弾性表面波デバイス、電子機器及びセンサー装置
【課題】動作温度範囲で優れた周波数温度特性を維持しつつ、電気機械結合係数を改善して安定した発振性を発揮するＳＡＷデバイスを提供する。
【解決手段】ＳＡＷデバイス１は、オイラー角（φ＝０°，θ＝１２３°，ψ）の水晶基板２の主面に、ストップバンド上端モードのＳＡＷを励振するＩＤＴ３と、ＩＤＴの電極指６ａ，６ｂ間に凹設した電極指間溝８とを有し、電極指間溝の深さＧ及び電極指の膜厚ＨとＳＡＷの波長λが、１≦Ｇ／λ≦４、及び１≦Ｈ／λ≦４の関係を満足する。更に、ＩＤＴのライン占有率η及びオイラー角ψを、動作温度範囲内で電気機械結合係数が０．０５２％以上かつ周波数温度特性が２０ｐｐｍ以下となるように決定する。
【解決手段】ＳＡＷデバイス１は、オイラー角（φ＝０°，θ＝１２３°，ψ）の水晶基板２の主面に、ストップバンド上端モードのＳＡＷを励振するＩＤＴ３と、ＩＤＴの電極指６ａ，６ｂ間に凹設した電極指間溝８とを有し、電極指間溝の深さＧ及び電極指の膜厚ＨとＳＡＷの波長λが、１≦Ｇ／λ≦４、及び１≦Ｈ／λ≦４の関係を満足する。更に、ＩＤＴのライン占有率η及びオイラー角ψを、動作温度範囲内で電気機械結合係数が０．０５２％以上かつ周波数温度特性が２０ｐｐｍ以下となるように決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波（surface acoustic wave:ＳＡＷ）を利用した共振子、発振器等の弾性表面波デバイス、ＳＡＷデバイスを備えた電子機器及びセンサー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳＡＷデバイスは、例えば携帯電話、ハードディスク、パーソナルコンピューター、ＢＳ及びＣＳ放送の受信チューナー、同軸ケーブルまたは光ケーブル中を伝播する高周波信号や光信号の処理機器、広い温度範囲で高周波・高精度クロック（低ジッタ、低位相雑音）を必要とするサーバー・ネットワーク機器、無線通信用機器等の電子機器や、圧力センサー、加速度センサー、回転速度センサー等の各種センサー装置に広く利用されている。これらの機器・装置は、特に最近の情報通信の高速化によるリファレンスクロックの高周波化や装置筐体の小型化に伴い、装置内部での発熱の影響が大きくなっている。そのため、装置内部に搭載される電子デバイスは、動作温度範囲の拡大や高精度化が要求され、例えば屋外に設置される無線基地局のように低温から高温まで温度変化の激しい環境下で長期に亘って安定した動作が必要となっている。
【０００３】
一般にＳＡＷ共振子等のＳＡＷデバイスにおいて、周波数温度特性の変化には、ＳＡＷのストップバンドや使用する水晶基板のカット角、基板上に形成されるＩＤＴ（interdigital transducer:すだれ状トランスデューサ）の形態等が大きい影響を及ぼす。例えば、ＳＡＷの１波長当たり３本の電極指で構成される単位区間を圧電基板上に繰り返し配列したＩＤＴを有し、ＳＡＷのストップバンドの上端モード、下端モードのそれぞれを励起させる反射反転型ＳＡＷ変換器が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。この反射反転型ＳＡＷ変換器によりＳＡＷフィルタを構成すれば、通過帯域近傍の高域側阻止域において高減衰量が実現できるとされている。
【０００４】
また、オイラー角（φ，θ，ψ）＝（０°、１２３°、０°）の所謂ＳＴカット水晶基板を用いた反射反転型ＳＡＷ変換器が知られている（例えば、特許文献２を参照）。同特許文献には、ストップバンドの上端の共振を励振させることができ、ストップバンドの下端の共振を用いる場合よりも周波数温度特性が向上すると記載されている。更に、ＳＡＷにおけるストップバンドの上端モードの方が、ストップバンドの下端モードよりも周波数温度特性が良好であると報告されている（例えば、特許文献３〜６を参照）。
【０００５】
特に特許文献３、４には、レイリー波を利用したＳＡＷ装置において良好な周波数温度特性を得るために、水晶基板のカット角を調整すると共に、ＩＤＴ電極の基準化膜厚（Ｈ／λ）を０．１程度まで厚くすることが記載されている。特許文献３に記載のＳＡＷ共振子は、オイラー角（φ，θ，ψ）＝（φ＝０°、０°≦θ≦１８０°、０°＜｜ψ｜＜９０°）の水晶基板上に、ＳＡＷの１波長当たり２本の電極指で構成される単位区間を繰り返し配列したシングル型ＩＤＴ電極を有する。これにより、レイリー波をストップバンドの上限モードで励振させ、それを利用してＳＡＷ共振子の高周波化と良好な周波数温度特性を実現することができる。
【０００６】
特許文献４には、前記シングル型ＩＤＴ電極を有するＳＡＷ装置において、水晶基板をオイラー角（φ，θ，ψ）＝（φ＝０°、１１０°≦θ≦１４０°、３８°≦｜ψ｜≦４４°）に設定し、ＩＤＴ電極の厚みＨ、ＩＤＴ電極における電極指の幅ｄ、ＩＤＴ電極における電極指間のピッチＰ、及びＳＡＷの波長λにより規定される基準化電極膜厚（Ｈ／λ）と基準化電極幅η（＝ｄ／Ｐ）との関係を、
Ｈ／λ≧０．１７９６η３−０．４３０３η２＋０．２０７１η＋０．０６８２
に設定することが開示されている。これによって、レイリー波をストップバンドの上限モードで強く励振させることができる。
【０００７】
特許文献５には、オイラー角（φ，θ，ψ）＝（０°，θ，９°＜｜ψ｜＜４６°）、好ましくは（０°，９５°＜θ＜１５５°，３３°＜｜ψ｜＜４６°）の水晶基板上にシングル型ＩＤＴ電極を配置し、基準化電極膜厚（Ｈ／λ）を０．０４５≦Ｈ／λ≦０．０８５としたＳＡＷ素子が開示されている。これによって、レイリー波をストップバンドの上限モードで励振させ、良好な周波数温度特性を実現することができる。
【０００８】
特許文献６には、オイラー角（φ，θ，ψ）＝（０°１２３°，４３．２°）の面内回転ＳＴカット水晶基板上に前記シングル型ＩＤＴ電極を配置し、その基準化電極膜厚（Ｈ／λ）をＨ／λ＝０．０６、所謂６％λとすることによって、レイリー波をストップバンドの上限モードで励振させるＳＡＷ素子が開示されている。更にこのＳＡＷ素子は、ＩＤＴ電極の電極指幅Ｌｔと電極指ピッチＰｔとにより規定される標準化電極幅η（＝Ｌｔ／Ｐｔ）を、０．５≦η≦０．７に設定することによって、常温（２５℃）において最大８３０ｐｐｍの周波数偏差を実現することができる。
【０００９】
他方、ＩＤＴを構成する電極指間及び反射器を構成する導体ストリップ間の水晶基板表面にグルーブ即ち溝を形成したＳＡＷ共振器が知られている（例えば、特許文献７及び非特許文献１を参照）。特許文献７には、ＳＴカットＸ伝搬水晶基板にＩＤＴ及び反射器をアルミ電極で構成し、かつ水晶基板表面のＩＤＴを構成する電極指間及び反射器を構成する導体ストリップ（電極指）間に対応する領域に溝を形成することにより、Ｑ値が高く容量比が低くなり、共振抵抗の低いＳＡＷ共振器を実現できることが開示されている。更に同特許文献には、ＩＤＴの溝と反射器の溝とを同じ深さにした構造、及び反射器の溝をＩＤＴの溝より深くした構造が記載されている。
【００１０】
非特許文献１には、ＳＴカット水晶基板を用いたグループ型ＳＡＷ共振器の特性が記載されている。その周波数温度特性は、ＳＡＷ伝搬基板の電極で覆われていない水晶面に形成した溝の深さにより変化すること、及び、溝が深くなるに従って、上向き凸の２次曲線の頂点温度Ｔｐが低くなっていくことが報告されている。
【００１１】
このように水晶等の圧電基板に溝を形成して実効膜厚を調整することによって周波数を調整する方法は、当業者によく知られている（例えば、特許文献８乃至１１を参照）。特許文献８記載のＳＡＷデバイスは、ＩＤＴを形成した圧電基板の表面を、該圧電基板のエッチングレートがＩＤＴのエッチングレートより大きくなる条件でエッチングし、その周波数を下降させるように微調整する。特許文献９乃至１１においても、同様に圧電基板の表面をその上に形成したＩＤＴをマスクとしてドライエッチングすることにより、ＳＡＷデバイスの周波数を低域側へシフトさせている。
【００１２】
更に、トランスバーサル型ＳＡＷフィルタにおいて、ＩＤＴ電極の電極指間の圧電基板表面をエッチング加工して溝を形成することにより見かけ上伝搬速度を小さくすることが知られている（例えば、特許文献１２を参照）。これによって、ＳＡＷフィルタの基本設計を変更せずに、ＩＤＴ電極の電極指ピッチを小さくでき、チップの小型化を実現することができる。
【００１３】
また、ＳＳＢＷ（Surface Skimming Bulk Wave）と呼ばれるすべり波を励振するＳＡＷ共振器において、回転Ｙカット、カットアングル−４３°乃至−５２°、すべり波伝搬方向をＺ’軸方向（オイラー角（φ，θ，ψ）＝（０°，３８≦θ≦４７，９０°））の水晶基板に、基準化電極膜厚（Ｈ／λ）が２．０≦Ｈ／λ≦４．０％のＩＤＴ電極をアルミで形成することにより、三次曲線の周波数温度特性を実現し得ることが知られている（例えば、特許文献１３を参照）。すべり波（ＳＨ波）はその振動エネルギーを電極直下に閉じ込めて圧電基板の表面直下を伝搬するので、ＳＡＷが基板表面に沿って伝搬するＳＴカット水晶ＳＡＷデバイスと比較して、反射器によるＳＡＷの反射効率が悪く、小型化及び高いＱ値を実現し難いという問題がある。
【００１４】
この問題を解決するために、オイラー角（φ，θ，ψ）＝（０°，−６４°＜θ＜−４９．３°，８５°≦ψ≦９５°）の回転Ｙカット水晶基板の表面にＩＤＴとグレーティング反射器とを形成し、ＳＨ波を励振するＳＡＷデバイスが提案されている（例えば、特許文献１４を参照）。このＳＡＷデバイスは、ＳＡＷの波長λで基準化される電極膜厚Ｈ／λを０．０４＜Ｈ／λ＜０．１２に設定することによって、小型化、高いＱ値及び優れた周波数安定性を実現している。
【００１５】
更に、かかるＳＡＷデバイスにおいて、電極膜厚が厚いことに起因して発生するストレスマイグレーションが原因となってＱ値や周波数安定性が劣化するという問題を解決するために、ＩＤＴの電極指間の水晶基板に溝を形成することが提案されている（例えば、特許文献１５を参照）。この溝の深さをＨｐ、ＩＤＴの金属膜の膜厚をＨｍとしたとき、ＳＡＷの波長λで基準化した電極膜厚Ｈ／λを０．０４＜Ｈ／λ＜０．１２（ただし、Ｈ＝Ｈｐ＋Ｈｍ）の範囲と設定することにより、金属膜の見掛け上の膜厚を薄くできるので、通電時のストレスマイグレーションによる周波数変動を抑圧し、Ｑ値が高く、周波数安定性の優れたＳＡＷデバイスを実現できる。
【００１６】
ＳＡＷデバイスの量産過程では、水晶基板の表面にエッチングでＩＤＴの電極指を形成する際に、電極指の膜厚が厚いと、それに起因したサイドエッチングによりＩＤＴのライン占有率（ラインスペース比）ηにばらつきを生じ易い。その結果、ＳＡＷデバイスの温度変化による周波数の変動量にばらつきが生じると、製品の信頼性、品質が損なわれる。この問題を解消するために、オイラー角（φ，θ，ψ）＝（０°、９５°≦θ≦１５５°、３３°≦｜ψ｜≦４６°）の面内回転ＳＴカット水晶基板を採用し、ＳＡＷのストップバンドの上限モードを励振させ、ＩＤＴの電極指間の水晶基板表面に電極指間溝を形成したＳＡＷデバイスが知られている（例えば、特許文献１６を参照）。
【００１７】
また、ＳＡＷデバイスの周波数温度特性が動作温度範囲において二次曲線の場合、周波数変動幅の極小化や変曲点を実現することは困難である。そこで、三次曲線の周波数温度特性を得るために、ＬＳＴカットの水晶基板に空隙層と誘電体膜とを介してＩＤＴ電極を形成し、漏洩型ＳＡＷを励振させるようにしたＳＡＷ装置が提案されている（例えば、特許文献１７を参照）。同特許文献には、レイリー波を用いたＳＡＷ装置において、三次曲線で示されるような周波数温度特性を実現するカット角の水晶基板は発見できなかったことが記載されている。
【００１８】
更に、ＳＴカット水晶ＳＡＷ共振子等において、その優れた周波数温度特性を劣化させることなくＱ値を高くするために、水晶基板の表面にＩＤＴと反射器とをＳＡＷの位相速度の方向に対してパワーフロー角ＰＦＡ±３°傾斜させた方向に沿って配置した傾斜型ＩＤＴが知られている（例えば、特許文献１８，１９を参照）。この傾斜型ＩＤＴからなるＳＡＷデバイスは、ＳＡＷの位相の進行方向とその振動エネルギーの進行方向とをカバーするようにＩＤＴ及び反射器を配置することによって、ＳＡＷを反射器で効率良く反射できるので、エネルギーの閉じ込めを効率良く行い、Ｑ値をより高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特許第３２６６８４６号公報
【特許文献２】特開２００２−１００９５９号公報
【特許文献３】特開２００６−１４８６２２号公報
【特許文献４】特開２００７−２０８８７１号公報
【特許文献５】特開２００７−２６７０３３号公報
【特許文献６】特開２００７−３００２８７号公報
【特許文献７】特公平２−７２０７号（特開昭５７−５４１８号）公報
【特許文献８】特開平２−１８９０１１号公報
【特許文献９】特開平５−９０８６５号公報
【特許文献１０】特開平１−２３１４１２号公報
【特許文献１１】特開昭６１−９２０１１号公報
【特許文献１２】特開平１０−２７０９７４号公報
【特許文献１３】特公平１−３４４１１号公報
【特許文献１４】再公表ＷＯ２００５／０９９０８９Ａ１公報
【特許文献１５】特開２００６−２０３４０８号公報
【特許文献１６】特開２００９−２２５４２０号公報
【特許文献１７】特許第３８５１３３６号公報
【特許文献１８】特許第３２１６１３７号公報
【特許文献１９】特開２００５−２０４２７５号公報
【非特許文献】
【００２０】
【非特許文献１】グルーブ形ＳＡＷ共振器の製造条件と特性（電子通信学会技術研究報告ＭＷ８２−５９（１９８２））
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
上述したように、ＳＡＷデバイスの周波数温度特性には多くの要素が関係しており、その改善を図るために様々な工夫が行われている。特に、レイリー波を用いたＳＡＷデバイスは、ＩＤＴを構成する電極指の膜厚を厚くすることが周波数温度特性の向上に寄与すると考えられている。単にＩＤＴの電極膜厚を厚くするだけでは、通電時のストレスマイグレーションや、ＩＤＴ形成時のサイドエッチングに起因したライン占有率の変動による周波数安定性の劣化等の問題が生じる。その対応策としては、水晶基板表面のＩＤＴの電極指間に溝を形成することにより、電極膜厚を薄くしながらその実効膜厚を大きくして周波数の変動を抑制することが有効である。
【００２２】
しかしながら、上述したＳＡＷデバイスは、漏洩型ＳＡＷを励振させる特許文献１３のＳＡＷ装置を除いて、いずれも動作温度範囲における周波数温度特性が二次曲線で示されるので、周波数変動幅を十分に小さくしたり変曲点を実現し得るまでは至っていない。そのため、最近のＳＡＷデバイスに対する動作温度範囲の拡大や高精度化、温度変化の激しい環境下における長期の動作安定性等の要求に十分に対応することができない。
【００２３】
そこで本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、動作温度範囲において周波数変動量が極めて小さい優れた周波数温度特性を発揮し、温度が大きく変動するような環境下でも安定して動作する優れた耐環境特性を有し、高いＱ値を実現し得る、共振子、発振器等のＳＡＷデバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本願発明者は、上記目的を達成するために、面内回転ＳＴカット水晶基板を採用し、その表面にストップバンドの上端モードでＳＡＷを励振するＩＤＴを形成し、かつＩＤＴを構成する電極指間の水晶基板表面を凹設して溝を形成したＳＡＷ共振子において、ＳＡＷの波長λ、溝の深さＧ、ＩＤＴの電極膜厚Ｈ、その電極指のライン占有率η等のパラメーターと周波数温度特性との関係を検証した。その結果、動作温度範囲において、周波数変動幅の極小化及び変曲点を実現し得る新規なＳＡＷ共振子を案出した。
【００２５】
この新規な実施形態のＳＡＷ共振子（以下、本実施形態のＳＡＷ共振子という）は、その第１の態様において、オイラー角（−１．５°≦φ≦１．５°，１１７°≦θ≦１４２°，４２．７９°≦｜ψ｜≦４９．５７°）の水晶基板上に設けられ、ストップバンド上端モードのＳＡＷを励振するＩＤＴと、該ＩＤＴを構成する電極指間に位置する水晶基板を窪ませた電極指間溝を有し、
ＳＡＷの波長をλ、電極指間溝の深さをＧとした場合に、０．０１λ≦Ｇの関係を満たし、
かつ、ＩＤＴのライン占有率をηとした場合に、電極指間溝の深さＧとライン占有率ηとが
【数１】
…（１）、及び
【数２】
…（２）
の関係を満たすことを特徴とする。
【００２６】
本実施形態のＳＡＷ共振子は、第２の態様において、前記第１の態様に加えて、電極指間溝の深さＧが、０．０１λ≦Ｇ≦０．０６９５λの関係を満たすことを特徴とする。電極指間溝の深さＧをこの範囲に設定することによって、動作温度範囲内（例えば、−４０℃〜＋８５℃）における周波数変動量を小さく抑制でき、かつ電極指間溝の深さに製造上のばらつきが生じても、個々のＳＡＷ共振子間における共振周波数のシフト量を補正可能な範囲に抑えることができる。
【００２７】
更に本実施形態のＳＡＷ共振子は、第３の態様において、前記第１又は第２の態様に加えて、ＩＤＴの電極膜厚をＨとした場合に、０＜Ｈ≦０．０３５λの関係を満たすことを特徴とする。これにより、動作温度範囲内で良好な周波数温度特性が実現され、電極膜厚を大きくしたときに生じ得る耐環境特性の劣化が予め防止される。
【００２８】
また、本実施形態のＳＡＷ共振子は、第４の態様において、前記第３の態様に加えて、ライン占有率ηが、
【数３】
…（３）
の関係を満たすことを特徴とする。これにより、周波数温度特性の二次温度係数を小さく抑制することができる。
【００２９】
更にまた、本実施形態のＳＡＷ共振子は、第５の態様において、前記第３又は第４の態様に加えて、電極指間溝の深さＧと電極膜厚Ｈとの和が、０．０４０７λ≦Ｇ＋Ｈの関係を満たすことを特徴とする。これにより、電極指間に溝を設けずにストップバンドの下端モードの共振を用いた従来の場合よりも高いＱ値が得られる。
【００３０】
図１は、本実施形態のＳＡＷ共振子の典型例を示している。図１（Ａ）に示すように、本実施形態のＳＡＷ共振子１は、矩形の水晶基板２と、該水晶基板の主面にそれぞれ形成されたＩＤＴ３と１対の反射器４，４とを有する。
【００３１】
水晶基板２には、オイラー角（−１．５°≦φ≦１．５°，１１７°≦θ≦１４２°，４２．７９°≦｜ψ｜≦４９．５７°）で表される面内回転ＳＴカット水晶基板を使用する。ここで、オイラー角について説明する。オイラー角（０°，０°，０°）で表される基板は、Ｚ軸に垂直な主面を有するＺカット基板となる。ここで、オイラー角（φ，θ，ψ）のφはＺカット基板の第１の回転に関するものであり、Ｚ軸を回転軸とし、＋Ｘ軸から＋Ｙ軸側へ回転する方向を正の回転角度とした第１回転角度である。オイラー角のθはＺカット基板の第１の回転後に行う第２の回転に関するものであり、第１の回転後のＸ軸を回転軸とし、第１の回転後の＋Ｙ軸から＋Ｚ軸へ回転する方向を正の回転角度とした第２の回転角度である。圧電基板のカット面は、第１回転角度φと第２回転角度θとで決定される。オイラー角のψはＺカット基板の第２の回転後に行う第３の回転に関するものであり、第２の回転後のＺ軸を回転軸とし、第２の回転後の+Ｘ軸から第２の回転後の+Ｙ軸側へ回転する方向を正の回転角度とした第３回転角度である。ＳＡＷの伝搬方向は、第２の回転後のＸ軸に対する第３回転角度ψで表される。
【００３２】
