波装置である。【００２０】
弾性波装置１は、圧電基板２を有する。圧電基板２は、３８°ＹカットＸ伝搬のＬｉＴａＯ３からなる。この３８°ＹカットＸ伝搬のＬｉＴａＯ３の周波数温度係数ＴＣＦは、−４２ｐｐｍ／℃であり、線膨張係数ρは１６．１×１０−６／℃である。【００２１】
圧電基板２上には、ＩＤＴ電極３が形成されている。ＩＤＴ電極３は、Ｃｕからなり、その膜厚は特に限定されるわけではないが、０．０５λ程度とされている。【００２２】
ＩＤＴ電極３は、Ｃｕ以外の適宜の金属もしくは合金により形成されていてもよく、また複数の金属層を積層した積層金属膜により形成されていてもよい。ＩＤＴ電極３を覆うように、温度特性改善膜４が積層されている。温度特性改善膜４は本実施形態では、表面波の波長λとしたとき、０．２５λの厚みのＳｉＯ２膜により形成されている。【００２３】
ＳｉＯ２膜の周波数温度係数ＴＣＦは＋８４．２ｐｐｍ／℃であり、正の値を有する。また、ＳｉＯ２膜における横波音速は３７５７ｍ／秒であり、線膨張係数は０．５５×１０−６／℃である。【００２４】
上記温度特性改善膜４上に周波数調整膜５が積層されている。本実施形態では、周波数調整膜５は、横波音速が、温度特性改善膜４の横波音速よりも遅いガラス薄膜により形成されている。また、周波数調整膜５の線膨張係数は、圧電基板２の線膨張係数よりも小さくされている。【００２５】
本実施形態の弾性波装置１では、温度特性改善膜４がＳｉＯ２からなり、正の周波数温度係数ＴＣＦを有し、圧電基板２は、ＬｉＴａＯ３からなり、負の周波数温度係数ＴＣＦを有する。従って、温度特性改善膜４を積層することにより、周波数温度係数ＴＣＦの絶対値が小さくされ、温度変化による周波数特性の変化を抑制することができる。【００２６】
また、周波数調整膜５を成膜し、その厚みを調整することにより、共振周波数や中心周波数を所望の周波数位置に調整することが可能とされている。しかも、周波数調整膜５の横波音速が、温度特性改善膜４の横波音速よりも遅く、かつ熱膨張係数が小さいため、周波数調整膜５の付加により周波数温度係数ＴＣＦは正の方向にシフトされる。よって、周波数調整膜によって共振周波数や中心周波数を所望の周波数に設定することができると同時に、周波数温度係数ＴＣＦを正の方向にシフトさせて周波数温度係数ＴＣＦの絶対値を０に近づけることができる。【００２７】
それ故、ＳｉＯ２からなる温度特性改善膜４の厚みを薄くした場合に、薄型化を図り得るものの、温度特性改善効果が十分でない場合であっても、上記周波数調整膜５を付加することにより、周波数温度係数ＴＣＦを０に近づけることが可能となる。【００２８】
よって、温度特性が良好であり、特性の良好な所望の周波数特性を有する弾性波装置１を容易に提供することができる。これを具体的な実験例に基づき説明する。【００２９】
上記３８°ＹカットＸ伝搬のＬｉＴａＯ３からなる圧電基板２上に、ＣｕからなるＩＤＴ電極３を０．０５λの厚みに形成し、その上に厚み０．２５λのＳｉＯ２からなる温度特性改善膜４を積層した構造を用意した。しかる後、温度特性改善膜４上に、下記の表１及び表２のガラスＡ〜Ｅ及びＸの内いずれか１種のガラスを用い、かつ様々な厚みの周波数調整膜を成膜し、複数種の弾性波装置１を作製した。なお、下記の表２では、ガラスだけでなく、ＳｉＯ２及びＳｉ３Ｎ４並びにＬｉＴａＯ３及びＬｉＮｂＯ３の横波音速及び線膨張率ρを合わせて示しておく。【００３０】
【表１】
0004692629.tif 000002
【００３１】
【表２】
0004692629.tif 000003
【００３２】
上記ガラスＡ〜Ｅ及びＸを用いて構成された弾性波装置のガラス薄膜からなる周波数調整膜５の膜厚と、弾性波装置１の周波数温度係数ＴＣＦとの関係を図２に示す。【００３３】
