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LAMB WAVE TYPE ELASTIC WAVE ELEMENT commons

Patent code P110005497
File No. P04-014
Posted date Aug 18, 2011
Application number P2004-079356
Publication number P2005-269284A
Patent number P4465464
Date of filing Mar 19, 2004
Date of publication of application Sep 29, 2005
Date of registration Mar 5, 2010
Inventor
  • (In Japanese)中川 恭彦
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人山梨大学
Title LAMB WAVE TYPE ELASTIC WAVE ELEMENT commons
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an oscillator having a greatly less frequency variation than the AT cut crystal oscillator having the best frequency characteristics at present.
SOLUTION: The Ramb wave type elastic wave element has interdigital electrodes for generating a Ramb wave type elastic wave or the electrodes and a reflector disposed on a crystal substrateso that the cut face of the crystal substrate and the propagating direction of the Ramb wave type elastic wave meet the equation (1) or (2) in the Eulerian angle representation (λ, μ, θ): (1) λ = 11-19°, μ = 2-10°, θ = 86-94°, and (2 ) λ = 41-49°, μ = 170-178°, θ = 86-94°. The element has a ratio H/Λ ranging from 1.7 to 2.3 wherein H is the thickness of the crystal substrate and Λ is the period length of the interdigital electrode.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


水晶は、物理的、化学的にきわめて安定した結晶であり、経年変化が少ないことから、水晶振動子として古くから広く用いられてきた。水晶振動子は、水晶の結晶の機械的な共振振動を、圧電現象を介して安定な電気振動として取り出す電子部品であり、電子回路が動作するための基準クロックとして必要不可欠な存在である。また、水晶振動子は、発振器やフィルタなどにおける周波数の標準として広く用いられており、情報通信機器のみならずほとんどあらゆる電子機器に利用されている。このように水晶振動子が広く用いられる理由は、温度変化に伴う周波数変化が、他の電子部品に比べて非常に小さいことにある。



振動子や共振器を電子デバイスに用いる場合に、振動子の周波数温度特性はきわめて重要な特性であり、その改善のためにさまざまな努力が積み重ねられてきた。現在最も安定した周波数温度特性を有する振動子基板は、バルク波(厚みすべり波)を用いるATカット水晶基板である。ATカット水晶振動子の一般化した周波数温度特性は3次関数の特性を示し、通常の使用温度範囲(-20℃~+80℃)において、周波数変化量はおおよそ12ppmと小さな値である。



また、表面弾性波を用いる水晶振動子も広く普及しているが、一般に周波数温度特性が劣るという欠点がある。例えば、表面弾性波用基板として広く用いられているSTカット水晶では、周波数温度特性は2次関数の特性を示し、その周波数変化量はATカット水晶の10倍近い値になる。
一方、従来のバルク波や表面弾性波と異なる弾性波を用いる振動素子として、本発明者らは先にラム波型弾性波を用いた高周波共振器を提案している(特許文献1)。このような振動モードにおける水晶等の圧電振動子の周波数温度特性については、未だほとんど知見が得られていない。



【特許文献1】
特開2003-258596号公報

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、共振器や周波数フィルタ等に用いる振動素子に関し、とくに水晶基板内のラム波型弾性波を利用した、きわめて安定な周波数温度特性を持つ弾性波素子に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
水晶基板上に少なくとも一つのラム波型弾性波を発生させるすだれ状電極又は該電極と反射器が配置され、該水晶基板のカット面及びラム波型弾性波の伝搬方向がオイラー角表示(λ,μ,θ)で下記(1)式又は(2)式を満たすように構成されていることを特徴とするラム波型弾性波素子。
(1)λ=11~19°,μ=2~10°,θ=86~94°
(2)λ=41~49°,μ=170~178°,θ=86~94°

【請求項2】
 
前記水晶基板の厚みHと前記すだれ状電極の周期長Λとの比H/Λが5.0以下である請求項1記載のラム波型弾性波素子。

【請求項3】
 
前記水晶基板の厚みHと前記すだれ状電極の周期長Λとの比H/Λが、1.7~2.3の範囲内である請求項1記載のラム波型弾性波素子。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2004079356thum.jpg
State of application right Registered
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