面内回転ＳＴカット水晶基板は、図２に示すように、水晶の直交する３つの結晶軸、即ち電気軸、機械軸及び光学軸をそれぞれＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸で表したとき、Ｙ軸に垂直なＸＺ面５ａを、Ｘ軸を回転軸として＋Ｚ軸から−Ｙ軸方向に角度θ´（°）回転させた、座標軸（Ｘ，Ｙ´，Ｚ´）のＹ´軸に垂直なＸＺ´面を有するウエーハ５から切り出される。水晶基板２は、更にＹ´軸を回転軸として＋Ｘ軸から＋Ｚ´軸方向を正として角度＋ψ（又は−ψ）（°）回転させた新たな座標軸（Ｘ´，Ｙ´，Ｚ”）に沿ってウエーハ５から切り出して個片化される。このとき、水晶基板２はその長辺（又は短辺）をＸ´軸方向又はＺ”軸方向のいずれに沿って配置してもよい。尚、角度θ´とオイラー角におけるθとは、θ´＝θ−９０°の関係にある。
【００３３】
ＩＤＴ３は、それぞれ複数の電極指６ａ、６ｂからなり、かつそれらの基端部をバスバー７ａ，７ｂで接続した１対の櫛歯状電極３ａ，３ｂを有する。各電極指６ａ、６ｂは、その延長方向が前記ＩＤＴにより励振されるＳＡＷの伝搬方向Ｘ´と直交する向きに配置されている。一方の櫛歯状電極３ａの電極指６ａと他方の櫛歯状電極３ｂの電極指６ｂとは、交互にかつ所定の間隔を開けて一定のピッチで配列されている。図１（Ｂ）に示すように、電極指６ａ、６ｂ間に露出する水晶基板２の表面には、該表面をエッチング等で削除することによって、それぞれ一定深さの電極指間溝８が凹設されている。
【００３４】
１対の反射器４，４は、ＳＡＷの伝搬方向Ｘ´に沿ってＩＤＴ３の外側に該ＩＤＴを両側から挟むように配置されている。各反射器４は、それぞれＳＡＷの伝搬方向Ｘ´に一定のピッチで配列された複数の導体ストリップ４ａ，４ａを有する。前記各導体ストリップは、ＩＤＴ３の前記各電極指と同様に、その延長方向がＳＡＷの伝搬方向Ｘ´と直交する向きに配置されている。図１（Ｂ）に示すように、導体ストリップ４ａ，４ａ間に露出する水晶基板２の表面には、該表面をエッチング等で削除することによって、それぞれ一定深さの導体ストリップ間溝９が凹設されている。
【００３５】
本実施形態において、電極指６ａ、６ｂ及び導体ストリップ４ａ，４ａは、例えばＡｌやＡｌを主体とする合金を用いた金属膜で同じ膜厚Ｈに形成される。電極指間溝８と導体ストリップ間溝９とは、同じ深さＧに形成される。ＩＤＴ３の最も外側の電極指６ａ（又は６ｂ）とそれに隣り合う反射器４，４の前記導体ストリップとの間も、同様に水晶基板表面を削除して、前記導体ストリップ間溝と同じ深さの溝が凹設されている。
【００３６】
このように構成したＳＡＷ共振子１は、水晶基板２のＸ´軸方向及びＹ´軸方向の両方に振動変位成分を有するＲａｙｌｅｉｇｈ型（レイリー型）のＳＡＷを励起する。上述したオイラー角の水晶基板２は、ＳＡＷの伝播方向が水晶の結晶軸であるＸ軸からずれているので、ストップバンド上端モードのＳＡＷを励起することが可能である。
【００３７】
尚、上述した水晶基板２のオイラー角（φ，θ，ψ）は、次のようにして選択した。一般にＳＡＷ共振子の周波数温度特性は、次式で表される。
Δｆ＝α×（Ｔ−Ｔ0）＋β×（Ｔ−Ｔ0）２
ここで、Δｆは温度Ｔと頂点温度Ｔ0間の周波数変化量（ｐｐｍ）、αは１次温度係数（ｐｐｍ／℃）、βは２次温度係数（ｐｐｍ／℃２）、Ｔは温度、Ｔ0は周波数が最大となる温度（頂点温度）である。２次温度係数βの絶対値を最小に、好ましくは０．０１（ｐｐｍ／℃２）以下に、より好ましくは略零になるように設定して、周波数温度特性が三次曲線を示すようにすれば、広い動作温度範囲でも周波数変動量を小さくして高い周波数安定性が得られる。
【００３８】
先ず、水晶基板２のオイラー角を（０°，１２３°，ψ）とし、β＝±０．０１（ｐｐｍ／℃２）となるライン占有率ηが得られるときのオイラー角ψと電極指間溝の深さＧとの関係をシミュレーションした。ここで、オイラー角ψは、二次温度係数βの絶対値が０．０１（ｐｐｍ／℃２）となるように適宜選択した。その結果、上記条件下で二次温度係数βを−０．０１≦β≦＋０．０１にし得るオイラー角ψの範囲を４３°＜ψ＜４５°と定めることができた。
【００３９】
尚、ＩＤＴ３のライン占有率ηは、図１（Ｃ）に示すように、電極指幅Ｌを電極指ピッチλ／２（＝Ｌ＋Ｓ）で除した値である。また、図１（Ｄ）は、ＩＤＴ３の電極指６ａ、６ｂ及び電極指間溝８をフォトリソグラフィ技法とエッチング技法とにより製造したときに形成されるであろう台形状の断面において、ＩＤＴ３のライン占有率ηを特定する方法を説明するためのものである。この場合、ライン占有率ηは、電極指間溝８の底部から該電極指間溝の深さＧと電極膜厚Ｈとの合計値（Ｇ＋Ｈ）の１／２となる高さにおいて測定した電極指幅Ｌと電極指間溝幅Ｓとに基づいて算出する。
【００４０】
次に、水晶基板２をカット角及びＳＡＷ伝搬方向をオイラー角表示で（０，θ，ψ）とし、電極指間溝の深さＧを０．０４λ、電極指の膜厚Ｈを０．０２λ、ライン占有率ηを上記（３）式に従って０．６３８３として、オイラー角θに関する二次温度係数βの変化をシミュレーションした。ここで、オイラー角ψは上述した４３°＜ψ＜４５°の範囲内で、角度θの設定角度に基づいて二次温度係数βの絶対値を最小とするように適宜選択した。その結果、オイラー角θが１１７°≦θ≦１４２°の範囲内にあれば、電極指の膜厚Ｈ、電極指間溝の深さＧ、及びライン占有率ηを変化させても、二次温度係数βの絶対値が０．０１（ｐｐｍ／℃２）の範囲内にあることを確認した。
【００４１】
次に、水晶基板２をオイラー角表示で（φ，１２３°，４３．７７°）とし、電極指間溝の深さＧを０．０４λ、電極指の膜厚Ｈを０．０２λ、ライン占有率ηを０．６５として、オイラー角φに関する二次温度係数βの変化をシミュレーションした。その結果、オイラー角φが−１．５°≦φ≦＋１．５°の範囲内にあれば、二次温度係数βの絶対値が０．０１（ｐｐｍ／℃２）の範囲内にあることを確認した。
【００４２】
更に、動作温度範囲（−４０℃〜＋８５℃）における周波数変動量が最小となる非常に望ましいオイラー角θとψとの関係をシミュレーションにより求めた。この場合も、電極指間溝の深さＧ及び電極指の膜厚Ｈは、それぞれＧ＝０．０４λ、Ｈ＝０．０２λとした。その結果、オイラー角ψは、上述したオイラー角θの範囲でその増加と共に三次曲線を描くように増加した。この関係は、次式で近似することができる。
【数４】
【００４３】
これにより、オイラー角ψは、オイラー角θの下限値θ＝１１７°においてψ＝４２．７９°となり、上限値θ＝１４２°においてψ＝４９．５７°となる。従って、オイラー角ψは、１１７°≦θ≦１４２°の範囲で、４２．７９°≦ψ≦４９．５７°に設定することができる。
【００４４】
このように水晶基板２のオイラー角を設定することによって、本実施形態のＳＡＷ共振子１は、２次温度係数βの絶対値が０．０１（ｐｐｍ／℃２）以下の優れた周波数温度特性を実現することができる。
【００４５】
本実施形態のＳＡＷ共振子１について、以下の条件で周波数温度特性をシミュレーションした。
−本実施形態のＳＡＷ共振子１の基本データ
Ｈ：０．０２λ
Ｇ：変化
ＩＤＴライン占有率η：０．６
反射器ライン占有率ηr：０．８
オイラー角：（０°，１２３°，４３．５°）
ＩＤＴ対数：１２０
電極指交差幅：４０λ（λ＝１０μｍ）
反射器本数（片側あたり）：６０
電極指の傾斜角度：なし
【００４６】
このシミュレーション結果を図３に示す。同図から分かるように、周波数温度特性は動作温度範囲（−４０〜＋８５℃）において略３次曲線を示しており、周波数変動幅を２０ｐｐｍ以内という極めて小さな変動量に抑圧することできた。
【００４７】
図３の周波数温度特性を示すＳＡＷ共振子１について、周波数、等価回路定数、及び静特性をまとめると、以下の表１になる。
【表１】
ここで、Ｆは周波数、ＱはＱ値、γは容量比、ＣＩはＣＩ（クリスタルインピーダンス：Crystal Impedance）値、Ｍは性能指数（フィギュアオブメリット：Figure of Merit）である。
【００４８】
ＳＡＷ共振子１は、ＩＤＴ３のストップバンド上端の周波数ｆt2と、反射器４のストップバンド下端の周波数ｆr1及びストップバンド上端の周波数ｆr2とが、ｆr1＜ｆt2＜ｆr2の関係を満たすように設定するのが好ましい。図４は、周波数に関するＩＤＴ３及び反射器４のＳＡＷ反射特性を示している。同図のように、周波数ｆt2を周波数ｆr1と周波数ｆr2との間に設定すると、周波数ｆt2において反射器４の反射係数がＩＤＴ３の反射係数よりも大きくなる。その結果、ＩＤＴ３から励振されたストップバンド上端モードのＳＡＷは、反射器４からＩＤＴ３側により高い反射係数で反射されることになる。従って、ＳＡＷの振動エネルギーを効率良く閉じ込めることができ、低損失なＳＡＷ共振子１を実現できる。
【００４９】
また、ＳＡＷ共振子１のＱ値について、電極指６ａ、６ｂの高さ即ち膜厚Ｈと電極指間溝８の深さＧとにより形成される段差の大きさ（Ｇ＋Ｈ）との関係をシミュレーションにより検証した。比較のため、電極指間に溝を設けずかつストップバンド上端モードの共振を用いる従来のＳＡＷ共振子について、以下の条件でＱ値と電極指の高さ即ち膜厚との関係をシミュレーションした。
【００５０】
−従来のＳＡＷ共振子の基本データ
Ｈ：変化
Ｇ：ゼロ（無し）
ＩＤＴライン占有率η：０．４
反射器ライン占有率ηr：０．３
オイラー角（０°，１２３°，４３．５°）
ＩＤＴ対数：１２０
電極指交差幅：４０λ（λ＝１０μｍ）
反射器本数（片側あたり）：６０
電極指の傾斜角度：なし
【００５１】
このシミュレーション結果を図５に示す。同図において、太線は本実施形態のＳＡＷ共振子１を、細線は従来のＳＡＷ共振子を示している。同図から分かるように、本実施形態のＳＡＷ共振子１は、段差（Ｇ＋Ｈ）が０．０４０７λ（４．０７％λ）以上の領域において、従来のＳＡＷ共振子よりも高いＱ値を得ることができる。
【００５２】
ところが、上述したように電極指間溝を設けたＩＤＴ構造のＳＡＷ共振子は、電極指間溝を設けないＩＤＴ構造のＳＡＷ共振子に比して、電気機械結合係数ｋ２が劣化する虞がある。図１のＳＡＷ共振子１は、図６（Ａ）に示すように隣り合う電極指６ａ，６ｂ間に発生する電界Ｅが、ＩＤＴ３に印加する電圧をＶとしたとき、Ｅ＝Ｖ／（２Ｇ＋Ｓ）で表される。これに対し、図６（Ｂ）に示すように、電極指間溝を設けないＩＤＴ構造のＳＡＷ共振子１'の場合、隣り合う電極指６ａ'，６ｂ'間に発生する電界Ｅ'は、Ｅ'＝Ｖ／Ｓで表される。電界Ｅは、ＩＤＴに同じ電圧Ｖを印加したとき、隣り合う電極指６ａ，６ｂ間の距離が電極指間溝８の深さＧの２倍分長くなるので、それだけ電界Ｅ'よりも小さくなる。
【００５３】
電極指間に発生する電界が小さくなると、印加した電気エネルギーから表面波エネルギーへの変換効率、即ち電気機械結合係数ｋ２が劣化する。電気機械結合係数ｋ２は、容量比γ、等価直列抵抗（ＣＩ値）との間に次の関係がある。
ｋ２ ∝ １／γ ∝ １／ＣＩ
電気機械結合係数ｋ２の劣化は、ＳＡＷ共振子の容量比γとＣＩ値とを上昇させるから、これを電圧制御型ＳＡＷ発振器（ＶＣＳＯ）に適用した場合には、周波数の可変幅が狭くなったり、安定しかつ優れた発振性を得られなくなるような虞がある。
【００５４】
従って、電極指間溝を設けたＩＤＴ構造のＳＡＷデバイスにおいて、動作温度範囲で優れた周波数温度特性を維持しつつ、発振器に使用した場合に安定しかつ優れた発振性を発揮し得るように、電気機械結合係数ｋ２を改善することが望ましい。特にＶＣＳＯ等の発振器として実用的な使用条件を考えると、例えば−４０〜８５℃の温度範囲で、周波数変動量Δｆを２０ｐｐｍ以下に抑制しつつ、０．０５２％以上の電気機械結合係数ｋ２を実現することが望ましい。
【００５５】
そこで、本願発明者らは、図１に示す本実施形態のＳＡＷ共振子１について、電極指間溝８の深さＧ、ＩＤＴ３の電極膜厚Ｈ及びライン占有率η、水晶基板２のオイラー角をパラメーターとして、電気機械結合係数ｋ２との関係を検証した。その結果、水晶基板２のオイラー角、電極指間溝の深さＧ、及びＩＤＴの電極膜厚Ｈを適当に設定することによって、優れた周波数温度特性と電気機械結合係数ｋ２の向上とを同時に実現できることを見出した。
【００５６】
更に、発振器の実用的な使用条件として、上述した周波数変動量Δｆ≦２０ｐｐｍ、及び電気機械結合係数ｋ２≧０．０５２％を目標値に設定して、検証を進めた。特に、本実施形態のＳＡＷ共振子１について、水晶基板２のオイラー角φ及びθをそれぞれ周波数温度特性に優れたφ＝０°，θ＝１２３°に固定して、前記各パラメーターと電気機械結合係数ｋ２との関係を検証した。その結果、電極指間溝の深さＧ及びＩＤＴの電極膜厚Ｈに加えて、オイラー角ψ及びＩＤＴのライン占有率ηを適当に設定することによって、前記目標値を達成し得ることを見出した。本願発明者らは、これらの知見に基づいて本発明を想到したものである。
【００５７】
本発明のＳＡＷデバイスは、オイラー角（−１．５°≦φ≦１．５°，１２２°≦θ≦１２６°，ψ）の水晶基板と、
該水晶基板の主面に設けられた複数の電極指からなり、ストップバンド上端モードの弾性表面波を励振するＩＤＴと、
該ＩＤＴの隣り合う電極指間の水晶基板の表面に凹設した複数の電極指間溝とを有し、
電極指間溝の深さＧ及び電極指の膜厚Ｈが、ＳＡＷの波長をλとしたとき、１％≦Ｇ／λ≦４％、及び１％≦Ｈ／λ≦４％の関係をそれぞれ満足することを特徴とする。
【００５８】
このように、使用する水晶基板のオイラー角、ＩＤＴの電極指間溝の深さＧ及び電極指の膜厚Ｈを設定することによって、使用温度範囲において優れた周波数温度特性を維持しつつ、電気機械結合係数を従来よりも向上させ、容量比及びＣＩ値を抑制して、発振安定性に優れたＳＡＷデバイスを実現することができる。更に、このＳＡＷデバイスを適用することによって、ＶＣＳＯの周波数可変幅を従来より広げることができる。
【００５９】
或る実施例では、ＩＤＴのライン占有率ηを、動作温度範囲内で電気機械結合係数が０．０５２％以上となるように決定することができ、それによって実用的に容量比及びＣＩ値を低く抑制できるので、より優れた発振安定性が得られる。
【００６０】
更に或る実施例では、ＩＤＴのライン占有率ηが、該ライン占有率η（％）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標において、
電極指膜厚Ｈが１．０〜１．５％λのとき、各点（１．０，０．７５７）、（２．０，０．７０３）、（３．０，０．６７９）、（４．０，０．６５０）、（４．０，０．６４２）、（３．０，０．６５９）、（２．０，０．６８６）、（１．０，０．７５４）、（１．０，０．７５７）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
電極指膜厚Ｈが１．５〜２．０％λのとき、各点（１．０，０．７４９）、（２．０，０．６９０）、（３．０，０．６７６）、（４．０，０．６５０）、（４．０，０．６３７）、（３．０，０．６５７）、（２．０，０．６８４）、（１．０，０．７４８）、（１．０，０．７４９）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
電極指膜厚Ｈが２．０〜２．５％λのとき、各点（１．０，０．７３２）、（２．０，０．６９１）、（３．０，０．６７０）、（４．０，０．６４１）、（４．０，０．６２９）、（３．０，０．６５１）、（２．０，０．６８０）、（１．０，０．７３０）、（１．０，０．７３２）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
電極指膜厚Ｈが２．５〜３．０％λのとき、各点（１．０，０．７３２）、（２．０，０．６６９）、（３．０，０．６５８）、（３．０，０．６４２）、（２．０，０．６６７）、（１．０，０．７１０）、（１．０，０．７３２）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
電極指膜厚Ｈが３．０〜３．５％λのとき、各点（１．０，０．６９２）、（２．０，０．６６９）、（３．０，０．６４０）、（３．０，０．６２９）、（２．０，０．６５５）、（１．０，０．６９０）、（１．０，０．６９２）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
電極指膜厚Ｈが３．５〜４．０％λのとき、各点（１．０，０．６７９）、（２．０，０．６６３）、（３．０，０．６２０）、（３．０，０．６１５）、（２．０，０．６４２）、（１．０，０．６７２）、（１．０，０．６７９）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、かつ、
水晶基板のオイラー角ψが、該オイラー角ψ（°）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標において、
電極指膜厚Ｈが１．０〜１．５％λのとき、各点（１．０，４３．６３）、（２．０，４３．６８）、（３．０，４３．７２）、（４．０，４３．７８）、（４．０，４３．７１）、（３．０，４３．６７）、（２．０，４３．６６）、（１．０，４３．６２）、（１．０，４３．６３）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
電極指膜厚Ｈが１．５〜２．０％λのとき、各点（１．０，４３．５８）、（２．０，４３．６２）、（３．０，４３．６９）、（４．０，４３．７８）、（４．０，４３．７２）、（３．０，４３．６４）、（２．０，４３．６０）、（１．０，４３．５７）、（１．０，４３．５８）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
電極指膜厚Ｈが２．０〜２．５％λのとき、各点（１．０，４３．５６）、（２．０，４３．６０）、（３．０，４３．６８）、（４．０，４３．７８）、（４．０，４３．７６）、（３．０，４３．６４）、（２．０，４３．５７）、（１．０，４３．５４）、（１．０，４３．５６）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
電極指膜厚Ｈが２．５〜３．０％λのとき、各点（１．０，４３．５０）、（２．０，４３．５８）、（３．０，４３．６８）、（３．０，４３．６６）、（２．０，４３．５５）、（１．０，４３．４９）、（１．０，４３．５０）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
電極指膜厚Ｈが３．０〜３．５％λのとき、各点（１．０，４３．４９）、（２．０，４３．５８）、（３．０，４３．７０）、（３．０，４３．６９）、（２．０，４３．５４）、（１．０，４３．４５）、（１．０，４３．４９）を結ぶ多角形で表される範囲内にあり、
電極指膜厚Ｈが３．５〜４．０％λのとき、各点（１．０，４３．４２）、（２．０，４３．５５）、（３．０，４３．７３）、（３．０，４３．７２）、（２．０，４３．５５）、（１．０，４３．４２）、（１．０，４３．４９）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあることを特徴とする。
【００６１】
このようにＩＤＴのライン占有率ηと水晶基板のオイラー角ψとを特定することによって、周波数変動量Δｆ≦２０ｐｐｍ、及び電気機械結合係数ｋ２≧０．０５２％を達成することができ、実用的に容量比及びＣＩ値を十分に抑制し、優れた発振安定性を発揮し得るＳＡＷデバイスが得られる。
【００６２】
別の実施例では、ＩＤＴのライン占有率ηが、
【数５】
を満足することにより、周波数温度特性の二次温度係数をより小さく抑制できるので、周波数変動量をより小さくしかつより優れた三次曲線の周波数温度特性が得られる。
【００６３】