図２から明らかなように、ガラスＸを用いた場合には、周波数調整膜の厚みが厚くなった場合には、周波数温度係数ＴＣＦが若干低下するのに対し、他のガラスＡ〜Ｅからなる周波数調整膜を用いた場合には、ガラス薄膜の厚みを厚くするにつれて、周波数温度係数ＴＣＦを正の方向にシフトさせ得ることがわかる。すなわち、横波音速がＳｉＯ２からなる温度特性改善膜４の横波音速３７５７ｍ／秒よりも遅いガラスＡ〜ガラスＥを用いて周波数調整膜５を作製した場合には、周波数温度係数ＴＣＦを正の方向に温度特性を変化させ得ることがわかる。【００３４】
他方、図３は、上記種々のガラスを用いて構成された周波数調整膜またはＳｉ３Ｎ４膜の厚みと、表面波としてのラブ波の音速との関係を示す図である。【００３５】
図３から明らかなように、周波数調整膜が、ガラスＡ〜ガラスＥからなる場合、その膜厚が厚くなるにつれて音速が低くなることがわかる。他方、Ｓｉ３Ｎ４膜の場合には、膜厚が厚くなるにつれて音速が上昇することがわかる。【００３６】
従って、上記ガラスＡ〜ガラスＥを周波数調整膜５として用い、その膜厚を変化させることにより、音速を低くするように、すなわち周波数を高めるように周波数調整し得ることがわかる。【００３７】
図２及び図３の結果から明らかなように、横波音速がＳｉＯ２、すなわち温度特性改善膜よりも遅いガラスＡ〜ガラスＥを用いることにより、弾性波装置１の周波数温度係数ＴＣＦを正の方向にシフトさせ、それによって温度特性改善膜４の厚みが薄く、周波数温度係数ＴＣＦの絶対値を０に近づけることが困難な場合であっても、上記ガラス薄膜を形成することにより、周波数温度係数ＴＣＦの絶対値をより一層小さくすることができ、しかも図３から明らかなように、周波数を低めるように周波数調整を行い得ることがわかる。【００３８】
本実施形態について補足説明をしておく。【００３９】
従来、周波数温度係数ＴＣＦを確保するため、温度特性改善膜としてのＳｉＯ２を厚く成膜して、その上に周波数調整用ＳｉｘＮｙ膜を形成していた。この場合、温度特性改善膜としてのＳｉＯ２を厚く形成すると、挿入損失などの特性が劣化しがちであった。しかし、本発明に従って、上記低音速ガラスを周波数調整用薄膜として用いる場合には温度特性改善用ＳｉＯ２を薄くすることが可能になり、挿入損失などの特性も約１ｄＢ程度改善された。【００４０】
図４は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置を示す正面断面図である。弾性波装置１１では、圧電基板１２上に、ＩＤＴ電極１３が形成されており、ＩＤＴ電極１３を覆うように、第１の温度特性改善膜１４が形成されている。そして、第１の温度特性改善膜１４上に、周波数調整膜１５及び第２の温度特性改善膜１６がこの順序で積層されている。言い換えれば、周波数調整膜１５の両面に、第１，第２の温度特性改善膜１４，１６が配置されている。【００４１】
本実施形態では、圧電基板には、オイラー角で（０°，１０５°，０°）のＬｉＮｂＯ３基板からなる。このＬｉＮｂＯ３基板の周波数温度係数ＴＣＦは、−８４ｐｐｍ／℃であり、線膨張係数は１５．４×１０−６／℃である。ＩＤＴ電極１３は、Ａｕからなり、０．０４λの厚みとされている。【００４２】
もっとも、ＩＤＴ電極１３は、他の金属もしくは合金により形成されていてもよく、また複数の金属層を積層した積層金属膜により形成されていてもよい。【００４３】
第１，第２の温度特性改善膜１４，１６は、本実施形態ではＳｉＯ２からなり、その膜厚は、第１の温度特性改善膜１４の厚みと第２の温度特性改善膜１６の厚みの合計が、弾性境界波の波長λとしたとき、１．５λとされている。【００４４】
周波数調整膜１５は、ガラス薄膜からなり、その横波音速が、ＳｉＯ２の横波音速よりも遅いガラスにより構成されている。【００４５】
本実施形態では、第１，第２の温度特性改善膜１４，１６の合計が１．５λの厚みとされており、ＩＤＴ電極１３を励振することにより、圧電基板２と第１の温度特性改善膜１４との界面において伝搬する弾性境界波が励振され、該境界波を利用して周波数特性が得られる。すなわち、本実施形態の弾性波装置１１は、弾性境界波装置である。【００４６】