また別の実施例では、電極指間溝の深さＧと電極指の膜厚Ｈとの和が、０．０４０７λ≦Ｇ＋Ｈを満足することが好ましい。これにより、ストップバンド上端モードの共振を用いる本発明は、ＩＤＴの電極指間に溝を設けずにストップバンド下端モードの共振を用いる従来のＳＡＷ共振子よりも高いＱ値が得られる。
【００６４】
更に別の実施例では、電極指及び導体ストリップに直交する第１の方向と水晶基板の電機軸とのなす角度が水晶基板のオイラー角ψであり、ＩＤＴ及び反射器の少なくとも一部が、第１の方向と角度δをもって交差する第２の方向に配置され、角度δが水晶基板のパワーフロー角±１°の範囲内であることにより、更にＱ値の向上を図ることができる。
【００６５】
また、別の実施例では、ＩＤＴを駆動するための発振回路を更に有することにより、広い動作温度範囲で周波数変動量が極めて小さく、ＣＩ値が低く、かつ発振安定性に優れたＳＡＷ発振器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】（Ａ）図は本実施形態のＳＡＷ共振子の構成を示す平面図、（Ｂ）図はその部分拡大縦断面図、（Ｃ）図は（Ｂ）図の部分拡大図、（Ｄ）図はフォトリソグラフィ及びエッチング技術により形成される電極指間溝の形状を示す（Ｃ）図と同様の部分拡大断面図。
【図２】本実施形態の水晶基板を模式的に示す説明図。
【図３】本実施形態の周波数温度特性を示す線図。
【図４】本実施形態のＩＤＴ及び反射器のＳＡＷ反射特性を示す線図。
【図５】本実施形態の電極指間の段差とＱ値との関係を示す線図。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）図は、本実施形態のＳＡＷ共振子及び電極指間溝を有しないＳＡＷ共振子の隣接する電極指間に発生する電界をそれぞれ示す部分拡大断面図。
【図７】本発明による第１実施例のＳＡＷ共振子の電極指間溝の深さと電気機械結合係数との関係を示す線図。
【図８】第１実施例のＩＤＴのライン占有率と電気機械結合係数との関係を示す線図。
【図９−１】（Ａ）、（Ｂ）図は、第１実施例の電極指間溝の深さＧ／λ＝１％、２％における周波数温度特性をそれぞれ示す線図。
【図９−２】（Ｃ）、（Ｄ）図は、第１実施例の電極指間溝の深さＧ／λ＝３％、４％における周波数温度特性をそれぞれ示す線図。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）図は、第１実施例の電極指膜厚Ｈ／λ＝１．０〜１．５％における電極指間溝の深さとオイラー角ψ、ＩＤＴのライン占有率との関係をそれぞれ示す線図。
【図１１】（Ａ）、（Ｂ）図は、第１実施例の電極指膜厚Ｈ／λ＝１．５〜２．０％における電極指間溝の深さとオイラー角ψ、ＩＤＴのライン占有率との関係をそれぞれ示す線図。
【図１２】（Ａ）、（Ｂ）図は、第１実施例ＳＡＷ共振子の電極指膜厚Ｈ／λ＝２．０〜２．５％における電極指間溝の深さとオイラー角ψ、ＩＤＴのライン占有率との関係をそれぞれ示す線図。
【図１３】（Ａ）、（Ｂ）図は、第１実施例の電極指膜厚Ｈ／λ＝２．５〜３．０％における電極指間溝の深さとオイラー角ψ、ＩＤＴのライン占有率との関係をそれぞれ示す線図。
【図１４】（Ａ）、（Ｂ）図は、第１実施例の電極指膜厚Ｈ／λ＝３．０〜３．５％における電極指間溝の深さとオイラー角ψ、ＩＤＴのライン占有率との関係をそれぞれ示す線図。
【図１５】（Ａ）、（Ｂ）図は、第１実施例の電極指膜厚Ｈ／λ＝３．５〜４．０％における電極指間溝の深さとオイラー角ψ、ＩＤＴのライン占有率との関係をそれぞれ示す線図。
【図１６】（Ａ）、（Ｂ）図は、表９のオイラー角θに関する周波数変動量及び電気機械結合係数の変化をそれぞれ示す線図。
【図１７】（Ａ）、（Ｂ）図は、それぞれ異なる構造の傾斜型ＩＤＴを有する本発明の第２実施例のＳＡＷ共振子を示す平面図。
【図１８】（Ａ）図は本発明によるＳＡＷ発振器を示す平面図、（Ｂ）図はそのＢ−Ｂ線における縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００６７】
以下に、添付図面を参照しつつ、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。尚、添付図面において、同一又は類似の構成要素には同一又は類似の参照符号を付して示す。
【００６８】
本発明によるＳＡＷ共振子の第１実施例は、その基本的な構成が図１に示すＳＡＷ共振子１と同一であるので、同図を用いて説明する。即ち、第１実施例のＳＡＷ共振子１は、矩形の水晶基板２と、該水晶基板の主面にそれぞれ形成したＩＤＴ３と１対の反射器４，４とを有する。水晶基板２は、オイラー角（−１．５°≦φ≦１．５°，１２２°≦θ≦１２６°，ψ）の水晶基板を使用する。
【００６９】
ＩＤＴ３は、それぞれ複数の電極指６ａ、６ｂからなり、かつそれらの基端部をバスバー７ａ，７ｂで接続した１対の櫛歯状電極３ａ，３ｂを有する。各電極指６ａ、６ｂは、その延長方向が前記ＩＤＴにより励振されるＳＡＷの伝搬方向と直交する向きに配置されている。一方の櫛歯状電極３ａの電極指６ａと他方の櫛歯状電極３ｂの電極指６ｂとは、交互にかつ所定の間隔を開けて一定のピッチで配列されている。電極指６ａ、６ｂ間に露出する水晶基板２の表面には、該表面をエッチング等で削除することによって、それぞれ一定深さの電極指間溝８が凹設されている。
【００７０】
１対の反射器４，４は、ＳＡＷの伝搬方向に沿ってＩＤＴ３の外側に該ＩＤＴを両側から挟むように配置されている。各反射器４は、それぞれＳＡＷの伝搬方向に一定のピッチで配列された複数の導体ストリップ（電極指）４ａ，４ａを有する。前記各導体ストリップは、その延長方向がＳＡＷの伝搬方向と直交する向きに配置されている。導体ストリップ４ａ，４ａ間に露出する水晶基板２の表面には、該表面をエッチング等で削除することにより一定深さの導体ストリップ間溝９が凹設されている。
【００７１】
前記電極指及び導体ストリップは、例えばＡｌやＡｌを主体とする合金を用いた金属膜で同じ膜厚Ｈに形成される。前記電極指間溝及び導体ストリップ間溝は、同じ深さＧに形成される。各反射器４，４の最も内側の前記導体ストリップとそれに隣り合うＩＤＴ３の最も外側の電極指６ａ（又は６ｂ）との間も、同様に水晶基板表面を削除して、前記電極指間溝と同じ深さの溝が凹設されている。
【００７２】
このように構成することによって、ＳＡＷ共振子１は、水晶基板２のＸ´軸方向及びＹ´軸方向の両方に振動変位成分を有するＲａｙｌｅｉｇｈ型（レイリー型）のＳＡＷを励起する。上述したオイラー角の水晶基板２を用いることによって、ＳＡＷの伝播方向が水晶の結晶軸であるＸ軸からずれているので、ストップバンド上端モードのＳＡＷを励起することができる。
【００７３】
本実施例では、電極指間溝８の深さＧ及び電極指６ａ、６ｂの膜厚Ｈが、ＩＤＴ３により励振されるＳＡＷの波長をλとしたとき、次の関係式
１％≦Ｇ／λ≦４％、かつ、１％≦Ｈ／λ≦４％ …（４）
をそれぞれ満足するように設定する。このＨ／λの設定範囲内で、Ｇ／λをその設定範囲内で変化させ、本実施例のＳＡＷ共振子１の電気機械結合係数をシュミュレーションにより算出した。尚、本実施例において、水晶基板２のオイラー角φ，θはφ＝０°，θ＝１２３°に固定した。
【００７４】
図７は、電極指膜厚をＨ／λ＝１％〜４％の範囲で０．５％毎に７つの膜厚条件を設定し、各膜厚条件について電極指間溝の深さをＧ／λ＝１％〜４％の範囲で１．０％毎に変化させて、電気機械結合係数ｋ２をシミュレーションにより算出した結果を示している。同図から分かるように、全ての前記膜厚条件において、電気機械結合係数ｋ２は、Ｇ／λの設定範囲内で上向き凸の曲線で表される。
【００７５】
これは、上述した条件式（４）を満足する場合に、電気機械結合係数ｋ２が、Ｇ／λの設定範囲内で極大値を有すること、及び、該極大値の前後に電気機械結合係数ｋ２の高い範囲が存在することを示している。特に、ＶＣＳＯ等の発振器として適用した場合に、実用的に安定した発振性を発揮することから好ましいとされる、０．０５２％以上の電気機械結合係数ｋ２を実現し得ることが分かる。
【００７６】
図８は、上述した条件式（４）を満足する場合における、ＩＤＴ３のライン占有率ηに関する電気機械結合係数ｋ２の変化を示している。同図から分かるように、実用的に好ましい０．０５２％以上の高い電気機械結合係数ｋ２の範囲が存在し、その範囲では、電気機械結合係数ｋ２は、概ね上向き凸の緩やかな曲線で表されている。
【００７７】
次に、上述した条件式（４）を満足する本実施例のＳＡＷ共振子１について、動作温度範囲を−４０℃〜＋８５℃に設定し、周波数温度特性をシミュレーションにより算出した。その結果を図９−１（Ａ）、（Ｂ）及び図９−２（Ｃ）、（Ｄ）に示す。図９−１（Ａ）は、電極指間溝の深さをＧ／λ＝１％とした場合に、電極指膜厚をＨ／λ＝１％〜４％の範囲で０．５％毎に変化させた７つの膜厚条件について、周波数偏差（周波数変動量）ΔＦをシミュレーションにより算出した結果を示している。図９−１（Ｂ）及び図９−２（Ｃ）、（Ｄ）は、それぞれ電極指間溝の深さをＧ／λ＝２％、３％、４％に設定した場合に、図９−１（Ａ）の同様に、Ｈ／λの７つの膜厚条件について周波数偏差（周波数変動量）ΔＦをシミュレーションにより算出した結果を示している。これら測定結果から分かるように、いずれの場合も、周波数変動量ΔＦは２０ｐｐｍの小さい範囲内に抑制され、本実施例のＳＡＷ共振子１が優れた周波数温度特性を維持している。
【００７８】
そこで、ＶＣＳＯ等の発振器として適用した場合に実用的に好ましい使用条件として、電気機械結合係数ｋ２≧０．０５２％、かつ周波数変動量ΔＦ≦２０ｐｐｍを設定した。本実施例のＳＡＷ共振子１について、この使用条件を満足するような水晶基板２のオイラー角ψと、ＩＤＴ３のライン占有率の範囲を評価した。
【００７９】
先ず、Ｈ／λ＝１．０％、１．５％の場合に、Ｇ／λ及び角度ψがｋ２＝０．０５２％かつΔＦ＝２０ｐｐｍとなる電極指間溝８の深さ（Ｇ／λ（％））とオイラー角ψ（°）、ＩＤＴのライン占有率η（％）とを算出した。この計算結果は、次の表２の通りである。
【表２】
【００８０】
図１０（Ａ）は、オイラー角ψ（°）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標に表２の各点をそれぞれプロットしたものである。図１０（Ａ）の直交座標系においてプロットした各点（１．０，４３．６３）、（２．０，４３．６８）、（３．０，４３．７２）、（４．０，４３．７８）、（４．０，４３．７１）、（３．０，４３．６７）、（２．０，４３．６６）、（１．０，４３．６２）、（１．０，４３．６３）を順に結ぶ多角形で囲まれる範囲が、前記使用条件のｋ２≧０．０５２％かつΔＦ≦２０ｐｐｍを満足する。
【００８１】
図１０（Ｂ）は、ライン占有率η（％）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標に表２の各点をそれぞれプロットしたものである。図１０（Ｂ）の直交座標系においてプロットした各点（１．０，０．７５７）、（２．０，０．７０３）、（３．０，０．６７９）、（４．０，０．６５０）、（４．０，０．６４２）、（３．０，０．６５９）、（２．０，０．６８６）、（１．０，０．７５４）、（１．０，０．７５７）を順に結ぶ多角形で囲まれる範囲が、前記使用条件を満足する。従って、本実施例のＳＡＷ共振子１は、電極指膜厚Ｈ／λ＝１．０〜１．５％の場合に、図１０（Ａ）及び（Ｂ）にそれぞれ示す多角形で画定される範囲内にオイラー角ψ及びＩＤＴのライン占有率ηを設定することによって、常に前記使用条件のｋ２≧０．０５２％かつΔＦ≦２０ｐｐｍを満足する。
【００８２】
次に、Ｈ／λ＝１．５％、２．０％の場合に、Ｇ／λ及び角度ψがｋ２＝０．０５２％かつΔＦ＝２０ｐｐｍとなる電極指間溝８の深さ（Ｇ／λ（％））とオイラー角ψ（°）、ＩＤＴのライン占有率η（％）とを算出した。この計算結果は、次の表３の通りである。
【表３】
【００８３】
図１１（Ａ）は、同様にオイラー角ψ（°）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標に表３の各点をそれぞれプロットしたものである。図１１（Ａ）の直交座標系においてプロットした各点（１．０，４３．５８）、（２．０，４３．６２）、（３．０，４３．６９）、（４．０，４３．７８）、（４．０，４３．７２）、（３．０，４３．６４）、（２．０，４３．６０）、（１．０，４３．５７）、（１．０，４３．５８）を順に結ぶ多角形で囲まれる範囲が、前記使用条件のｋ２≧０．０５２％かつΔＦ≦２０ｐｐｍを満足する。
【００８４】
図１１（Ｂ）は、ライン占有率η（％）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標に表３の各点をそれぞれプロットしたものである。図１１（Ｂ）の直交座標系においてプロットした各点（１．０，０．７４９）、（２．０，０．６９０）、（３．０，０．６７６）、（４．０，０．６５０）、（４．０，０．６３７）、（３．０，０．６５７）、（２．０，０．６８４）、（１．０，０．７４８）、（１．０，０．７４９）を順に結ぶ多角形で囲まれる範囲が、前記使用条件を満足する。従って、本実施例のＳＡＷ共振子１は、電極指膜厚Ｈ／λ＝１．５〜２．０％の場合に、図１１（Ａ）及び（Ｂ）にそれぞれ示す多角形で画定される範囲内にオイラー角ψ及びＩＤＴのライン占有率ηを設定することによって、常に前記使用条件のｋ２≧０．０５２％かつΔＦ≦２０ｐｐｍを満足する。
【００８５】
Ｈ／λ＝２．０％、２．５％の場合に、Ｇ／λ及び角度ψがｋ２＝０．０５２％かつΔＦ＝２０ｐｐｍとなる電極指間溝８の深さ（Ｇ／λ（％））とオイラー角ψ（°）、ＩＤＴのライン占有率η（％）とを算出した。この計算結果は、次の表４の通りである。
【表４】
【００８６】
図１２（Ａ）は、同様にオイラー角ψ（°）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標に表４の各点をそれぞれプロットしたものである。図１２（Ａ）の直交座標系においてプロットした各点（１．０，４３．５６）、（２．０，４３．６０）、（３．０，４３．６８）、（４．０，４３．７８）、（４．０，４３．７６）、（３．０，４３．６４）、（２．０，４３．５７）、（１．０，４３．５４）、（１．０，４３．５６）を順に結ぶ多角形で囲まれる範囲が、前記使用条件のｋ２≧０．０５２％かつΔＦ≦２０ｐｐｍを満足する。
【００８７】
図１２（Ｂ）は、ライン占有率η（％）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標に表４の各点をそれぞれプロットしたものである。図１２（Ｂ）の直交座標系においてプロットした各点（１．０，０．７３２）、（２．０，０．６９１）、（３．０，０．６７０）、（４．０，０．６４１）、（４．０，０．６２９）、（３．０，０．６５１）、（２．０，０．６８０）、（１．０，０．７３０）、（１．０，０．７３２）を順に結ぶ多角形で囲まれる範囲が、前記使用条件を満足する。従って、本実施例のＳＡＷ共振子１は、電極指膜厚Ｈ／λ＝２．０〜２．５％の場合に、図１２（Ａ）及び（Ｂ）にそれぞれ示す多角形で画定される範囲内にオイラー角ψ及びＩＤＴのライン占有率ηを設定することによって、常に前記使用条件のｋ２≧０．０５２％かつΔＦ≦２０ｐｐｍを満足する。
【００８８】
Ｈ／λ＝２．５％、３．０％の場合に、Ｇ／λ及び角度ψがｋ２＝０．０５２％かつΔＦ＝２０ｐｐｍとなる電極指間溝８の深さ（Ｇ／λ（％））とオイラー角ψ（°）、ＩＤＴのライン占有率η（％）とを算出した。この計算結果は、次の表５の通りである。
【表５】
【００８９】
図１３（Ａ）は、同様にオイラー角ψ（°）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標に表５の各点をそれぞれプロットしたものである。図１３（Ａ）の直交座標系においてプロットした各点（１．０，４３．５０）、（２．０，４３．５８）、（３．０，４３．６８）、（３．０，４３．６６）、（２．０，４３．５５）、（１．０，４３．４９）、（１．０，４３．５０）を順に結ぶ多角形で囲まれる範囲が、前記使用条件のｋ２≧０．０５２％かつΔＦ≦２０ｐｐｍを満足する。
【００９０】
図１３（Ｂ）は、ライン占有率η（％）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標に表５の各点をそれぞれプロットしたものである。図１３（Ｂ）の直交座標系においてプロットした各点（１．０，０．７３２）、（２．０，０．６６９）、（３．０，０．６５８）、（３．０，０．６４２）、（２．０，０．６６７）、（１．０，０．７１０）、（１．０，０．７３２）を順に結ぶ多角形で囲まれる範囲が、前記使用条件を満足する。従って、本実施例のＳＡＷ共振子１は、電極指膜厚Ｈ／λ＝２．５〜３．０％の場合に、図１３（Ａ）及び（Ｂ）にそれぞれ示す多角形で画定される範囲内にオイラー角ψ及びＩＤＴのライン占有率ηを設定することによって、常に前記使用条件のｋ２≧０．０５２％かつΔＦ≦２０ｐｐｍを満足する。
【００９１】
Ｈ／λ＝３．０％、３．５％の場合に、Ｇ／λ及び角度ψがｋ２＝０．０５２％かつΔＦ＝２０ｐｐｍとなる電極指間溝８の深さ（Ｇ／λ（％））とオイラー角ψ（°）、ＩＤＴのライン占有率η（％）とを算出した。この計算結果は、次の表６の通りである。
【表６】
【００９２】
図１４（Ａ）は、同様にオイラー角ψ（°）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標に表６の各点をそれぞれプロットしたものである。図１４（Ａ）の直交座標系においてプロットした各点（１．０，４３．４９）、（２．０，４３．５８）、（３．０，４３．７０）、（３．０，４３．６９）、（２．０，４３．５４）、（１．０，４３．４５）、（１．０，４３．４９）を順に結ぶ多角形で囲まれる範囲は、前記使用条件のｋ２≧０．０５２％かつΔＦ≦２０ｐｐｍを満足する。
【００９３】
図１４（Ｂ）は、ライン占有率η（％）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標に表６の各点をそれぞれプロットしたものである。図１４（Ｂ）の直交座標系においてプロットした各点（１．０，０．６９２）、（２．０，０．６６９）、（３．０，０．６４０）、（３．０，０．６２９）、（２．０，０．６５５）、（１．０，０．６９０）、（１．０，０．６９２）を順に結ぶ多角形で囲まれる範囲は、前記使用条件を満足する。従って、本実施例のＳＡＷ共振子１は、電極指膜厚Ｈ／λ＝３．０〜３．５％の場合に、図１４（Ａ）及び（Ｂ）にそれぞれ示す多角形で画定される範囲内にオイラー角ψ及びＩＤＴのライン占有率ηを設定することによって、常に前記使用条件のｋ２≧０．０５２％かつΔＦ≦２０ｐｐｍを満足する。
【００９４】
更に、Ｈ／λ＝３．５％、４．０％の場合に、Ｇ／λ及び角度ψがｋ２＝０．０５２％かつΔＦ＝２０ｐｐｍとなる電極指間溝８の深さ（Ｇ／λ（％））とオイラー角ψ（°）、ＩＤＴのライン占有率η（％）とを算出した。この計算結果は、次の表７の通りである。
【表７】
【００９５】
図１５（Ａ）は、同様にオイラー角ψ（°）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標に表７の各点をそれぞれプロットしたものである。図１５（Ａ）の直交座標系においてプロットした各点（１．０，４３．４２）、（２．０，４３．５５）、（３．０，４３．７２）、（３．０，４３．７３）、（２．０，４３．５９）、（１．０，４３．４９）、（１．０，４３．４２）を順に結ぶ多角形で囲まれる範囲は、前記使用条件のｋ２≧０．０５２％かつΔＦ≦２０ｐｐｍを満足する。
【００９６】
図１５（Ｂ）は、ライン占有率η（％）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標に表７の各点をそれぞれプロットしたものである。図１５（Ｂ）の直交座標系においてプロットした各点（１．０，０．６７９）、（２．０，０．６６３）、（３．０，０．６２０）、（３．０，０．６１５）、（２．０，０．６４２）、（１．０，０．６７２）、（１．０，０．６７９）を順に結ぶ多角形で囲まれる範囲は、前記使用条件を満足する。従って、本実施例のＳＡＷ共振子１は、電極指膜厚Ｈ／λ＝３．５〜４．０％の場合に、図１５（Ａ）及び（Ｂ）にそれぞれ示す多角形で画定される範囲内にオイラー角ψ及びＩＤＴのライン占有率ηを設定することによって、常に前記使用条件のｋ２≧０．０５２％かつΔＦ≦２０ｐｐｍを満足する。
【００９７】
このように、オイラー角φ＝０°，θ＝１２３°及び条件式（４）の範囲において、ＩＤＴのライン占有率ηと水晶基板のオイラー角ψとを特定することによって、周波数変動量ΔＦ≦２０ｐｐｍ、及び電気機械結合係数ｋ２≧０．０５２％の使用条件を達成することができる。従って、発振器に適用した場合でも、実用的に容量比及びＣＩ値を十分に抑制し、優れた発振安定性を発揮し得るＳＡＷデバイスが得られる。特にＶＣＳＯに使用した場合には、周波数可変幅を従来よりも広げることができる。
【００９８】
本実施例のＳＡＷ共振子についても、本実施形態のＳＡＷ共振子と同様に、ＩＤＴ３のライン占有率ηが更に、
【数６】
を満足するように設定することが好ましい。これにより、周波数温度特性の二次温度係数をより小さく抑制できるので、周波数変動量をより小さくし、より優れた三次曲線の周波数温度特性が得られる。
【００９９】
更に本願発明者は、電極指膜厚Ｈ、電極指間溝の深さＧ、及びオイラー角θをパラメーターとして、周波数変動量が少ない三次曲線の優れた周波数温度特性と、周波数変動量ΔF≦２０ｐｐｍかつ電気機械結合係数ｋ2≧０．０５２％の使用条件とを実現し得るＩＤＴライン占有率ηとオイラー角ψ、その場合に得られるｋ2値及びΔF値をシミュレーションにより算出した。その計算結果を次の表８に示す。
【０１００】
【表８】
【０１０１】
一般に電気機械結合係数ｋ2は、ＳＡＷエネルギーの閉じ込め効果により略決定される。言い換えれば、ｋ2値は、反射器の反射効率即ち反射器の構造（反射器本数、実効膜厚、導体ストリップ線幅、密度等）によって決定される。従って、水晶基板のカット角、例えばオイラー角θが多少変化しても、ｋ2値はほとんど影響を受けないはずである。
【０１０２】
上記表８では、オイラー角θを、上述したように優れた周波数温度特性が得られる角度範囲内で１２１°、１２２°、１２６°、１２７°に変化させた。同表から、前記角度範囲の境界条件、即ちオイラー角θ＝１２１°（θ＜１２２°を含む）、及びθ＝１２７°（θ＞１２６°を含む）を超えない範囲である１２２°≦θ≦１２６°の角度範囲において、全ての場合に、周波数変動量ΔF≦２０ｐｐｍかつ電気機械結合係数ｋ2≧０．０５２％であることが分かる。これにより、オイラー角θの変化がｋ2値及びΔF値に及ぼす影響は小さいことを確認できた。
【０１０３】
更に、上記表８のシミュレーションにおいて、電極指膜厚Ｈ＝１％λ、及び電極指間溝の深さＧ＝２％λに固定し、オイラー角θ（＝１２１°〜１２７°）をパラメーターとして、同様に周波数変動量が少ない三次曲線の優れた周波数温度特性と、周波数変動量ΔF≦２０ｐｐｍかつ電気機械結合係数ｋ2≧０．０５２％の使用条件とを実現し得るＩＤＴライン占有率ηとオイラー角ψ、その場合に得られるｋ2値及びΔF値を算出した。その計算結果を次の表９に示す。
【０１０４】
【表９】
【０１０５】
図１６（Ａ）、（Ｂ）は、表９の結果に基づいて、オイラー角θに関する周波数変動量ΔF及び電気機械結合係数ｋ2の変化をそれぞれ示している。同図及び表９から、オイラー角θ１２２°≦θ≦１２６°の範囲において、全ての場合に、ΔF≦２０ｐｐｍかつｋ2≧０．０５２％の使用条件を満足することを確認できた。
【０１０６】
また、一般に反射器の反射効率を決定する要因の一つが、反射器の密度である。本実施例のＳＡＷ共振子のように反射器が導体ストリップ間溝を有する構造の場合、反射器の密度は、導体ストリップ間溝により形成される段差即ち実効膜厚を構成する水晶部分の厚さ（Ｇ）と導体ストリップ（電極指）の膜厚（Ｈ）との比率が大きく影響する。本実施例では、電極材料のアルミニウムと水晶との比重の差が小さいので、実効膜厚の比率が変化しても、反射効率への影響は少ないと考えられる。表９は、電気機械結合係数ｋ2が実効膜厚（Ｇ：Ｈ）の比率によって変動していないことから、この考えが正しいことをも示している。
【０１０７】
このように、本発明のＳＡＷデバイスは、電極指膜厚Ｈ、電極指間溝の深さＧ、及びオイラー角θが、１％≦Ｇ／λ≦４％、１％≦Ｈ／λ≦４％、及び１２２°≦θ≦１２６°をそれぞれ満足するように設定することによって、ＩＤＴライン占有率η以外の諸条件の影響をほとんど受けることなく、ｋ2値を飛躍的に改善できることが裏付けられた。更に、オイラー角φが−１．５°≦φ≦＋１．５°の範囲内にあれば、周波数変動量ΔF≦２０ｐｐｍ、及び電気機械結合係数ｋ2≧０．０５２％を満足し得ることも確認された。
【０１０８】
本実施例のＳＡＷ共振子は更に、同じく本実施形態のＳＡＷ共振子と同様に、電極指間溝８の深さＧと電極指６ａ，６ｂの膜厚Ｈとの和が、０．０４０７λ≦Ｇ＋Ｈを満足するように設定することが好ましい。これにより、ストップバンド上端モードの共振を用いる本実施例では、ＩＤＴの電極指間に溝を設けずにストップバンド下端モードの共振を用いる従来のＳＡＷ共振子よりも高いＱ値が得られる。
【０１０９】
図１７（Ａ）、（Ｂ）は、傾斜型ＩＤＴを有する本発明によるＳＡＷ共振子の第２実施例をそれぞれ示している。図１７（Ａ）のＳＡＷ共振子２１１は、第１実施例と同様にオイラー角（−１．５°≦φ≦１．５°，１２２°≦θ≦１２６°，４３．４９°≦｜ψ｜≦４３．７８°）で表される水晶基板２２１の主面に、傾斜型ＩＤＴ２３１と１対の反射器２４１，２４１とを有する。水晶基板２２１は、その長手方向が、ＩＤＴ２３１により励振されるＳＡＷの位相速度の伝搬方向であるＸ’軸に対してエネルギーの伝搬方向であるパワーフロー角（ＰＦＡ）δ°だけ傾けた向きに沿って配向されている。
【０１１０】
ＩＤＴ２３１は、それぞれ複数の電極指２５ａ１，２５ｂ１からなりかつそれらの基端部をバスバー２６ａ１，２６ｂ１で接続した１対の櫛歯状電極２３ａ１，２３ｂ１を有する。１対の反射器２４１，２４１は、ＳＡＷの伝搬方向に沿ってＩＤＴ２３１の両側に該ＩＤＴを挟むように配置され、それぞれＳＡＷの伝搬方向に配列された複数の導体ストリップ２４ａ１，２４ａ１を有する。電極指２５ａ１、２５ｂ１及び導体ストリップ２４ａ１は、その延長方向がパワーフロー角（ＰＦＡ）δ°だけ傾いたＸ’軸に直交する向きに配置されている。
【０１１１】
水晶基板２２１の電極指２５ａ１、２５ｂ１間に露出する表面には、第１実施例と同様に電極指間溝が凹設されている。導体ストリップ２４ａ１，２４ａ１間の水晶基板２２１の表面にも、同様に導体ストリップ間溝が凹設されている。
【０１１２】
このようにＩＤＴ及び反射器の少なくとも一部が、Ｘ’軸方向とパワーフロー角δをもって交差する方向に配置されることによって、ＳＡＷデバイス２１１は第１実施例と同様の作用効果を奏すると共に、Ｑ値を更に高めることができる。これにより、より低損失なＳＡＷ共振子が実現される。
【０１１３】
図１７（Ｂ）のＳＡＷ共振子２１２は、図１７（Ａ）とは異なる構成の傾斜型ＩＤＴ２３２と１対の反射器２４２，２４２とを水晶基板２２２の主面に有する。水晶基板２２２は、その長手方向が、ＩＤＴ２３２により励振されるＳＡＷの位相速度の伝搬方向であるＸ’軸に沿って配向されている。
【０１１４】
ＩＤＴ２３２は、それぞれ複数の電極指２５ａ２，２５ｂ２からなりかつそれらの基端部をバスバー２６ａ２，２６ｂ２で接続した１対の櫛歯状電極２３ａ２，２３ｂ２を有する。１対の反射器２４２，２４２は、ＳＡＷの伝搬方向に沿ってＩＤＴ２３２の両側に該ＩＤＴを挟むように配置され、それぞれＳＡＷの伝搬方向に配列された複数の導体ストリップ２４ａ２，２４ａ２を有する。電極指２５ａ２、２５ｂ２及び導体ストリップ２４ａ２は、その延長方向がＸ’軸に直交する向きに配置されると共に、バスバー２６ａ２，２６ｂ２が、Ｘ’軸からパワーフロー角（ＰＦＡ）δ°だけ傾けた向きに配向されている。
【０１１５】
水晶基板２２２の電極指２５ａ２、２５ｂ２間に露出する表面には、第１実施例と同様に電極指間溝が凹設されている。導体ストリップ２４ａ２，２４ａ２間の水晶基板２２２の表面にも、同様に導体ストリップ間溝が凹設されている。
【０１１６】
本実施例のＳＡＷ共振子２１２も、このようにＩＤＴ及び反射器の少なくとも一部が、Ｘ’軸方向とパワーフロー角δをもって交差する方向に配置されることによって、良好な周波数温度特性及び高いＱ値を実現する作用効果を奏すると共に、Ｑ値を更に高めることができる。これにより、より低損失なＳＡＷ共振子が実現される。
【０１１７】
図１８（Ａ）、（Ｂ）は、本発明によるＳＡＷ発振器の構成を示している。本実施例のＳＡＷ発振器３１は、本発明によるＳＡＷ共振子３２と、該ＳＡＷ共振子を駆動制御するＩＣ（integrated circuit）３３と、これらを収容するパッケージ３４とを備える。ＳＡＷ共振子３２及びＩＣ３３は、パッケージ３４の底板３４ａ上に表面実装されている。
【０１１８】
ＳＡＷ共振子３２は、第１実施例のＳＡＷ共振子１１と同様の構成を有し、第１実施例と同じオイラー角で表示される水晶基板３５と、その表面に形成された１対の櫛歯状電極３６ａ，３６ｂからなるＩＤＴと１対の反射器３７，３７とを有する。ＩＣ３３の上面には、電極パッド３８ａ〜３８ｆが設けられている。パッケージ３４の底板３４ａ上には、電極パターン３９ａ〜３９ｇが形成されている。ＳＡＷ共振子３２の櫛歯状電極３６ａ，３６ｂ及びＩＣ３３の電極パッド３８ａ〜３８ｆは、それぞれボンディングワイヤ４０，４１により対応する電極パターン３９ａ〜３９ｇと電気的に接続されている。このようにＳＡＷ共振子３２及びＩＣ３３を搭載したパッケージ３４は、その上部に接合されたリッド４２により気密に封止されている。
【０１１９】
本実施例のＳＡＷ発振器３１は、本発明のＳＡＷ共振子を備えることによって、広い動作温度範囲で周波数変動量が極めて小さい優れた周波数温度特性を有すると共に、電気機械結合係数を従来よりも向上させ、容量比及びＣＩ値を抑制するので、安定した発振動作が可能であり、更に低インピーダンス化による消費電力の低減を実現することができる。その結果、近年の情報通信の高速化に基づく高周波化及び高精度化の要求に対応し、低温から高温まで温度が大きく変動するような環境下でも長期に安定して動作する優れた耐環境特性を備えたＳＡＷ発振器が得られる。
【０１２０】
本発明は、上記実施例に限定されるものでなく、その技術的範囲内で様々な変形又は変更を加えて実施することができる。例えば、本発明は、上述したＳＡＷ共振子、ＳＡＷ発振器以外のＳＡＷデバイスにも適用することができる。また、第１実施例のＳＡＷ共振子は、ＩＤＴの両側に反射器を有する構成としたが、本発明は、反射器を有しない構成のＳＡＷデバイスについても同様に適用することができる。ＩＤＴの電極構造についても、上記実施例以外に、公知の様々な構成を採用することができる。
【０１２１】
更に、本発明のＳＡＷデバイスは、例えば携帯電話、ハードディスク、パーソナルコンピューター、ＢＳ及びＣＳ放送用の受信チューナー、同軸ケーブルや光ケーブル中を伝搬する高周波信号や光信号用の各種処理装置、広い温度範囲で高周波・高精度クロック（低ジッタ、低伍相雑音）を必要とするサーバー・ネットワーク機器、無線通信用機器等の様々な電子機器、各種モジュール装置や、圧力センサー、加速度センサー、回転速度センサー等の各種センサー装置にも広く適用することができる。
【符号の説明】
【０１２２】
１，２１１，２１２，３２…ＳＡＷ共振子、２，２２１，２２２，３５…水晶基板、３，２３１，２３２…ＩＤＴ、３ａ，３ｂ，２３ａ１，２３ｂ１，２３ａ２，２３ｂ２，３６ａ，３６ｂ…櫛歯状電極、４，２４１，２４２，３７…反射器、４ａ，４ａ，２４ａ１，２４ａ２…導体ストリップ、５…ウエーハ、５ａ…面、６ａ，６ｂ，２５ａ１，２５ｂ１，２５ａ２，２５ｂ２…電極指、７ａ，７ｂ，２６ａ１，２６ｂ１，２６ａ２，２６ｂ２…バスバー、８…電極指間溝、９…導体ストリップ間溝、３１…ＳＡＷ発振器、３３…ＩＣ、３４…パッケージ、３４ａ…底板、３８ａ〜３８ｆ…電極パッド、３９ａ〜３９ｇ…電極パターン、４０，４１…ボンディングワイヤ、４２…リッド。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波（surface acoustic wave:ＳＡＷ）を利用した共振子、発振器等の弾性表面波デバイス、ＳＡＷデバイスを備えた電子機器及びセンサー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳＡＷデバイスは、例えば携帯電話、ハードディスク、パーソナルコンピューター、ＢＳ及びＣＳ放送の受信チューナー、同軸ケーブルまたは光ケーブル中を伝播する高周波信号や光信号の処理機器、広い温度範囲で高周波・高精度クロック（低ジッタ、低位相雑音）を必要とするサーバー・ネットワーク機器、無線通信用機器等の電子機器や、圧力センサー、加速度センサー、回転速度センサー等の各種センサー装置に広く利用されている。これらの機器・装置は、特に最近の情報通信の高速化によるリファレンスクロックの高周波化や装置筐体の小型化に伴い、装置内部での発熱の影響が大きくなっている。そのため、装置内部に搭載される電子デバイスは、動作温度範囲の拡大や高精度化が要求され、例えば屋外に設置される無線基地局のように低温から高温まで温度変化の激しい環境下で長期に亘って安定した動作が必要となっている。
【０００３】
一般にＳＡＷ共振子等のＳＡＷデバイスにおいて、周波数温度特性の変化には、ＳＡＷのストップバンドや使用する水晶基板のカット角、基板上に形成されるＩＤＴ（interdigital transducer:すだれ状トランスデューサ）の形態等が大きい影響を及ぼす。例えば、ＳＡＷの１波長当たり３本の電極指で構成される単位区間を圧電基板上に繰り返し配列したＩＤＴを有し、ＳＡＷのストップバンドの上端モード、下端モードのそれぞれを励起させる反射反転型ＳＡＷ変換器が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。この反射反転型ＳＡＷ変換器によりＳＡＷフィルタを構成すれば、通過帯域近傍の高域側阻止域において高減衰量が実現できるとされている。
【０００４】
また、オイラー角（φ，θ，ψ）＝（０°、１２３°、０°）の所謂ＳＴカット水晶基板を用いた反射反転型ＳＡＷ変換器が知られている（例えば、特許文献２を参照）。同特許文献には、ストップバンドの上端の共振を励振させることができ、ストップバンドの下端の共振を用いる場合よりも周波数温度特性が向上すると記載されている。更に、ＳＡＷにおけるストップバンドの上端モードの方が、ストップバンドの下端モードよりも周波数温度特性が良好であると報告されている（例えば、特許文献３〜６を参照）。
【０００５】
特に特許文献３、４には、レイリー波を利用したＳＡＷ装置において良好な周波数温度特性を得るために、水晶基板のカット角を調整すると共に、ＩＤＴ電極の基準化膜厚（Ｈ／λ）を０．１程度まで厚くすることが記載されている。特許文献３に記載のＳＡＷ共振子は、オイラー角（φ，θ，ψ）＝（φ＝０°、０°≦θ≦１８０°、０°＜｜ψ｜＜９０°）の水晶基板上に、ＳＡＷの１波長当たり２本の電極指で構成される単位区間を繰り返し配列したシングル型ＩＤＴ電極を有する。これにより、レイリー波をストップバンドの上限モードで励振させ、それを利用してＳＡＷ共振子の高周波化と良好な周波数温度特性を実現することができる。
【０００６】
特許文献４には、前記シングル型ＩＤＴ電極を有するＳＡＷ装置において、水晶基板をオイラー角（φ，θ，ψ）＝（φ＝０°、１１０°≦θ≦１４０°、３８°≦｜ψ｜≦４４°）に設定し、ＩＤＴ電極の厚みＨ、ＩＤＴ電極における電極指の幅ｄ、ＩＤＴ電極における電極指間のピッチＰ、及びＳＡＷの波長λにより規定される基準化電極膜厚（Ｈ／λ）と基準化電極幅η（＝ｄ／Ｐ）との関係を、
Ｈ／λ≧０．１７９６η３−０．４３０３η２＋０．２０７１η＋０．０６８２
に設定することが開示されている。これによって、レイリー波をストップバンドの上限モードで強く励振させることができる。
【０００７】
特許文献５には、オイラー角（φ，θ，ψ）＝（０°，θ，９°＜｜ψ｜＜４６°）、好ましくは（０°，９５°＜θ＜１５５°，３３°＜｜ψ｜＜４６°）の水晶基板上にシングル型ＩＤＴ電極を配置し、基準化電極膜厚（Ｈ／λ）を０．０４５≦Ｈ／λ≦０．０８５としたＳＡＷ素子が開示されている。これによって、レイリー波をストップバンドの上限モードで励振させ、良好な周波数温度特性を実現することができる。
【０００８】
特許文献６には、オイラー角（φ，θ，ψ）＝（０°１２３°，４３．２°）の面内回転ＳＴカット水晶基板上に前記シングル型ＩＤＴ電極を配置し、その基準化電極膜厚（Ｈ／λ）をＨ／λ＝０．０６、所謂６％λとすることによって、レイリー波をストップバンドの上限モードで励振させるＳＡＷ素子が開示されている。更にこのＳＡＷ素子は、ＩＤＴ電極の電極指幅Ｌｔと電極指ピッチＰｔとにより規定される標準化電極幅η（＝Ｌｔ／Ｐｔ）を、０．５≦η≦０．７に設定することによって、常温（２５℃）において最大８３０ｐｐｍの周波数偏差を実現することができる。
【０００９】
他方、ＩＤＴを構成する電極指間及び反射器を構成する導体ストリップ間の水晶基板表面にグルーブ即ち溝を形成したＳＡＷ共振器が知られている（例えば、特許文献７及び非特許文献１を参照）。特許文献７には、ＳＴカットＸ伝搬水晶基板にＩＤＴ及び反射器をアルミ電極で構成し、かつ水晶基板表面のＩＤＴを構成する電極指間及び反射器を構成する導体ストリップ（電極指）間に対応する領域に溝を形成することにより、Ｑ値が高く容量比が低くなり、共振抵抗の低いＳＡＷ共振器を実現できることが開示されている。更に同特許文献には、ＩＤＴの溝と反射器の溝とを同じ深さにした構造、及び反射器の溝をＩＤＴの溝より深くした構造が記載されている。
【００１０】
非特許文献１には、ＳＴカット水晶基板を用いたグループ型ＳＡＷ共振器の特性が記載されている。その周波数温度特性は、ＳＡＷ伝搬基板の電極で覆われていない水晶面に形成した溝の深さにより変化すること、及び、溝が深くなるに従って、上向き凸の２次曲線の頂点温度Ｔｐが低くなっていくことが報告されている。
【００１１】
このように水晶等の圧電基板に溝を形成して実効膜厚を調整することによって周波数を調整する方法は、当業者によく知られている（例えば、特許文献８乃至１１を参照）。特許文献８記載のＳＡＷデバイスは、ＩＤＴを形成した圧電基板の表面を、該圧電基板のエッチングレートがＩＤＴのエッチングレートより大きくなる条件でエッチングし、その周波数を下降させるように微調整する。特許文献９乃至１１においても、同様に圧電基板の表面をその上に形成したＩＤＴをマスクとしてドライエッチングすることにより、ＳＡＷデバイスの周波数を低域側へシフトさせている。
【００１２】
更に、トランスバーサル型ＳＡＷフィルタにおいて、ＩＤＴ電極の電極指間の圧電基板表面をエッチング加工して溝を形成することにより見かけ上伝搬速度を小さくすることが知られている（例えば、特許文献１２を参照）。これによって、ＳＡＷフィルタの基本設計を変更せずに、ＩＤＴ電極の電極指ピッチを小さくでき、チップの小型化を実現することができる。