本実施形態においても、ＬｉＮｂＯ３が負の周波数温度係数ＴＣＦを有するが、第１，第２の温度特性改善膜１４，１６が、正の周波数温度係数ＴＣＦを有するＳｉＯ２からなるため、周波数温度係数ＴＣＦの絶対値を０に近づけることができる。特に、ＳｉＯ２からなる第１，第２の温度特性改善膜１４，１６の膜厚の合計が幾分小さく、周波数温度係数ＴＣＦの絶対値を０に近づけるのは困難である場合においても、横波音速がＳｉＯ２よりも遅いガラス薄膜からなる周波数調整膜１５の付加により、周波数温度係数ＴＣＦを正の方向にシフトさせることができる。それによって、周波数温度係数ＴＣＦの絶対値をより一層小さくすることができる。【００４７】
また、上記ガラス薄膜からなる周波数調整膜１５の膜厚を調整することにより、第１の実施形態の場合と同様に、周波数が低くなる方向に周波数調整を行うことができる。これを、図５及び図６を参照して説明する。【００４８】
図５は、上記弾性境界波装置において、周波数調整膜１５を構成しているガラスを、ガラスＡ〜ガラスＥ及びガラスＸで構成した場合の周波数調整膜１５の厚みと弾性境界波装置１の周波数温度係数ＴＣＦとの関係を示す図である。膜１４と１６の膜厚はそれぞれ０．４λ、１．１λである。【００４９】
図５から明らかなように、ガラスＸを用いた場合には、周波数温度係数ＴＣＦは変化しないのに対し、ガラスＡ〜ガラスＥを用いた場合、すなわちＳｉＯ２よりも横波音速が遅いガラス薄膜からなる周波数調整膜１５を用いた場合には、ガラス薄膜からなる周波数調整膜１５の厚みを増加するにつれて、周波数温度係数ＴＣＦを正の方向にシフトさせ得ることがわかる。よって、第１の実施形態の場合と同様に、ＳｉＯ２からなる第１，第２の温度特性改善膜１４，１６の厚みを比較的薄くし、温度特性改善膜１４，１６による温度特性改善効果が幾分低い場合であっても、上記周波数調整膜１５を設けることにより、周波数温度係数ＴＣＦの絶対値をより一層０に近づけることができる。【００５０】
図６は、上記圧電基板１２上に、ＩＤＴ電極１３及び第１，第２の温度特性改善膜１４，１６と、上記周波数調整１５とを有する弾性波装置において、第１，第２の温度特性改善膜１４，１６を構成しているＳｉＯ２の膜厚及び周波数調整膜１５の膜厚を変化させた場合の弾性境界波の音速の変化を示す図である。なお、図６において、Ｌが、第１の温度特性改善膜１４の厚みを、Ｕが第２の温度特性改善膜１６の厚みを示す。【００５１】
ここでは、ガラス薄膜としては、前述した表１に記載のガラスＡを用いた。【００５２】
なお、比較のために、ガラスＡではなく、上記ガラスＸを用い、第１，第２の温度特性改善膜１４，１６の膜厚を、それぞれ０．３λ及び１．２λとした場合の結果を図６に合わせて示す。【００５３】
図６から明らかなように、ガラスＸを用いた場合には、ガラスからなる周波数調整膜１５の厚みを変化させたとしても、音速は変化せず、従って、周波数調整を十分に行えないことがわかる。これに対して、ガラスＡを用いた場合には、第１，第２の温度特性改善膜１４，１６の厚みの合計が１．５λの場合、その割合を変化させたとしてもいずれの場合においても、ガラス薄膜からなる周波数調整膜１５の厚みが増加するにつれて、音速が低下することがわかる。従って、周波数調整膜１５の厚みを調整することにより、周波数を低めるように周波数調整し得ることがわかる。なお、第１，第２の温度特性改善膜１４，１６の厚みの合計が、１．５λ以外でも同じような結果を示す。【００５４】
よって、第１の実施形態と同様に、第２の実施形態においても、より薄型であり、かつ周波数温度係数ＴＣＦの絶対値が０に近く、周波数温度特性に優れており、かつ所望の共振周波数や中心周波数に周波数調整を容易に行い得る弾性波装置を提供し得ることがわかる。【００５５】