【００１３】
また、ＳＳＢＷ（Surface Skimming Bulk Wave）と呼ばれるすべり波を励振するＳＡＷ共振器において、回転Ｙカット、カットアングル−４３°乃至−５２°、すべり波伝搬方向をＺ’軸方向（オイラー角（φ，θ，ψ）＝（０°，３８≦θ≦４７，９０°））の水晶基板に、基準化電極膜厚（Ｈ／λ）が２．０≦Ｈ／λ≦４．０％のＩＤＴ電極をアルミで形成することにより、三次曲線の周波数温度特性を実現し得ることが知られている（例えば、特許文献１３を参照）。すべり波（ＳＨ波）はその振動エネルギーを電極直下に閉じ込めて圧電基板の表面直下を伝搬するので、ＳＡＷが基板表面に沿って伝搬するＳＴカット水晶ＳＡＷデバイスと比較して、反射器によるＳＡＷの反射効率が悪く、小型化及び高いＱ値を実現し難いという問題がある。
【００１４】
この問題を解決するために、オイラー角（φ，θ，ψ）＝（０°，−６４°＜θ＜−４９．３°，８５°≦ψ≦９５°）の回転Ｙカット水晶基板の表面にＩＤＴとグレーティング反射器とを形成し、ＳＨ波を励振するＳＡＷデバイスが提案されている（例えば、特許文献１４を参照）。このＳＡＷデバイスは、ＳＡＷの波長λで基準化される電極膜厚Ｈ／λを０．０４＜Ｈ／λ＜０．１２に設定することによって、小型化、高いＱ値及び優れた周波数安定性を実現している。
【００１５】
更に、かかるＳＡＷデバイスにおいて、電極膜厚が厚いことに起因して発生するストレスマイグレーションが原因となってＱ値や周波数安定性が劣化するという問題を解決するために、ＩＤＴの電極指間の水晶基板に溝を形成することが提案されている（例えば、特許文献１５を参照）。この溝の深さをＨｐ、ＩＤＴの金属膜の膜厚をＨｍとしたとき、ＳＡＷの波長λで基準化した電極膜厚Ｈ／λを０．０４＜Ｈ／λ＜０．１２（ただし、Ｈ＝Ｈｐ＋Ｈｍ）の範囲と設定することにより、金属膜の見掛け上の膜厚を薄くできるので、通電時のストレスマイグレーションによる周波数変動を抑圧し、Ｑ値が高く、周波数安定性の優れたＳＡＷデバイスを実現できる。
【００１６】
ＳＡＷデバイスの量産過程では、水晶基板の表面にエッチングでＩＤＴの電極指を形成する際に、電極指の膜厚が厚いと、それに起因したサイドエッチングによりＩＤＴのライン占有率（ラインスペース比）ηにばらつきを生じ易い。その結果、ＳＡＷデバイスの温度変化による周波数の変動量にばらつきが生じると、製品の信頼性、品質が損なわれる。この問題を解消するために、オイラー角（φ，θ，ψ）＝（０°、９５°≦θ≦１５５°、３３°≦｜ψ｜≦４６°）の面内回転ＳＴカット水晶基板を採用し、ＳＡＷのストップバンドの上限モードを励振させ、ＩＤＴの電極指間の水晶基板表面に電極指間溝を形成したＳＡＷデバイスが知られている（例えば、特許文献１６を参照）。
【００１７】
また、ＳＡＷデバイスの周波数温度特性が動作温度範囲において二次曲線の場合、周波数変動幅の極小化や変曲点を実現することは困難である。そこで、三次曲線の周波数温度特性を得るために、ＬＳＴカットの水晶基板に空隙層と誘電体膜とを介してＩＤＴ電極を形成し、漏洩型ＳＡＷを励振させるようにしたＳＡＷ装置が提案されている（例えば、特許文献１７を参照）。同特許文献には、レイリー波を用いたＳＡＷ装置において、三次曲線で示されるような周波数温度特性を実現するカット角の水晶基板は発見できなかったことが記載されている。
【００１８】
更に、ＳＴカット水晶ＳＡＷ共振子等において、その優れた周波数温度特性を劣化させることなくＱ値を高くするために、水晶基板の表面にＩＤＴと反射器とをＳＡＷの位相速度の方向に対してパワーフロー角ＰＦＡ±３°傾斜させた方向に沿って配置した傾斜型ＩＤＴが知られている（例えば、特許文献１８，１９を参照）。この傾斜型ＩＤＴからなるＳＡＷデバイスは、ＳＡＷの位相の進行方向とその振動エネルギーの進行方向とをカバーするようにＩＤＴ及び反射器を配置することによって、ＳＡＷを反射器で効率良く反射できるので、エネルギーの閉じ込めを効率良く行い、Ｑ値をより高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特許第３２６６８４６号公報
【特許文献２】特開２００２−１００９５９号公報
【特許文献３】特開２００６−１４８６２２号公報
【特許文献４】特開２００７−２０８８７１号公報
【特許文献５】特開２００７−２６７０３３号公報
【特許文献６】特開２００７−３００２８７号公報
【特許文献７】特公平２−７２０７号（特開昭５７−５４１８号）公報
【特許文献８】特開平２−１８９０１１号公報
【特許文献９】特開平５−９０８６５号公報
【特許文献１０】特開平１−２３１４１２号公報
【特許文献１１】特開昭６１−９２０１１号公報
【特許文献１２】特開平１０−２７０９７４号公報
【特許文献１３】特公平１−３４４１１号公報
【特許文献１４】再公表ＷＯ２００５／０９９０８９Ａ１公報
【特許文献１５】特開２００６−２０３４０８号公報
【特許文献１６】特開２００９−２２５４２０号公報
【特許文献１７】特許第３８５１３３６号公報
【特許文献１８】特許第３２１６１３７号公報
【特許文献１９】特開２００５−２０４２７５号公報
【非特許文献】
【００２０】
【非特許文献１】グルーブ形ＳＡＷ共振器の製造条件と特性（電子通信学会技術研究報告ＭＷ８２−５９（１９８２））
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
上述したように、ＳＡＷデバイスの周波数温度特性には多くの要素が関係しており、その改善を図るために様々な工夫が行われている。特に、レイリー波を用いたＳＡＷデバイスは、ＩＤＴを構成する電極指の膜厚を厚くすることが周波数温度特性の向上に寄与すると考えられている。単にＩＤＴの電極膜厚を厚くするだけでは、通電時のストレスマイグレーションや、ＩＤＴ形成時のサイドエッチングに起因したライン占有率の変動による周波数安定性の劣化等の問題が生じる。その対応策としては、水晶基板表面のＩＤＴの電極指間に溝を形成することにより、電極膜厚を薄くしながらその実効膜厚を大きくして周波数の変動を抑制することが有効である。
【００２２】
しかしながら、上述したＳＡＷデバイスは、漏洩型ＳＡＷを励振させる特許文献１３のＳＡＷ装置を除いて、いずれも動作温度範囲における周波数温度特性が二次曲線で示されるので、周波数変動幅を十分に小さくしたり変曲点を実現し得るまでは至っていない。そのため、最近のＳＡＷデバイスに対する動作温度範囲の拡大や高精度化、温度変化の激しい環境下における長期の動作安定性等の要求に十分に対応することができない。
【００２３】
そこで本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、動作温度範囲において周波数変動量が極めて小さい優れた周波数温度特性を発揮し、温度が大きく変動するような環境下でも安定して動作する優れた耐環境特性を有し、高いＱ値を実現し得る、共振子、発振器等のＳＡＷデバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本願発明者は、上記目的を達成するために、面内回転ＳＴカット水晶基板を採用し、その表面にストップバンドの上端モードでＳＡＷを励振するＩＤＴを形成し、かつＩＤＴを構成する電極指間の水晶基板表面を凹設して溝を形成したＳＡＷ共振子において、ＳＡＷの波長λ、溝の深さＧ、ＩＤＴの電極膜厚Ｈ、その電極指のライン占有率η等のパラメーターと周波数温度特性との関係を検証した。その結果、動作温度範囲において、周波数変動幅の極小化及び変曲点を実現し得る新規なＳＡＷ共振子を案出した。
【００２５】
この新規な実施形態のＳＡＷ共振子（以下、本実施形態のＳＡＷ共振子という）は、その第１の態様において、オイラー角（−１．５°≦φ≦１．５°，１１７°≦θ≦１４２°，４２．７９°≦｜ψ｜≦４９．５７°）の水晶基板上に設けられ、ストップバンド上端モードのＳＡＷを励振するＩＤＴと、該ＩＤＴを構成する電極指間に位置する水晶基板を窪ませた電極指間溝を有し、
ＳＡＷの波長をλ、電極指間溝の深さをＧとした場合に、０．０１λ≦Ｇの関係を満たし、
かつ、ＩＤＴのライン占有率をηとした場合に、電極指間溝の深さＧとライン占有率ηとが
【数１】
…（１）、及び
【数２】
…（２）
の関係を満たすことを特徴とする。
【００２６】
本実施形態のＳＡＷ共振子は、第２の態様において、前記第１の態様に加えて、電極指間溝の深さＧが、０．０１λ≦Ｇ≦０．０６９５λの関係を満たすことを特徴とする。電極指間溝の深さＧをこの範囲に設定することによって、動作温度範囲内（例えば、−４０℃〜＋８５℃）における周波数変動量を小さく抑制でき、かつ電極指間溝の深さに製造上のばらつきが生じても、個々のＳＡＷ共振子間における共振周波数のシフト量を補正可能な範囲に抑えることができる。
【００２７】
更に本実施形態のＳＡＷ共振子は、第３の態様において、前記第１又は第２の態様に加えて、ＩＤＴの電極膜厚をＨとした場合に、０＜Ｈ≦０．０３５λの関係を満たすことを特徴とする。これにより、動作温度範囲内で良好な周波数温度特性が実現され、電極膜厚を大きくしたときに生じ得る耐環境特性の劣化が予め防止される。
【００２８】
また、本実施形態のＳＡＷ共振子は、第４の態様において、前記第３の態様に加えて、ライン占有率ηが、
【数３】
…（３）
の関係を満たすことを特徴とする。これにより、周波数温度特性の二次温度係数を小さく抑制することができる。
【００２９】
更にまた、本実施形態のＳＡＷ共振子は、第５の態様において、前記第３又は第４の態様に加えて、電極指間溝の深さＧと電極膜厚Ｈとの和が、０．０４０７λ≦Ｇ＋Ｈの関係を満たすことを特徴とする。これにより、電極指間に溝を設けずにストップバンドの下端モードの共振を用いた従来の場合よりも高いＱ値が得られる。
【００３０】
図１は、本実施形態のＳＡＷ共振子の典型例を示している。図１（Ａ）に示すように、本実施形態のＳＡＷ共振子１は、矩形の水晶基板２と、該水晶基板の主面にそれぞれ形成されたＩＤＴ３と１対の反射器４，４とを有する。
【００３１】
水晶基板２には、オイラー角（−１．５°≦φ≦１．５°，１１７°≦θ≦１４２°，４２．７９°≦｜ψ｜≦４９．５７°）で表される面内回転ＳＴカット水晶基板を使用する。ここで、オイラー角について説明する。オイラー角（０°，０°，０°）で表される基板は、Ｚ軸に垂直な主面を有するＺカット基板となる。ここで、オイラー角（φ，θ，ψ）のφはＺカット基板の第１の回転に関するものであり、Ｚ軸を回転軸とし、＋Ｘ軸から＋Ｙ軸側へ回転する方向を正の回転角度とした第１回転角度である。オイラー角のθはＺカット基板の第１の回転後に行う第２の回転に関するものであり、第１の回転後のＸ軸を回転軸とし、第１の回転後の＋Ｙ軸から＋Ｚ軸へ回転する方向を正の回転角度とした第２の回転角度である。圧電基板のカット面は、第１回転角度φと第２回転角度θとで決定される。オイラー角のψはＺカット基板の第２の回転後に行う第３の回転に関するものであり、第２の回転後のＺ軸を回転軸とし、第２の回転後の+Ｘ軸から第２の回転後の+Ｙ軸側へ回転する方向を正の回転角度とした第３回転角度である。ＳＡＷの伝搬方向は、第２の回転後のＸ軸に対する第３回転角度ψで表される。
【００３２】
面内回転ＳＴカット水晶基板は、図２に示すように、水晶の直交する３つの結晶軸、即ち電気軸、機械軸及び光学軸をそれぞれＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸で表したとき、Ｙ軸に垂直なＸＺ面５ａを、Ｘ軸を回転軸として＋Ｚ軸から−Ｙ軸方向に角度θ´（°）回転させた、座標軸（Ｘ，Ｙ´，Ｚ´）のＹ´軸に垂直なＸＺ´面を有するウエーハ５から切り出される。水晶基板２は、更にＹ´軸を回転軸として＋Ｘ軸から＋Ｚ´軸方向を正として角度＋ψ（又は−ψ）（°）回転させた新たな座標軸（Ｘ´，Ｙ´，Ｚ”）に沿ってウエーハ５から切り出して個片化される。このとき、水晶基板２はその長辺（又は短辺）をＸ´軸方向又はＺ”軸方向のいずれに沿って配置してもよい。尚、角度θ´とオイラー角におけるθとは、θ´＝θ−９０°の関係にある。
【００３３】
ＩＤＴ３は、それぞれ複数の電極指６ａ、６ｂからなり、かつそれらの基端部をバスバー７ａ，７ｂで接続した１対の櫛歯状電極３ａ，３ｂを有する。各電極指６ａ、６ｂは、その延長方向が前記ＩＤＴにより励振されるＳＡＷの伝搬方向Ｘ´と直交する向きに配置されている。一方の櫛歯状電極３ａの電極指６ａと他方の櫛歯状電極３ｂの電極指６ｂとは、交互にかつ所定の間隔を開けて一定のピッチで配列されている。図１（Ｂ）に示すように、電極指６ａ、６ｂ間に露出する水晶基板２の表面には、該表面をエッチング等で削除することによって、それぞれ一定深さの電極指間溝８が凹設されている。
【００３４】
１対の反射器４，４は、ＳＡＷの伝搬方向Ｘ´に沿ってＩＤＴ３の外側に該ＩＤＴを両側から挟むように配置されている。各反射器４は、それぞれＳＡＷの伝搬方向Ｘ´に一定のピッチで配列された複数の導体ストリップ４ａ，４ａを有する。前記各導体ストリップは、ＩＤＴ３の前記各電極指と同様に、その延長方向がＳＡＷの伝搬方向Ｘ´と直交する向きに配置されている。図１（Ｂ）に示すように、導体ストリップ４ａ，４ａ間に露出する水晶基板２の表面には、該表面をエッチング等で削除することによって、それぞれ一定深さの導体ストリップ間溝９が凹設されている。
【００３５】
本実施形態において、電極指６ａ、６ｂ及び導体ストリップ４ａ，４ａは、例えばＡｌやＡｌを主体とする合金を用いた金属膜で同じ膜厚Ｈに形成される。電極指間溝８と導体ストリップ間溝９とは、同じ深さＧに形成される。ＩＤＴ３の最も外側の電極指６ａ（又は６ｂ）とそれに隣り合う反射器４，４の前記導体ストリップとの間も、同様に水晶基板表面を削除して、前記導体ストリップ間溝と同じ深さの溝が凹設されている。
【００３６】
このように構成したＳＡＷ共振子１は、水晶基板２のＸ´軸方向及びＹ´軸方向の両方に振動変位成分を有するＲａｙｌｅｉｇｈ型（レイリー型）のＳＡＷを励起する。上述したオイラー角の水晶基板２は、ＳＡＷの伝播方向が水晶の結晶軸であるＸ軸からずれているので、ストップバンド上端モードのＳＡＷを励起することが可能である。
【００３７】
尚、上述した水晶基板２のオイラー角（φ，θ，ψ）は、次のようにして選択した。一般にＳＡＷ共振子の周波数温度特性は、次式で表される。
Δｆ＝α×（Ｔ−Ｔ0）＋β×（Ｔ−Ｔ0）２
ここで、Δｆは温度Ｔと頂点温度Ｔ0間の周波数変化量（ｐｐｍ）、αは１次温度係数（ｐｐｍ／℃）、βは２次温度係数（ｐｐｍ／℃２）、Ｔは温度、Ｔ0は周波数が最大となる温度（頂点温度）である。２次温度係数βの絶対値を最小に、好ましくは０．０１（ｐｐｍ／℃２）以下に、より好ましくは略零になるように設定して、周波数温度特性が三次曲線を示すようにすれば、広い動作温度範囲でも周波数変動量を小さくして高い周波数安定性が得られる。
【００３８】
先ず、水晶基板２のオイラー角を（０°，１２３°，ψ）とし、β＝±０．０１（ｐｐｍ／℃２）となるライン占有率ηが得られるときのオイラー角ψと電極指間溝の深さＧとの関係をシミュレーションした。ここで、オイラー角ψは、二次温度係数βの絶対値が０．０１（ｐｐｍ／℃２）となるように適宜選択した。その結果、上記条件下で二次温度係数βを−０．０１≦β≦＋０．０１にし得るオイラー角ψの範囲を４３°＜ψ＜４５°と定めることができた。
【００３９】
尚、ＩＤＴ３のライン占有率ηは、図１（Ｃ）に示すように、電極指幅Ｌを電極指ピッチλ／２（＝Ｌ＋Ｓ）で除した値である。また、図１（Ｄ）は、ＩＤＴ３の電極指６ａ、６ｂ及び電極指間溝８をフォトリソグラフィ技法とエッチング技法とにより製造したときに形成されるであろう台形状の断面において、ＩＤＴ３のライン占有率ηを特定する方法を説明するためのものである。この場合、ライン占有率ηは、電極指間溝８の底部から該電極指間溝の深さＧと電極膜厚Ｈとの合計値（Ｇ＋Ｈ）の１／２となる高さにおいて測定した電極指幅Ｌと電極指間溝幅Ｓとに基づいて算出する。
【００４０】
次に、水晶基板２をカット角及びＳＡＷ伝搬方向をオイラー角表示で（０，θ，ψ）とし、電極指間溝の深さＧを０．０４λ、電極指の膜厚Ｈを０．０２λ、ライン占有率ηを上記（３）式に従って０．６３８３として、オイラー角θに関する二次温度係数βの変化をシミュレーションした。ここで、オイラー角ψは上述した４３°＜ψ＜４５°の範囲内で、角度θの設定角度に基づいて二次温度係数βの絶対値を最小とするように適宜選択した。その結果、オイラー角θが１１７°≦θ≦１４２°の範囲内にあれば、電極指の膜厚Ｈ、電極指間溝の深さＧ、及びライン占有率ηを変化させても、二次温度係数βの絶対値が０．０１（ｐｐｍ／℃２）の範囲内にあることを確認した。
【００４１】
次に、水晶基板２をオイラー角表示で（φ，１２３°，４３．７７°）とし、電極指間溝の深さＧを０．０４λ、電極指の膜厚Ｈを０．０２λ、ライン占有率ηを０．６５として、オイラー角φに関する二次温度係数βの変化をシミュレーションした。その結果、オイラー角φが−１．５°≦φ≦＋１．５°の範囲内にあれば、二次温度係数βの絶対値が０．０１（ｐｐｍ／℃２）の範囲内にあることを確認した。
【００４２】
更に、動作温度範囲（−４０℃〜＋８５℃）における周波数変動量が最小となる非常に望ましいオイラー角θとψとの関係をシミュレーションにより求めた。この場合も、電極指間溝の深さＧ及び電極指の膜厚Ｈは、それぞれＧ＝０．０４λ、Ｈ＝０．０２λとした。その結果、オイラー角ψは、上述したオイラー角θの範囲でその増加と共に三次曲線を描くように増加した。この関係は、次式で近似することができる。
【数４】
【００４３】
これにより、オイラー角ψは、オイラー角θの下限値θ＝１１７°においてψ＝４２．７９°となり、上限値θ＝１４２°においてψ＝４９．５７°となる。従って、オイラー角ψは、１１７°≦θ≦１４２°の範囲で、４２．７９°≦ψ≦４９．５７°に設定することができる。
【００４４】
このように水晶基板２のオイラー角を設定することによって、本実施形態のＳＡＷ共振子１は、２次温度係数βの絶対値が０．０１（ｐｐｍ／℃２）以下の優れた周波数温度特性を実現することができる。
【００４５】
本実施形態のＳＡＷ共振子１について、以下の条件で周波数温度特性をシミュレーションした。
−本実施形態のＳＡＷ共振子１の基本データ
Ｈ：０．０２λ
Ｇ：変化
ＩＤＴライン占有率η：０．６
反射器ライン占有率ηr：０．８
オイラー角：（０°，１２３°，４３．５°）
ＩＤＴ対数：１２０
電極指交差幅：４０λ（λ＝１０μｍ）
反射器本数（片側あたり）：６０
電極指の傾斜角度：なし
【００４６】
このシミュレーション結果を図３に示す。同図から分かるように、周波数温度特性は動作温度範囲（−４０〜＋８５℃）において略３次曲線を示しており、周波数変動幅を２０ｐｐｍ以内という極めて小さな変動量に抑圧することできた。
【００４７】
図３の周波数温度特性を示すＳＡＷ共振子１について、周波数、等価回路定数、及び静特性をまとめると、以下の表１になる。
【表１】
ここで、Ｆは周波数、ＱはＱ値、γは容量比、ＣＩはＣＩ（クリスタルインピーダンス：Crystal Impedance）値、Ｍは性能指数（フィギュアオブメリット：Figure of Merit）である。
【００４８】
ＳＡＷ共振子１は、ＩＤＴ３のストップバンド上端の周波数ｆt2と、反射器４のストップバンド下端の周波数ｆr1及びストップバンド上端の周波数ｆr2とが、ｆr1＜ｆt2＜ｆr2の関係を満たすように設定するのが好ましい。図４は、周波数に関するＩＤＴ３及び反射器４のＳＡＷ反射特性を示している。同図のように、周波数ｆt2を周波数ｆr1と周波数ｆr2との間に設定すると、周波数ｆt2において反射器４の反射係数がＩＤＴ３の反射係数よりも大きくなる。その結果、ＩＤＴ３から励振されたストップバンド上端モードのＳＡＷは、反射器４からＩＤＴ３側により高い反射係数で反射されることになる。従って、ＳＡＷの振動エネルギーを効率良く閉じ込めることができ、低損失なＳＡＷ共振子１を実現できる。
【００４９】
また、ＳＡＷ共振子１のＱ値について、電極指６ａ、６ｂの高さ即ち膜厚Ｈと電極指間溝８の深さＧとにより形成される段差の大きさ（Ｇ＋Ｈ）との関係をシミュレーションにより検証した。比較のため、電極指間に溝を設けずかつストップバンド上端モードの共振を用いる従来のＳＡＷ共振子について、以下の条件でＱ値と電極指の高さ即ち膜厚との関係をシミュレーションした。
【００５０】
−従来のＳＡＷ共振子の基本データ
Ｈ：変化
Ｇ：ゼロ（無し）
ＩＤＴライン占有率η：０．４
反射器ライン占有率ηr：０．３
オイラー角（０°，１２３°，４３．５°）
ＩＤＴ対数：１２０
電極指交差幅：４０λ（λ＝１０μｍ）
反射器本数（片側あたり）：６０
電極指の傾斜角度：なし
【００５１】
このシミュレーション結果を図５に示す。同図において、太線は本実施形態のＳＡＷ共振子１を、細線は従来のＳＡＷ共振子を示している。同図から分かるように、本実施形態のＳＡＷ共振子１は、段差（Ｇ＋Ｈ）が０．０４０７λ（４．０７％λ）以上の領域において、従来のＳＡＷ共振子よりも高いＱ値を得ることができる。
【００５２】
ところが、上述したように電極指間溝を設けたＩＤＴ構造のＳＡＷ共振子は、電極指間溝を設けないＩＤＴ構造のＳＡＷ共振子に比して、電気機械結合係数ｋ２が劣化する虞がある。図１のＳＡＷ共振子１は、図６（Ａ）に示すように隣り合う電極指６ａ，６ｂ間に発生する電界Ｅが、ＩＤＴ３に印加する電圧をＶとしたとき、Ｅ＝Ｖ／（２Ｇ＋Ｓ）で表される。これに対し、図６（Ｂ）に示すように、電極指間溝を設けないＩＤＴ構造のＳＡＷ共振子１'の場合、隣り合う電極指６ａ'，６ｂ'間に発生する電界Ｅ'は、Ｅ'＝Ｖ／Ｓで表される。電界Ｅは、ＩＤＴに同じ電圧Ｖを印加したとき、隣り合う電極指６ａ，６ｂ間の距離が電極指間溝８の深さＧの２倍分長くなるので、それだけ電界Ｅ'よりも小さくなる。
【００５３】
電極指間に発生する電界が小さくなると、印加した電気エネルギーから表面波エネルギーへの変換効率、即ち電気機械結合係数ｋ２が劣化する。電気機械結合係数ｋ２は、容量比γ、等価直列抵抗（ＣＩ値）との間に次の関係がある。
ｋ２ ∝ １／γ ∝ １／ＣＩ
電気機械結合係数ｋ２の劣化は、ＳＡＷ共振子の容量比γとＣＩ値とを上昇させるから、これを電圧制御型ＳＡＷ発振器（ＶＣＳＯ）に適用した場合には、周波数の可変幅が狭くなったり、安定しかつ優れた発振性を得られなくなるような虞がある。
【００５４】
従って、電極指間溝を設けたＩＤＴ構造のＳＡＷデバイスにおいて、動作温度範囲で優れた周波数温度特性を維持しつつ、発振器に使用した場合に安定しかつ優れた発振性を発揮し得るように、電気機械結合係数ｋ２を改善することが望ましい。特にＶＣＳＯ等の発振器として実用的な使用条件を考えると、例えば−４０〜８５℃の温度範囲で、周波数変動量Δｆを２０ｐｐｍ以下に抑制しつつ、０．０５２％以上の電気機械結合係数ｋ２を実現することが望ましい。
【００５５】
そこで、本願発明者らは、図１に示す本実施形態のＳＡＷ共振子１について、電極指間溝８の深さＧ、ＩＤＴ３の電極膜厚Ｈ及びライン占有率η、水晶基板２のオイラー角をパラメーターとして、電気機械結合係数ｋ２との関係を検証した。その結果、水晶基板２のオイラー角、電極指間溝の深さＧ、及びＩＤＴの電極膜厚Ｈを適当に設定することによって、優れた周波数温度特性と電気機械結合係数ｋ２の向上とを同時に実現できることを見出した。
【００５６】
更に、発振器の実用的な使用条件として、上述した周波数変動量Δｆ≦２０ｐｐｍ、及び電気機械結合係数ｋ２≧０．０５２％を目標値に設定して、検証を進めた。特に、本実施形態のＳＡＷ共振子１について、水晶基板２のオイラー角φ及びθをそれぞれ周波数温度特性に優れたφ＝０°，θ＝１２３°に固定して、前記各パラメーターと電気機械結合係数ｋ２との関係を検証した。その結果、電極指間溝の深さＧ及びＩＤＴの電極膜厚Ｈに加えて、オイラー角ψ及びＩＤＴのライン占有率ηを適当に設定することによって、前記目標値を達成し得ることを見出した。本願発明者らは、これらの知見に基づいて本発明を想到したものである。
【００５７】
本発明のＳＡＷデバイスは、オイラー角（−１．５°≦φ≦１．５°，１２２°≦θ≦１２６°，ψ）の水晶基板と、
該水晶基板の主面に設けられた複数の電極指からなり、ストップバンド上端モードの弾性表面波を励振するＩＤＴと、
該ＩＤＴの隣り合う電極指間の水晶基板の表面に凹設した複数の電極指間溝とを有し、
電極指間溝の深さＧ及び電極指の膜厚Ｈが、ＳＡＷの波長をλとしたとき、１％≦Ｇ／λ≦４％、及び１％≦Ｈ／λ≦４％の関係をそれぞれ満足することを特徴とする。
【００５８】
このように、使用する水晶基板のオイラー角、ＩＤＴの電極指間溝の深さＧ及び電極指の膜厚Ｈを設定することによって、使用温度範囲において優れた周波数温度特性を維持しつつ、電気機械結合係数を従来よりも向上させ、容量比及びＣＩ値を抑制して、発振安定性に優れたＳＡＷデバイスを実現することができる。更に、このＳＡＷデバイスを適用することによって、ＶＣＳＯの周波数可変幅を従来より広げることができる。
【００５９】
或る実施例では、ＩＤＴのライン占有率ηを、動作温度範囲内で電気機械結合係数が０．０５２％以上となるように決定することができ、それによって実用的に容量比及びＣＩ値を低く抑制できるので、より優れた発振安定性が得られる。
【００６０】
更に或る実施例では、ＩＤＴのライン占有率ηが、該ライン占有率η（％）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標において、
電極指膜厚Ｈが１．０〜１．５％λのとき、各点（１．０，０．７５７）、（２．０，０．７０３）、（３．０，０．６７９）、（４．０，０．６５０）、（４．０，０．６４２）、（３．０，０．６５９）、（２．０，０．６８６）、（１．０，０．７５４）、（１．０，０．７５７）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
電極指膜厚Ｈが１．５〜２．０％λのとき、各点（１．０，０．７４９）、（２．０，０．６９０）、（３．０，０．６７６）、（４．０，０．６５０）、（４．０，０．６３７）、（３．０，０．６５７）、（２．０，０．６８４）、（１．０，０．７４８）、（１．０，０．７４９）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
電極指膜厚Ｈが２．０〜２．５％λのとき、各点（１．０，０．７３２）、（２．０，０．６９１）、（３．０，０．６７０）、（４．０，０．６４１）、（４．０，０．６２９）、（３．０，０．６５１）、（２．０，０．６８０）、（１．０，０．７３０）、（１．０，０．７３２）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
電極指膜厚Ｈが２．５〜３．０％λのとき、各点（１．０，０．７３２）、（２．０，０．６６９）、（３．０，０．６５８）、（３．０，０．６４２）、（２．０，０．６６７）、（１．０，０．７１０）、（１．０，０．７３２）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
電極指膜厚Ｈが３．０〜３．５％λのとき、各点（１．０，０．６９２）、（２．０，０．６６９）、（３．０，０．６４０）、（３．０，０．６２９）、（２．０，０．６５５）、（１．０，０．６９０）、（１．０，０．６９２）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
電極指膜厚Ｈが３．５〜４．０％λのとき、各点（１．０，０．６７９）、（２．０，０．６６３）、（３．０，０．６２０）、（３．０，０．６１５）、（２．０，０．６４２）、（１．０，０．６７２）、（１．０，０．６７９）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、かつ、
水晶基板のオイラー角ψが、該オイラー角ψ（°）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標において、
電極指膜厚Ｈが１．０〜１．５％λのとき、各点（１．０，４３．６３）、（２．０，４３．６８）、（３．０，４３．７２）、（４．０，４３．７８）、（４．０，４３．７１）、（３．０，４３．６７）、（２．０，４３．６６）、（１．０，４３．６２）、（１．０，４３．６３）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
電極指膜厚Ｈが１．５〜２．０％λのとき、各点（１．０，４３．５８）、（２．０，４３．６２）、（３．０，４３．６９）、（４．０，４３．７８）、（４．０，４３．７２）、（３．０，４３．６４）、（２．０，４３．６０）、（１．０，４３．５７）、（１．０，４３．５８）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
電極指膜厚Ｈが２．０〜２．５％λのとき、各点（１．０，４３．５６）、（２．０，４３．６０）、（３．０，４３．６８）、（４．０，４３．７８）、（４．０，４３．７６）、（３．０，４３．６４）、（２．０，４３．５７）、（１．０，４３．５４）、（１．０，４３．５６）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
電極指膜厚Ｈが２．５〜３．０％λのとき、各点（１．０，４３．５０）、（２．０，４３．５８）、（３．０，４３．６８）、（３．０，４３．６６）、（２．０，４３．５５）、（１．０，４３．４９）、（１．０，４３．５０）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
電極指膜厚Ｈが３．０〜３．５％λのとき、各点（１．０，４３．４９）、（２．０，４３．５８）、（３．０，４３．７０）、（３．０，４３．６９）、（２．０，４３．５４）、（１．０，４３．４５）、（１．０，４３．４９）を結ぶ多角形で表される範囲内にあり、
電極指膜厚Ｈが３．５〜４．０％λのとき、各点（１．０，４３．４２）、（２．０，４３．５５）、（３．０，４３．７３）、（３．０，４３．７２）、（２．０，４３．５５）、（１．０，４３．４２）、（１．０，４３．４９）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあることを特徴とする。
【００６１】
このようにＩＤＴのライン占有率ηと水晶基板のオイラー角ψとを特定することによって、周波数変動量Δｆ≦２０ｐｐｍ、及び電気機械結合係数ｋ２≧０．０５２％を達成することができ、実用的に容量比及びＣＩ値を十分に抑制し、優れた発振安定性を発揮し得るＳＡＷデバイスが得られる。
【００６２】
別の実施例では、ＩＤＴのライン占有率ηが、
【数５】
を満足することにより、周波数温度特性の二次温度係数をより小さく抑制できるので、周波数変動量をより小さくしかつより優れた三次曲線の周波数温度特性が得られる。
【００６３】
また別の実施例では、電極指間溝の深さＧと電極指の膜厚Ｈとの和が、０．０４０７λ≦Ｇ＋Ｈを満足することが好ましい。これにより、ストップバンド上端モードの共振を用いる本発明は、ＩＤＴの電極指間に溝を設けずにストップバンド下端モードの共振を用いる従来のＳＡＷ共振子よりも高いＱ値が得られる。
【００６４】
更に別の実施例では、電極指及び導体ストリップに直交する第１の方向と水晶基板の電機軸とのなす角度が水晶基板のオイラー角ψであり、ＩＤＴ及び反射器の少なくとも一部が、第１の方向と角度δをもって交差する第２の方向に配置され、角度δが水晶基板のパワーフロー角±１°の範囲内であることにより、更にＱ値の向上を図ることができる。
【００６５】
また、別の実施例では、ＩＤＴを駆動するための発振回路を更に有することにより、広い動作温度範囲で周波数変動量が極めて小さく、ＣＩ値が低く、かつ発振安定性に優れたＳＡＷ発振器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】（Ａ）図は本実施形態のＳＡＷ共振子の構成を示す平面図、（Ｂ）図はその部分拡大縦断面図、（Ｃ）図は（Ｂ）図の部分拡大図、（Ｄ）図はフォトリソグラフィ及びエッチング技術により形成される電極指間溝の形状を示す（Ｃ）図と同様の部分拡大断面図。
【図２】本実施形態の水晶基板を模式的に示す説明図。
【図３】本実施形態の周波数温度特性を示す線図。
【図４】本実施形態のＩＤＴ及び反射器のＳＡＷ反射特性を示す線図。
【図５】本実施形態の電極指間の段差とＱ値との関係を示す線図。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）図は、本実施形態のＳＡＷ共振子及び電極指間溝を有しないＳＡＷ共振子の隣接する電極指間に発生する電界をそれぞれ示す部分拡大断面図。
【図７】本発明による第１実施例のＳＡＷ共振子の電極指間溝の深さと電気機械結合係数との関係を示す線図。
【図８】第１実施例のＩＤＴのライン占有率と電気機械結合係数との関係を示す線図。
【図９−１】（Ａ）、（Ｂ）図は、第１実施例の電極指間溝の深さＧ／λ＝１％、２％における周波数温度特性をそれぞれ示す線図。
【図９−２】（Ｃ）、（Ｄ）図は、第１実施例の電極指間溝の深さＧ／λ＝３％、４％における周波数温度特性をそれぞれ示す線図。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）図は、第１実施例の電極指膜厚Ｈ／λ＝１．０〜１．５％における電極指間溝の深さとオイラー角ψ、ＩＤＴのライン占有率との関係をそれぞれ示す線図。
【図１１】（Ａ）、（Ｂ）図は、第１実施例の電極指膜厚Ｈ／λ＝１．５〜２．０％における電極指間溝の深さとオイラー角ψ、ＩＤＴのライン占有率との関係をそれぞれ示す線図。
【図１２】（Ａ）、（Ｂ）図は、第１実施例ＳＡＷ共振子の電極指膜厚Ｈ／λ＝２．０〜２．５％における電極指間溝の深さとオイラー角ψ、ＩＤＴのライン占有率との関係をそれぞれ示す線図。
【図１３】（Ａ）、（Ｂ）図は、第１実施例の電極指膜厚Ｈ／λ＝２．５〜３．０％における電極指間溝の深さとオイラー角ψ、ＩＤＴのライン占有率との関係をそれぞれ示す線図。
【図１４】（Ａ）、（Ｂ）図は、第１実施例の電極指膜厚Ｈ／λ＝３．０〜３．５％における電極指間溝の深さとオイラー角ψ、ＩＤＴのライン占有率との関係をそれぞれ示す線図。
【図１５】（Ａ）、（Ｂ）図は、第１実施例の電極指膜厚Ｈ／λ＝３．５〜４．０％における電極指間溝の深さとオイラー角ψ、ＩＤＴのライン占有率との関係をそれぞれ示す線図。
【図１６】（Ａ）、（Ｂ）図は、表９のオイラー角θに関する周波数変動量及び電気機械結合係数の変化をそれぞれ示す線図。
【図１７】（Ａ）、（Ｂ）図は、それぞれ異なる構造の傾斜型ＩＤＴを有する本発明の第２実施例のＳＡＷ共振子を示す平面図。
【図１８】（Ａ）図は本発明によるＳＡＷ発振器を示す平面図、（Ｂ）図はそのＢ−Ｂ線における縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００６７】
以下に、添付図面を参照しつつ、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。尚、添付図面において、同一又は類似の構成要素には同一又は類似の参照符号を付して示す。
【００６８】
本発明によるＳＡＷ共振子の第１実施例は、その基本的な構成が図１に示すＳＡＷ共振子１と同一であるので、同図を用いて説明する。即ち、第１実施例のＳＡＷ共振子１は、矩形の水晶基板２と、該水晶基板の主面にそれぞれ形成したＩＤＴ３と１対の反射器４，４とを有する。水晶基板２は、オイラー角（−１．５°≦φ≦１．５°，１２２°≦θ≦１２６°，ψ）の水晶基板を使用する。
【００６９】
ＩＤＴ３は、それぞれ複数の電極指６ａ、６ｂからなり、かつそれらの基端部をバスバー７ａ，７ｂで接続した１対の櫛歯状電極３ａ，３ｂを有する。各電極指６ａ、６ｂは、その延長方向が前記ＩＤＴにより励振されるＳＡＷの伝搬方向と直交する向きに配置されている。一方の櫛歯状電極３ａの電極指６ａと他方の櫛歯状電極３ｂの電極指６ｂとは、交互にかつ所定の間隔を開けて一定のピッチで配列されている。電極指６ａ、６ｂ間に露出する水晶基板２の表面には、該表面をエッチング等で削除することによって、それぞれ一定深さの電極指間溝８が凹設されている。
【００７０】
１対の反射器４，４は、ＳＡＷの伝搬方向に沿ってＩＤＴ３の外側に該ＩＤＴを両側から挟むように配置されている。各反射器４は、それぞれＳＡＷの伝搬方向に一定のピッチで配列された複数の導体ストリップ（電極指）４ａ，４ａを有する。前記各導体ストリップは、その延長方向がＳＡＷの伝搬方向と直交する向きに配置されている。導体ストリップ４ａ，４ａ間に露出する水晶基板２の表面には、該表面をエッチング等で削除することにより一定深さの導体ストリップ間溝９が凹設されている。
【００７１】
前記電極指及び導体ストリップは、例えばＡｌやＡｌを主体とする合金を用いた金属膜で同じ膜厚Ｈに形成される。前記電極指間溝及び導体ストリップ間溝は、同じ深さＧに形成される。各反射器４，４の最も内側の前記導体ストリップとそれに隣り合うＩＤＴ３の最も外側の電極指６ａ（又は６ｂ）との間も、同様に水晶基板表面を削除して、前記電極指間溝と同じ深さの溝が凹設されている。
【００７２】
このように構成することによって、ＳＡＷ共振子１は、水晶基板２のＸ´軸方向及びＹ´軸方向の両方に振動変位成分を有するＲａｙｌｅｉｇｈ型（レイリー型）のＳＡＷを励起する。上述したオイラー角の水晶基板２を用いることによって、ＳＡＷの伝播方向が水晶の結晶軸であるＸ軸からずれているので、ストップバンド上端モードのＳＡＷを励起することができる。
【００７３】
本実施例では、電極指間溝８の深さＧ及び電極指６ａ、６ｂの膜厚Ｈが、ＩＤＴ３により励振されるＳＡＷの波長をλとしたとき、次の関係式
１％≦Ｇ／λ≦４％、かつ、１％≦Ｈ／λ≦４％ …（４）
をそれぞれ満足するように設定する。このＨ／λの設定範囲内で、Ｇ／λをその設定範囲内で変化させ、本実施例のＳＡＷ共振子１の電気機械結合係数をシュミュレーションにより算出した。尚、本実施例において、水晶基板２のオイラー角φ，θはφ＝０°，θ＝１２３°に固定した。
【００７４】
図７は、電極指膜厚をＨ／λ＝１％〜４％の範囲で０．５％毎に７つの膜厚条件を設定し、各膜厚条件について電極指間溝の深さをＧ／λ＝１％〜４％の範囲で１．０％毎に変化させて、電気機械結合係数ｋ２をシミュレーションにより算出した結果を示している。同図から分かるように、全ての前記膜厚条件において、電気機械結合係数ｋ２は、Ｇ／λの設定範囲内で上向き凸の曲線で表される。
【００７５】
これは、上述した条件式（４）を満足する場合に、電気機械結合係数ｋ２が、Ｇ／λの設定範囲内で極大値を有すること、及び、該極大値の前後に電気機械結合係数ｋ２の高い範囲が存在することを示している。特に、ＶＣＳＯ等の発振器として適用した場合に、実用的に安定した発振性を発揮することから好ましいとされる、０．０５２％以上の電気機械結合係数ｋ２を実現し得ることが分かる。
【００７６】