なお、第２の実施形態では、弾性境界波を用いたが、ＳｉＯ２からなる第１，第２の温度特性改善膜１４，１６の厚みを薄くすることにより、弾性表面波を利用した弾性表面波装置とすることも可能である。【００５６】
逆に、第１の実施形態の弾性波装置１において、ＳｉＯ２からなる温度特性改善膜４の厚みを厚くすれば、弾性境界波を利用した弾性境界波装置を提供することも可能である。【００５７】
上記実施形態では、温度特性改善膜４，１４，１６は、いずれもＳｉＯ２により形成されていたが、ＳｉＯ２以外の他の酸化ケイ素膜により温度特性改善膜が形成されていてもよい。また、温度特性改善膜を構成する材料は、酸化ケイ素に限らず、酸化チタン、酸化アルミニウムなどを用いてもよい。【００５８】
すなわち、本発明においては、圧電基板は負の周波数温度係数ＴＣＦを有するため、上記温度特性改善膜は正の周波数温度係数ＴＣＦを有する限り、様々な材料で形成され得る。また、周波数調整膜５，１５についても、横波音速が温度特性改善膜の横波音速よりも遅く、かつ熱膨張係数が小さい限り、その構成ガラス材料は特に限定されるものではない。【００５９】
さらに、好ましくは、上記ガラスＡ〜Ｄを用いた周波数調整膜５，１５では、その線膨張係数は、上記のように圧電基板２，１２の線膨張係数よりも小さくされている。それによって、温度変化による周波数調整膜５、１５の伸縮が小さくされるので、図２及び図６に示すように、温度変化による周波数特性の変動をより一層小さくすることができる。【００６０】
図７は、第２の実施形態の弾性境界波装置において周波数調整膜１５が厚く形成され、所望の周波数より低い周波数が得られた場合の周波数調整の意味を説明するための周波数調整膜の厚みと音速との関係を示す図である。【００６１】
図７において、点Ｐ１は、上記圧電基板１２上に、ＩＤＴ電極１３及び第１の温度特性改善膜１４として、０．２λのＳｉＯ２膜が形成され、かつ図７の横軸で示されている０．０４８λの厚みのガラスＡからなる周波数調整膜１５を形成した構造の音速を示す点である。この場合の弾性境界波装置は所望の周波数より低いため、周波数調整膜１５の厚みを，０．０４λになるようにエッチング等により薄くし、その場合の音速がＰ２の点で表される。すなわち、周波数調整膜１５の厚みを薄くすることにより、音速が３１００ｍ／秒から３１５０ｍ／秒まで変化することがわかる。【００６２】
さらに最上部に、１．３λの厚みの第２の温度特性改善膜１５を積層した場合の音速がＰ３で表される点の値、すなわち、音速は３３４０ｍ／秒程度となる。【００６３】
これに対して、Ｐ４の点は、上記圧電基板２上に、０．２λの第１の温度特性改善膜１４を積層し、０．０４８λの厚みのガラスＡからなる周波数調整膜を形成し、周波数調整のための加工を施さずに、１．３λの厚みのＳｉＯ２膜からなる温度特性改善膜１５を積層した構造の音速を示す。従って、図７の矢印Ａで示す音速差が周波数調整量に相当する。言い換えれば、ガラス薄膜からなる周波数調整膜１５の厚みを０．０４８λから０．０４λに薄くしたことにより、最終的に矢印Ａで示す分だけ音速が変化し、これが周波数調整膜１５の膜厚を変化させたことによる周波数調整量に相当する。【００６４】
なお、図７の点Ｑ１〜点Ｑ３は、下方の第１の温度特性改善膜１４の厚みを０．４λとし、上方の温度特性改善膜１６の厚みを１．１λとしたことを除いては、点Ｐ１〜点Ｐ３の場合と同様にした場合の音速を示し、点Ｑ４は、周波数調整膜１５の厚みを薄くしない相当の構造における音速位置を示す。従って、図７の矢印Ｂで示す音速差が同様に、周波数調整膜１５の厚みを変化させた場合の周波数調整量に相当する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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