図８は、上述した条件式（４）を満足する場合における、ＩＤＴ３のライン占有率ηに関する電気機械結合係数ｋ２の変化を示している。同図から分かるように、実用的に好ましい０．０５２％以上の高い電気機械結合係数ｋ２の範囲が存在し、その範囲では、電気機械結合係数ｋ２は、概ね上向き凸の緩やかな曲線で表されている。
【００７７】
次に、上述した条件式（４）を満足する本実施例のＳＡＷ共振子１について、動作温度範囲を−４０℃〜＋８５℃に設定し、周波数温度特性をシミュレーションにより算出した。その結果を図９−１（Ａ）、（Ｂ）及び図９−２（Ｃ）、（Ｄ）に示す。図９−１（Ａ）は、電極指間溝の深さをＧ／λ＝１％とした場合に、電極指膜厚をＨ／λ＝１％〜４％の範囲で０．５％毎に変化させた７つの膜厚条件について、周波数偏差（周波数変動量）ΔＦをシミュレーションにより算出した結果を示している。図９−１（Ｂ）及び図９−２（Ｃ）、（Ｄ）は、それぞれ電極指間溝の深さをＧ／λ＝２％、３％、４％に設定した場合に、図９−１（Ａ）の同様に、Ｈ／λの７つの膜厚条件について周波数偏差（周波数変動量）ΔＦをシミュレーションにより算出した結果を示している。これら測定結果から分かるように、いずれの場合も、周波数変動量ΔＦは２０ｐｐｍの小さい範囲内に抑制され、本実施例のＳＡＷ共振子１が優れた周波数温度特性を維持している。
【００７８】
そこで、ＶＣＳＯ等の発振器として適用した場合に実用的に好ましい使用条件として、電気機械結合係数ｋ２≧０．０５２％、かつ周波数変動量ΔＦ≦２０ｐｐｍを設定した。本実施例のＳＡＷ共振子１について、この使用条件を満足するような水晶基板２のオイラー角ψと、ＩＤＴ３のライン占有率の範囲を評価した。
【００７９】
先ず、Ｈ／λ＝１．０％、１．５％の場合に、Ｇ／λ及び角度ψがｋ２＝０．０５２％かつΔＦ＝２０ｐｐｍとなる電極指間溝８の深さ（Ｇ／λ（％））とオイラー角ψ（°）、ＩＤＴのライン占有率η（％）とを算出した。この計算結果は、次の表２の通りである。
【表２】
【００８０】
図１０（Ａ）は、オイラー角ψ（°）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標に表２の各点をそれぞれプロットしたものである。図１０（Ａ）の直交座標系においてプロットした各点（１．０，４３．６３）、（２．０，４３．６８）、（３．０，４３．７２）、（４．０，４３．７８）、（４．０，４３．７１）、（３．０，４３．６７）、（２．０，４３．６６）、（１．０，４３．６２）、（１．０，４３．６３）を順に結ぶ多角形で囲まれる範囲が、前記使用条件のｋ２≧０．０５２％かつΔＦ≦２０ｐｐｍを満足する。
【００８１】
図１０（Ｂ）は、ライン占有率η（％）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標に表２の各点をそれぞれプロットしたものである。図１０（Ｂ）の直交座標系においてプロットした各点（１．０，０．７５７）、（２．０，０．７０３）、（３．０，０．６７９）、（４．０，０．６５０）、（４．０，０．６４２）、（３．０，０．６５９）、（２．０，０．６８６）、（１．０，０．７５４）、（１．０，０．７５７）を順に結ぶ多角形で囲まれる範囲が、前記使用条件を満足する。従って、本実施例のＳＡＷ共振子１は、電極指膜厚Ｈ／λ＝１．０〜１．５％の場合に、図１０（Ａ）及び（Ｂ）にそれぞれ示す多角形で画定される範囲内にオイラー角ψ及びＩＤＴのライン占有率ηを設定することによって、常に前記使用条件のｋ２≧０．０５２％かつΔＦ≦２０ｐｐｍを満足する。
【００８２】
次に、Ｈ／λ＝１．５％、２．０％の場合に、Ｇ／λ及び角度ψがｋ２＝０．０５２％かつΔＦ＝２０ｐｐｍとなる電極指間溝８の深さ（Ｇ／λ（％））とオイラー角ψ（°）、ＩＤＴのライン占有率η（％）とを算出した。この計算結果は、次の表３の通りである。
【表３】
【００８３】
図１１（Ａ）は、同様にオイラー角ψ（°）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標に表３の各点をそれぞれプロットしたものである。図１１（Ａ）の直交座標系においてプロットした各点（１．０，４３．５８）、（２．０，４３．６２）、（３．０，４３．６９）、（４．０，４３．７８）、（４．０，４３．７２）、（３．０，４３．６４）、（２．０，４３．６０）、（１．０，４３．５７）、（１．０，４３．５８）を順に結ぶ多角形で囲まれる範囲が、前記使用条件のｋ２≧０．０５２％かつΔＦ≦２０ｐｐｍを満足する。
【００８４】
図１１（Ｂ）は、ライン占有率η（％）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標に表３の各点をそれぞれプロットしたものである。図１１（Ｂ）の直交座標系においてプロットした各点（１．０，０．７４９）、（２．０，０．６９０）、（３．０，０．６７６）、（４．０，０．６５０）、（４．０，０．６３７）、（３．０，０．６５７）、（２．０，０．６８４）、（１．０，０．７４８）、（１．０，０．７４９）を順に結ぶ多角形で囲まれる範囲が、前記使用条件を満足する。従って、本実施例のＳＡＷ共振子１は、電極指膜厚Ｈ／λ＝１．５〜２．０％の場合に、図１１（Ａ）及び（Ｂ）にそれぞれ示す多角形で画定される範囲内にオイラー角ψ及びＩＤＴのライン占有率ηを設定することによって、常に前記使用条件のｋ２≧０．０５２％かつΔＦ≦２０ｐｐｍを満足する。
【００８５】
Ｈ／λ＝２．０％、２．５％の場合に、Ｇ／λ及び角度ψがｋ２＝０．０５２％かつΔＦ＝２０ｐｐｍとなる電極指間溝８の深さ（Ｇ／λ（％））とオイラー角ψ（°）、ＩＤＴのライン占有率η（％）とを算出した。この計算結果は、次の表４の通りである。
【表４】
【００８６】
図１２（Ａ）は、同様にオイラー角ψ（°）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標に表４の各点をそれぞれプロットしたものである。図１２（Ａ）の直交座標系においてプロットした各点（１．０，４３．５６）、（２．０，４３．６０）、（３．０，４３．６８）、（４．０，４３．７８）、（４．０，４３．７６）、（３．０，４３．６４）、（２．０，４３．５７）、（１．０，４３．５４）、（１．０，４３．５６）を順に結ぶ多角形で囲まれる範囲が、前記使用条件のｋ２≧０．０５２％かつΔＦ≦２０ｐｐｍを満足する。
【００８７】
図１２（Ｂ）は、ライン占有率η（％）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標に表４の各点をそれぞれプロットしたものである。図１２（Ｂ）の直交座標系においてプロットした各点（１．０，０．７３２）、（２．０，０．６９１）、（３．０，０．６７０）、（４．０，０．６４１）、（４．０，０．６２９）、（３．０，０．６５１）、（２．０，０．６８０）、（１．０，０．７３０）、（１．０，０．７３２）を順に結ぶ多角形で囲まれる範囲が、前記使用条件を満足する。従って、本実施例のＳＡＷ共振子１は、電極指膜厚Ｈ／λ＝２．０〜２．５％の場合に、図１２（Ａ）及び（Ｂ）にそれぞれ示す多角形で画定される範囲内にオイラー角ψ及びＩＤＴのライン占有率ηを設定することによって、常に前記使用条件のｋ２≧０．０５２％かつΔＦ≦２０ｐｐｍを満足する。
【００８８】
Ｈ／λ＝２．５％、３．０％の場合に、Ｇ／λ及び角度ψがｋ２＝０．０５２％かつΔＦ＝２０ｐｐｍとなる電極指間溝８の深さ（Ｇ／λ（％））とオイラー角ψ（°）、ＩＤＴのライン占有率η（％）とを算出した。この計算結果は、次の表５の通りである。
【表５】
【００８９】
図１３（Ａ）は、同様にオイラー角ψ（°）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標に表５の各点をそれぞれプロットしたものである。図１３（Ａ）の直交座標系においてプロットした各点（１．０，４３．５０）、（２．０，４３．５８）、（３．０，４３．６８）、（３．０，４３．６６）、（２．０，４３．５５）、（１．０，４３．４９）、（１．０，４３．５０）を順に結ぶ多角形で囲まれる範囲が、前記使用条件のｋ２≧０．０５２％かつΔＦ≦２０ｐｐｍを満足する。
【００９０】
図１３（Ｂ）は、ライン占有率η（％）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標に表５の各点をそれぞれプロットしたものである。図１３（Ｂ）の直交座標系においてプロットした各点（１．０，０．７３２）、（２．０，０．６６９）、（３．０，０．６５８）、（３．０，０．６４２）、（２．０，０．６６７）、（１．０，０．７１０）、（１．０，０．７３２）を順に結ぶ多角形で囲まれる範囲が、前記使用条件を満足する。従って、本実施例のＳＡＷ共振子１は、電極指膜厚Ｈ／λ＝２．５〜３．０％の場合に、図１３（Ａ）及び（Ｂ）にそれぞれ示す多角形で画定される範囲内にオイラー角ψ及びＩＤＴのライン占有率ηを設定することによって、常に前記使用条件のｋ２≧０．０５２％かつΔＦ≦２０ｐｐｍを満足する。
【００９１】
Ｈ／λ＝３．０％、３．５％の場合に、Ｇ／λ及び角度ψがｋ２＝０．０５２％かつΔＦ＝２０ｐｐｍとなる電極指間溝８の深さ（Ｇ／λ（％））とオイラー角ψ（°）、ＩＤＴのライン占有率η（％）とを算出した。この計算結果は、次の表６の通りである。
【表６】
【００９２】
図１４（Ａ）は、同様にオイラー角ψ（°）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標に表６の各点をそれぞれプロットしたものである。図１４（Ａ）の直交座標系においてプロットした各点（１．０，４３．４９）、（２．０，４３．５８）、（３．０，４３．７０）、（３．０，４３．６９）、（２．０，４３．５４）、（１．０，４３．４５）、（１．０，４３．４９）を順に結ぶ多角形で囲まれる範囲は、前記使用条件のｋ２≧０．０５２％かつΔＦ≦２０ｐｐｍを満足する。
【００９３】
図１４（Ｂ）は、ライン占有率η（％）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標に表６の各点をそれぞれプロットしたものである。図１４（Ｂ）の直交座標系においてプロットした各点（１．０，０．６９２）、（２．０，０．６６９）、（３．０，０．６４０）、（３．０，０．６２９）、（２．０，０．６５５）、（１．０，０．６９０）、（１．０，０．６９２）を順に結ぶ多角形で囲まれる範囲は、前記使用条件を満足する。従って、本実施例のＳＡＷ共振子１は、電極指膜厚Ｈ／λ＝３．０〜３．５％の場合に、図１４（Ａ）及び（Ｂ）にそれぞれ示す多角形で画定される範囲内にオイラー角ψ及びＩＤＴのライン占有率ηを設定することによって、常に前記使用条件のｋ２≧０．０５２％かつΔＦ≦２０ｐｐｍを満足する。
【００９４】
更に、Ｈ／λ＝３．５％、４．０％の場合に、Ｇ／λ及び角度ψがｋ２＝０．０５２％かつΔＦ＝２０ｐｐｍとなる電極指間溝８の深さ（Ｇ／λ（％））とオイラー角ψ（°）、ＩＤＴのライン占有率η（％）とを算出した。この計算結果は、次の表７の通りである。
【表７】
【００９５】
図１５（Ａ）は、同様にオイラー角ψ（°）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標に表７の各点をそれぞれプロットしたものである。図１５（Ａ）の直交座標系においてプロットした各点（１．０，４３．４２）、（２．０，４３．５５）、（３．０，４３．７２）、（３．０，４３．７３）、（２．０，４３．５９）、（１．０，４３．４９）、（１．０，４３．４２）を順に結ぶ多角形で囲まれる範囲は、前記使用条件のｋ２≧０．０５２％かつΔＦ≦２０ｐｐｍを満足する。
【００９６】
図１５（Ｂ）は、ライン占有率η（％）を縦軸、電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標に表７の各点をそれぞれプロットしたものである。図１５（Ｂ）の直交座標系においてプロットした各点（１．０，０．６７９）、（２．０，０．６６３）、（３．０，０．６２０）、（３．０，０．６１５）、（２．０，０．６４２）、（１．０，０．６７２）、（１．０，０．６７９）を順に結ぶ多角形で囲まれる範囲は、前記使用条件を満足する。従って、本実施例のＳＡＷ共振子１は、電極指膜厚Ｈ／λ＝３．５〜４．０％の場合に、図１５（Ａ）及び（Ｂ）にそれぞれ示す多角形で画定される範囲内にオイラー角ψ及びＩＤＴのライン占有率ηを設定することによって、常に前記使用条件のｋ２≧０．０５２％かつΔＦ≦２０ｐｐｍを満足する。
【００９７】
このように、オイラー角φ＝０°，θ＝１２３°及び条件式（４）の範囲において、ＩＤＴのライン占有率ηと水晶基板のオイラー角ψとを特定することによって、周波数変動量ΔＦ≦２０ｐｐｍ、及び電気機械結合係数ｋ２≧０．０５２％の使用条件を達成することができる。従って、発振器に適用した場合でも、実用的に容量比及びＣＩ値を十分に抑制し、優れた発振安定性を発揮し得るＳＡＷデバイスが得られる。特にＶＣＳＯに使用した場合には、周波数可変幅を従来よりも広げることができる。
【００９８】
本実施例のＳＡＷ共振子についても、本実施形態のＳＡＷ共振子と同様に、ＩＤＴ３のライン占有率ηが更に、
【数６】
を満足するように設定することが好ましい。これにより、周波数温度特性の二次温度係数をより小さく抑制できるので、周波数変動量をより小さくし、より優れた三次曲線の周波数温度特性が得られる。
【００９９】
更に本願発明者は、電極指膜厚Ｈ、電極指間溝の深さＧ、及びオイラー角θをパラメーターとして、周波数変動量が少ない三次曲線の優れた周波数温度特性と、周波数変動量ΔF≦２０ｐｐｍかつ電気機械結合係数ｋ2≧０．０５２％の使用条件とを実現し得るＩＤＴライン占有率ηとオイラー角ψ、その場合に得られるｋ2値及びΔF値をシミュレーションにより算出した。その計算結果を次の表８に示す。
【０１００】
【表８】
【０１０１】
一般に電気機械結合係数ｋ2は、ＳＡＷエネルギーの閉じ込め効果により略決定される。言い換えれば、ｋ2値は、反射器の反射効率即ち反射器の構造（反射器本数、実効膜厚、導体ストリップ線幅、密度等）によって決定される。従って、水晶基板のカット角、例えばオイラー角θが多少変化しても、ｋ2値はほとんど影響を受けないはずである。
【０１０２】
上記表８では、オイラー角θを、上述したように優れた周波数温度特性が得られる角度範囲内で１２１°、１２２°、１２６°、１２７°に変化させた。同表から、前記角度範囲の境界条件、即ちオイラー角θ＝１２１°（θ＜１２２°を含む）、及びθ＝１２７°（θ＞１２６°を含む）を超えない範囲である１２２°≦θ≦１２６°の角度範囲において、全ての場合に、周波数変動量ΔF≦２０ｐｐｍかつ電気機械結合係数ｋ2≧０．０５２％であることが分かる。これにより、オイラー角θの変化がｋ2値及びΔF値に及ぼす影響は小さいことを確認できた。
【０１０３】
更に、上記表８のシミュレーションにおいて、電極指膜厚Ｈ＝１％λ、及び電極指間溝の深さＧ＝２％λに固定し、オイラー角θ（＝１２１°〜１２７°）をパラメーターとして、同様に周波数変動量が少ない三次曲線の優れた周波数温度特性と、周波数変動量ΔF≦２０ｐｐｍかつ電気機械結合係数ｋ2≧０．０５２％の使用条件とを実現し得るＩＤＴライン占有率ηとオイラー角ψ、その場合に得られるｋ2値及びΔF値を算出した。その計算結果を次の表９に示す。
【０１０４】
【表９】
【０１０５】
図１６（Ａ）、（Ｂ）は、表９の結果に基づいて、オイラー角θに関する周波数変動量ΔF及び電気機械結合係数ｋ2の変化をそれぞれ示している。同図及び表９から、オイラー角θ１２２°≦θ≦１２６°の範囲において、全ての場合に、ΔF≦２０ｐｐｍかつｋ2≧０．０５２％の使用条件を満足することを確認できた。
【０１０６】
また、一般に反射器の反射効率を決定する要因の一つが、反射器の密度である。本実施例のＳＡＷ共振子のように反射器が導体ストリップ間溝を有する構造の場合、反射器の密度は、導体ストリップ間溝により形成される段差即ち実効膜厚を構成する水晶部分の厚さ（Ｇ）と導体ストリップ（電極指）の膜厚（Ｈ）との比率が大きく影響する。本実施例では、電極材料のアルミニウムと水晶との比重の差が小さいので、実効膜厚の比率が変化しても、反射効率への影響は少ないと考えられる。表９は、電気機械結合係数ｋ2が実効膜厚（Ｇ：Ｈ）の比率によって変動していないことから、この考えが正しいことをも示している。
【０１０７】
このように、本発明のＳＡＷデバイスは、電極指膜厚Ｈ、電極指間溝の深さＧ、及びオイラー角θが、１％≦Ｇ／λ≦４％、１％≦Ｈ／λ≦４％、及び１２２°≦θ≦１２６°をそれぞれ満足するように設定することによって、ＩＤＴライン占有率η以外の諸条件の影響をほとんど受けることなく、ｋ2値を飛躍的に改善できることが裏付けられた。更に、オイラー角φが−１．５°≦φ≦＋１．５°の範囲内にあれば、周波数変動量ΔF≦２０ｐｐｍ、及び電気機械結合係数ｋ2≧０．０５２％を満足し得ることも確認された。
【０１０８】
本実施例のＳＡＷ共振子は更に、同じく本実施形態のＳＡＷ共振子と同様に、電極指間溝８の深さＧと電極指６ａ，６ｂの膜厚Ｈとの和が、０．０４０７λ≦Ｇ＋Ｈを満足するように設定することが好ましい。これにより、ストップバンド上端モードの共振を用いる本実施例では、ＩＤＴの電極指間に溝を設けずにストップバンド下端モードの共振を用いる従来のＳＡＷ共振子よりも高いＱ値が得られる。
【０１０９】
図１７（Ａ）、（Ｂ）は、傾斜型ＩＤＴを有する本発明によるＳＡＷ共振子の第２実施例をそれぞれ示している。図１７（Ａ）のＳＡＷ共振子２１１は、第１実施例と同様にオイラー角（−１．５°≦φ≦１．５°，１２２°≦θ≦１２６°，４３．４９°≦｜ψ｜≦４３．７８°）で表される水晶基板２２１の主面に、傾斜型ＩＤＴ２３１と１対の反射器２４１，２４１とを有する。水晶基板２２１は、その長手方向が、ＩＤＴ２３１により励振されるＳＡＷの位相速度の伝搬方向であるＸ’軸に対してエネルギーの伝搬方向であるパワーフロー角（ＰＦＡ）δ°だけ傾けた向きに沿って配向されている。
【０１１０】
ＩＤＴ２３１は、それぞれ複数の電極指２５ａ１，２５ｂ１からなりかつそれらの基端部をバスバー２６ａ１，２６ｂ１で接続した１対の櫛歯状電極２３ａ１，２３ｂ１を有する。１対の反射器２４１，２４１は、ＳＡＷの伝搬方向に沿ってＩＤＴ２３１の両側に該ＩＤＴを挟むように配置され、それぞれＳＡＷの伝搬方向に配列された複数の導体ストリップ２４ａ１，２４ａ１を有する。電極指２５ａ１、２５ｂ１及び導体ストリップ２４ａ１は、その延長方向がパワーフロー角（ＰＦＡ）δ°だけ傾いたＸ’軸に直交する向きに配置されている。
【０１１１】
水晶基板２２１の電極指２５ａ１、２５ｂ１間に露出する表面には、第１実施例と同様に電極指間溝が凹設されている。導体ストリップ２４ａ１，２４ａ１間の水晶基板２２１の表面にも、同様に導体ストリップ間溝が凹設されている。
【０１１２】
このようにＩＤＴ及び反射器の少なくとも一部が、Ｘ’軸方向とパワーフロー角δをもって交差する方向に配置されることによって、ＳＡＷデバイス２１１は第１実施例と同様の作用効果を奏すると共に、Ｑ値を更に高めることができる。これにより、より低損失なＳＡＷ共振子が実現される。
【０１１３】
図１７（Ｂ）のＳＡＷ共振子２１２は、図１７（Ａ）とは異なる構成の傾斜型ＩＤＴ２３２と１対の反射器２４２，２４２とを水晶基板２２２の主面に有する。水晶基板２２２は、その長手方向が、ＩＤＴ２３２により励振されるＳＡＷの位相速度の伝搬方向であるＸ’軸に沿って配向されている。
【０１１４】
ＩＤＴ２３２は、それぞれ複数の電極指２５ａ２，２５ｂ２からなりかつそれらの基端部をバスバー２６ａ２，２６ｂ２で接続した１対の櫛歯状電極２３ａ２，２３ｂ２を有する。１対の反射器２４２，２４２は、ＳＡＷの伝搬方向に沿ってＩＤＴ２３２の両側に該ＩＤＴを挟むように配置され、それぞれＳＡＷの伝搬方向に配列された複数の導体ストリップ２４ａ２，２４ａ２を有する。電極指２５ａ２、２５ｂ２及び導体ストリップ２４ａ２は、その延長方向がＸ’軸に直交する向きに配置されると共に、バスバー２６ａ２，２６ｂ２が、Ｘ’軸からパワーフロー角（ＰＦＡ）δ°だけ傾けた向きに配向されている。
【０１１５】
水晶基板２２２の電極指２５ａ２、２５ｂ２間に露出する表面には、第１実施例と同様に電極指間溝が凹設されている。導体ストリップ２４ａ２，２４ａ２間の水晶基板２２２の表面にも、同様に導体ストリップ間溝が凹設されている。
【０１１６】
本実施例のＳＡＷ共振子２１２も、このようにＩＤＴ及び反射器の少なくとも一部が、Ｘ’軸方向とパワーフロー角δをもって交差する方向に配置されることによって、良好な周波数温度特性及び高いＱ値を実現する作用効果を奏すると共に、Ｑ値を更に高めることができる。これにより、より低損失なＳＡＷ共振子が実現される。
【０１１７】
図１８（Ａ）、（Ｂ）は、本発明によるＳＡＷ発振器の構成を示している。本実施例のＳＡＷ発振器３１は、本発明によるＳＡＷ共振子３２と、該ＳＡＷ共振子を駆動制御するＩＣ（integrated circuit）３３と、これらを収容するパッケージ３４とを備える。ＳＡＷ共振子３２及びＩＣ３３は、パッケージ３４の底板３４ａ上に表面実装されている。
【０１１８】
ＳＡＷ共振子３２は、第１実施例のＳＡＷ共振子１１と同様の構成を有し、第１実施例と同じオイラー角で表示される水晶基板３５と、その表面に形成された１対の櫛歯状電極３６ａ，３６ｂからなるＩＤＴと１対の反射器３７，３７とを有する。ＩＣ３３の上面には、電極パッド３８ａ〜３８ｆが設けられている。パッケージ３４の底板３４ａ上には、電極パターン３９ａ〜３９ｇが形成されている。ＳＡＷ共振子３２の櫛歯状電極３６ａ，３６ｂ及びＩＣ３３の電極パッド３８ａ〜３８ｆは、それぞれボンディングワイヤ４０，４１により対応する電極パターン３９ａ〜３９ｇと電気的に接続されている。このようにＳＡＷ共振子３２及びＩＣ３３を搭載したパッケージ３４は、その上部に接合されたリッド４２により気密に封止されている。
【０１１９】
本実施例のＳＡＷ発振器３１は、本発明のＳＡＷ共振子を備えることによって、広い動作温度範囲で周波数変動量が極めて小さい優れた周波数温度特性を有すると共に、電気機械結合係数を従来よりも向上させ、容量比及びＣＩ値を抑制するので、安定した発振動作が可能であり、更に低インピーダンス化による消費電力の低減を実現することができる。その結果、近年の情報通信の高速化に基づく高周波化及び高精度化の要求に対応し、低温から高温まで温度が大きく変動するような環境下でも長期に安定して動作する優れた耐環境特性を備えたＳＡＷ発振器が得られる。
【０１２０】
本発明は、上記実施例に限定されるものでなく、その技術的範囲内で様々な変形又は変更を加えて実施することができる。例えば、本発明は、上述したＳＡＷ共振子、ＳＡＷ発振器以外のＳＡＷデバイスにも適用することができる。また、第１実施例のＳＡＷ共振子は、ＩＤＴの両側に反射器を有する構成としたが、本発明は、反射器を有しない構成のＳＡＷデバイスについても同様に適用することができる。ＩＤＴの電極構造についても、上記実施例以外に、公知の様々な構成を採用することができる。
【０１２１】
更に、本発明のＳＡＷデバイスは、例えば携帯電話、ハードディスク、パーソナルコンピューター、ＢＳ及びＣＳ放送用の受信チューナー、同軸ケーブルや光ケーブル中を伝搬する高周波信号や光信号用の各種処理装置、広い温度範囲で高周波・高精度クロック（低ジッタ、低伍相雑音）を必要とするサーバー・ネットワーク機器、無線通信用機器等の様々な電子機器、各種モジュール装置や、圧力センサー、加速度センサー、回転速度センサー等の各種センサー装置にも広く適用することができる。
【符号の説明】
【０１２２】
１，２１１，２１２，３２…ＳＡＷ共振子、２，２２１，２２２，３５…水晶基板、３，２３１，２３２…ＩＤＴ、３ａ，３ｂ，２３ａ１，２３ｂ１，２３ａ２，２３ｂ２，３６ａ，３６ｂ…櫛歯状電極、４，２４１，２４２，３７…反射器、４ａ，４ａ，２４ａ１，２４ａ２…導体ストリップ、５…ウエーハ、５ａ…面、６ａ，６ｂ，２５ａ１，２５ｂ１，２５ａ２，２５ｂ２…電極指、７ａ，７ｂ，２６ａ１，２６ｂ１，２６ａ２，２６ｂ２…バスバー、８…電極指間溝、９…導体ストリップ間溝、３１…ＳＡＷ発振器、３３…ＩＣ、３４…パッケージ、３４ａ…底板、３８ａ〜３８ｆ…電極パッド、３９ａ〜３９ｇ…電極パターン、４０，４１…ボンディングワイヤ、４２…リッド。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイラー角（−１．５°≦φ≦１．５°，θ＝１２３°，ψ）の水晶基板と、
前記水晶基板の主面に設けられた複数の電極指からなり、ストップバンド上端モードの弾性表面波を励振するＩＤＴと、
前記ＩＤＴの隣接する前記電極指間の前記水晶基板の表面に凹設した複数の電極指間溝とを有し、
前記電極指間溝の深さＧ及び前記電極指の膜厚Ｈが、前記弾性表面波の波長をλとしたとき、１％≦Ｇ／λ≦４％、及び１％≦Ｈ／λ≦４％の関係をそれぞれ満足することを特徴とする弾性表面波デバイス。
【請求項２】
前記ＩＤＴのライン占有率ηを、動作温度範囲内で電気機械結合係数が０．０５２％以上となるように決定したことを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
【請求項３】
前記ＩＤＴのライン占有率ηが、該ライン占有率η（％）を縦軸、前記電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標において、
前記電極指膜厚Ｈが１．０〜１．５％λのとき、各点（１．０，０．７５７）、（２．０，０．７０３）、（３．０，０．６７９）、（４．０，０．６５０）、（４．０，０．６４２）、（３．０，０．６５９）、（２．０，０．６８６）、（１．０，０．７５４）、（１．０，０．７５７）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
前記電極指膜厚Ｈが１．５〜２．０％λのとき、各点（１．０，０．７４９）、（２．０，０．６９０）、（３．０，０．６７６）、（４．０，０．６５０）、（４．０，０．６３７）、（３．０，０．６５７）、（２．０，０．６８４）、（１．０，０．７４８）、（１．０，０．７４９）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
前記電極指膜厚Ｈが２．０〜２．５％λのとき、各点（１．０，０．７３２）、（２．０，０．６９１）、（３．０，０．６７０）、（４．０，０．６４１）、（４．０，０．６２９）、（３．０，０．６５１）、（２．０，０．６８０）、（１．０，０．７３０）、（１．０，０．７３２）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
前記電極指膜厚Ｈが２．５〜３．０％λのとき、各点（１．０，０．７３２）、（２．０，０．６６９）、（３．０，０．６５８）、（３．０，０．６４２）、（２．０，０．６６７）、（１．０，０．７１０）、（１．０，０．７３２）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
前記電極指膜厚Ｈが３．０〜３．５％λのとき、各点（１．０，０．６９２）、（２．０，０．６６９）、（３．０，０．６４０）、（３．０，０．６２９）、（２．０，０．６５５）、（１．０，０．６９０）、（１．０，０．６９２）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
前記電極指膜厚Ｈが３．５〜４．０％λのとき、各点（１．０，０．６７９）、（２．０，０．６６３）、（３．０，０．６２０）、（３．０，０．６１５）、（２．０，０．６４２）、（１．０，０．６７２）、（１．０，０．６７９）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、かつ、
前記水晶基板のオイラー角ψが、該オイラー角ψ（°）を縦軸、前記電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標において、
前記電極指膜厚Ｈが１．０〜１．５％λのとき、各点（１．０，４３．６３）、（２．０，４３．６８）、（３．０，４３．７２）、（４．０，４３．７８）、（４．０，４３．７１）、（３．０，４３．６７）、（２．０，４３．６６）、（１．０，４３．６２）、（１．０，４３．６３）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
前記電極指膜厚Ｈが１．５〜２．０％λのとき、各点（１．０，４３．５８）、（２．０，４３．６２）、（３．０，４３．６９）、（４．０，４３．７８）、（４．０，４３．７２）、（３．０，４３．６４）、（２．０，４３．６０）、（１．０，４３．５７）、（１．０，４３．５８）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
前記電極指膜厚Ｈが２．０〜２．５％λのとき、各点（１．０，４３．５６）、（２．０，４３．６０）、（３．０，４３．６８）、（４．０，４３．７８）、（４．０，４３．７６）、（３．０，４３．６４）、（２．０，４３．５７）、（１．０，４３．５４）、（１．０，４３．５６）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
前記電極指膜厚Ｈが２．５〜３．０％λのとき、各点（１．０，４３．５０）、（２．０，４３．５８）、（３．０，４３．６８）、（３．０，４３．６６）、（２．０，４３．５５）、（１．０，４３．４９）、（１．０，４３．５０）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
前記電極指膜厚Ｈが３．０〜３．５％λのとき、各点（１．０，４３．４９）、（２．０，４３．５８）、（３．０，４３．７０）、（３．０，４３．６９）、（２．０，４３．５４）、（１．０，４３．４５）、（１．０，４３．４９）を結ぶ多角形で表される範囲内にあり、
前記電極指膜厚Ｈが３．５〜４．０％λのとき、各点（１．０，４３．４２）、（２．０，４３．５５）、（３．０，４３．７２）、（３．０，４３．７３）、（２．０，４３．５９）、（１．０，４３．４９）、（１．０，４３．４２）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあることを特徴とする請求項１又は２記載の弾性表面波デバイス。
【請求項４】
前記ＩＤＴのライン占有率ηが、
【数７】
を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の弾性表面波デバイス。
【請求項５】
前記電極指間溝の深さＧと前記電極指の膜厚Ｈとの和が、０．０４０７λ≦Ｇ＋Ｈを満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の弾性表面波デバイス。
【請求項６】
前記電極指及び前記導体ストリップに直交する第１の方向と前記水晶基板の電機軸とのなす角度が前記オイラー角ψであり、
前記ＩＤＴ及び反射器の少なくとも一部が、前記第１の方向と角度δをもって交差する第２の方向に配置され、
前記角度δが前記水晶基板のパワーフロー角±１°の範囲内であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の弾性表面波デバイス。
【請求項７】
前記ＩＤＴを駆動するための発振回路を更に有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載の弾性表面波デバイス。
【請求項１】
オイラー角（−１．５°≦φ≦１．５°，θ＝１２３°，ψ）の水晶基板と、
前記水晶基板の主面に設けられた複数の電極指からなり、ストップバンド上端モードの弾性表面波を励振するＩＤＴと、
前記ＩＤＴの隣接する前記電極指間の前記水晶基板の表面に凹設した複数の電極指間溝とを有し、
前記電極指間溝の深さＧ及び前記電極指の膜厚Ｈが、前記弾性表面波の波長をλとしたとき、１％≦Ｇ／λ≦４％、及び１％≦Ｈ／λ≦４％の関係をそれぞれ満足することを特徴とする弾性表面波デバイス。
【請求項２】
前記ＩＤＴのライン占有率ηを、動作温度範囲内で電気機械結合係数が０．０５２％以上となるように決定したことを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
【請求項３】
前記ＩＤＴのライン占有率ηが、該ライン占有率η（％）を縦軸、前記電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標において、
前記電極指膜厚Ｈが１．０〜１．５％λのとき、各点（１．０，０．７５７）、（２．０，０．７０３）、（３．０，０．６７９）、（４．０，０．６５０）、（４．０，０．６４２）、（３．０，０．６５９）、（２．０，０．６８６）、（１．０，０．７５４）、（１．０，０．７５７）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
前記電極指膜厚Ｈが１．５〜２．０％λのとき、各点（１．０，０．７４９）、（２．０，０．６９０）、（３．０，０．６７６）、（４．０，０．６５０）、（４．０，０．６３７）、（３．０，０．６５７）、（２．０，０．６８４）、（１．０，０．７４８）、（１．０，０．７４９）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
前記電極指膜厚Ｈが２．０〜２．５％λのとき、各点（１．０，０．７３２）、（２．０，０．６９１）、（３．０，０．６７０）、（４．０，０．６４１）、（４．０，０．６２９）、（３．０，０．６５１）、（２．０，０．６８０）、（１．０，０．７３０）、（１．０，０．７３２）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
前記電極指膜厚Ｈが２．５〜３．０％λのとき、各点（１．０，０．７３２）、（２．０，０．６６９）、（３．０，０．６５８）、（３．０，０．６４２）、（２．０，０．６６７）、（１．０，０．７１０）、（１．０，０．７３２）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
前記電極指膜厚Ｈが３．０〜３．５％λのとき、各点（１．０，０．６９２）、（２．０，０．６６９）、（３．０，０．６４０）、（３．０，０．６２９）、（２．０，０．６５５）、（１．０，０．６９０）、（１．０，０．６９２）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
前記電極指膜厚Ｈが３．５〜４．０％λのとき、各点（１．０，０．６７９）、（２．０，０．６６３）、（３．０，０．６２０）、（３．０，０．６１５）、（２．０，０．６４２）、（１．０，０．６７２）、（１．０，０．６７９）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、かつ、
前記水晶基板のオイラー角ψが、該オイラー角ψ（°）を縦軸、前記電極指間溝の深さＧ（％λ）を横軸とした直交座標において、
前記電極指膜厚Ｈが１．０〜１．５％λのとき、各点（１．０，４３．６３）、（２．０，４３．６８）、（３．０，４３．７２）、（４．０，４３．７８）、（４．０，４３．７１）、（３．０，４３．６７）、（２．０，４３．６６）、（１．０，４３．６２）、（１．０，４３．６３）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
前記電極指膜厚Ｈが１．５〜２．０％λのとき、各点（１．０，４３．５８）、（２．０，４３．６２）、（３．０，４３．６９）、（４．０，４３．７８）、（４．０，４３．７２）、（３．０，４３．６４）、（２．０，４３．６０）、（１．０，４３．５７）、（１．０，４３．５８）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
前記電極指膜厚Ｈが２．０〜２．５％λのとき、各点（１．０，４３．５６）、（２．０，４３．６０）、（３．０，４３．６８）、（４．０，４３．７８）、（４．０，４３．７６）、（３．０，４３．６４）、（２．０，４３．５７）、（１．０，４３．５４）、（１．０，４３．５６）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
前記電極指膜厚Ｈが２．５〜３．０％λのとき、各点（１．０，４３．５０）、（２．０，４３．５８）、（３．０，４３．６８）、（３．０，４３．６６）、（２．０，４３．５５）、（１．０，４３．４９）、（１．０，４３．５０）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあり、
前記電極指膜厚Ｈが３．０〜３．５％λのとき、各点（１．０，４３．４９）、（２．０，４３．５８）、（３．０，４３．７０）、（３．０，４３．６９）、（２．０，４３．５４）、（１．０，４３．４５）、（１．０，４３．４９）を結ぶ多角形で表される範囲内にあり、
前記電極指膜厚Ｈが３．５〜４．０％λのとき、各点（１．０，４３．４２）、（２．０，４３．５５）、（３．０，４３．７２）、（３．０，４３．７３）、（２．０，４３．５９）、（１．０，４３．４９）、（１．０，４３．４２）を結ぶ多角形で囲まれる範囲内にあることを特徴とする請求項１又は２記載の弾性表面波デバイス。
【請求項４】
前記ＩＤＴのライン占有率ηが、
【数７】
を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の弾性表面波デバイス。
【請求項５】
前記電極指間溝の深さＧと前記電極指の膜厚Ｈとの和が、０．０４０７λ≦Ｇ＋Ｈを満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の弾性表面波デバイス。
【請求項６】
前記電極指及び前記導体ストリップに直交する第１の方向と前記水晶基板の電機軸とのなす角度が前記オイラー角ψであり、
前記ＩＤＴ及び反射器の少なくとも一部が、前記第１の方向と角度δをもって交差する第２の方向に配置され、
前記角度δが前記水晶基板のパワーフロー角±１°の範囲内であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の弾性表面波デバイス。
【請求項７】
前記ＩＤＴを駆動するための発振回路を更に有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載の弾性表面波デバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９−１】
【図９−２】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９−１】
【図９−２】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−６０４１７（Ｐ２０１２−６０４１７Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０１７４８（Ｐ２０１０−２０１７４８）
【出願日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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