表面声波元件和配备有该元件的电子设备制造技术

一种表面声波元件１，包括：衬底２；层压在衬底２上的中间层和压电层４；设置在压电层４上的ＩＤＴ５；设置在ＩＤＴ５的两侧的一对反射器６和７；以及保护层８，用于覆盖ＩＤＴ５和反射器６和７。该ＩＤＴ５，即，电极５ａ和５ｂ的每一个，具有以指定间隔并置的多个电极指５１；反射器６和７分别具有多个反射体６１和７１。此外，每一个反射器６和７的反射体的间距Ｐｒ都设置为小于ＩＤＴ５的电极指的间距Ｐｔ，且优选地，将Ｐｒ／Ｐｔ的比值设置在０．７到０．９９９５的范围之内。根据该表面声波元件１，可以改进阻抗特性和插入损耗。此外，提供了具有这样的表面声波元件的电子设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种表面声波元件和配备有该元件的电子设备。
技术介绍
通过将其能量集中在传播介质的表面附近而传播的波称作表面声波(SAW)。表面声波元件是一种利用了这样的表面声波的器件。表面声波元件在用于诸如移动电话的通信设备的带通滤波器、作为参考时钟的谐振器、用于信号处理的延迟元件(特别是，傅里叶变换功能元件)、诸如压力传感器和温度传感器的各种传感器、光偏转器等中使用。例如，用作滤波器或谐振器的表面声波元件包含作为表面声波的传播介质的压电基体；设置在压电基体上的一对叉指式换能器(ITD)，一个用于输入，用于施加电压以激发压电基体中的表面声波，另一个用于输出，用于检测在压电基体上传播的表面声波和通过将该表面声波转换为电信号来输出该波；以及，设置在组合IDT的两侧的一对反射器。IDT和反射器分别由诸如铝的导电材料层形成。在表面声波元件中，当向输入IDT提供交流电(电信号)时，由于交流电引起的电场，在压电基体中产生了应变。此时，由于产生电场的电极的叉指式结构，在压电基体中创建了高和低密度图案，结果，产生了表面声波。所产生的表面声波在IDT的两侧上传播，然后通过反射器反射该表面声波，这在反射器之间的空间中引起了谐振。通过输出IDT，将表面声波的能量轮换为电能，并将其从输出IDT输出。当表面声波用于谐振器或滤波器时，决定谐振器的阻抗特性和滤波器中的插入损耗的因素包括IDT的电极指间距Pt和反射器的反射体间距Pr。通常，将电极指间距Pt和反射体间距Pr分别设置为大约表面声波的波长λ的一半。当IDT和反射器的厚度较小或这些组件的构成材料的比重相对较低时，通过将电极指间距Pt设置成与反射体间距Pr相等，能够使IDT的表面声波的频率和反射器的表面声波的频率匹配，从而，使阻抗特性和插入损耗得到改进。然而，响应IDT和反射器所需的功能，存在IDT和反射器的厚度的最佳值。例如，当需要反射器和IDT的表面声波的高反射率时，优选地，IDT和反射器的厚度相对较大。然而，当使IDT和反射器的厚度变大时，IDT的表面声波的频率和反射器的表面声波的频率的匹配趋向于被失去。结果，可以看到阻抗特性和插入损耗很可能受到损害的现象。当使用具有相对高的比重的材料作为IDT和反射器的构成材料时，该现象会变得尤为明显。在这样的情况下，已经提出了一种表面声波元件，通过将电极指间距Pt设置为小于与反射体间距Pr，能够提供令人满意的谐振性能，即使对IDT和反射器进行配置以使其反射率变得较高的情况下(例如，见日本专利公开NO.H7-73177)。然而，根据压电基体的结构，会发生以下情况即使当应用了现有技术中所述的结构，也不能够获得表面声波元件的阻抗特性和插入损耗上的充分改进。
技术实现思路
考虑到上述现有技术中的问题，提出了本专利技术，因此，本专利技术的目的是提出一种采用了具有压电层的衬底的表面声波元件，通过其，能够改进元件的阻抗特性和插入损耗，并且提出了配备有该表面声波元件的电子设备。为了实现上述目的，本专利技术提出了一种表面声波元件，包括衬底；压电层，设置在衬底上，主要由压电材料形成；设置在压电层上的叉指式换能器，用于将电信号转换成表面声波，和/或用于将表面声波转换成电信号，并且所述叉指式换能器包括多个以指定间隔并置的电极指；以及反射器，与压电层上的叉指式换能器相邻地设置，第一反射器包括以指定间隔并置的多个反射体，其中，使反射器的反射体的间距小于叉指式换能器的电极指的间距。按照具有上述结构的表面声波元件，能够改进使用具有压电层衬底的声波元件的阻抗特性和插入损耗。在本专利技术中，优选的是，当分别将叉指式换能器的电极指的间距和反射器的反射体的间距定义为Pt和Pr时，Pr/Pt的比值处于0.7到0.9995的范围之内。这能够更可靠地改进该元件的阻抗特性和插入损耗。此外，同样优选的是，该压电层的厚度等于或小于将在压电层中所激发的表面声波的波长的两倍。优选地，本专利技术特别应用于具有这样的厚度的表面声波元件。在本专利技术中，同样优选的是，该表面声波元件还包括中间层，其设置在压电层和衬底之间，用于设置在压电层中所激发的表面声波的特性。这能够将表面声波的特性设置为所需的特性。此外，在本专利技术中，同样优选的是，该中间层由包含从其中包括钻石、蓝宝石、氧化铝、硅、氮化硅、玻璃、结晶石英、钽酸锂、和铌酸钾的组中选择的至少一种材料作为其主要成分的材料形成。由上述材料形成中间层能够有助于实现诸如射频LAN或光通信的高速通信领域中所需的高频的表面声波。此外，同样优选的是，该压电层由其中包含从包括氧化锌、氮化铝、钽酸锂、铌酸锂和铌酸钾的组中选择的至少一种材料作为其主要成分的材料形成。根据上述材料形成压电层，能够获得高频型且具有极好的耐热性的表面声波元件。在本专利技术中，优选的是，叉指式换能器和反射器之间的间距在压电层中激发的表面声波的波长的0.05到0.4倍的范围内，或者处于该值与该波长的整倍数的和的范围之内。这能够使反射器有效地进行表面声波的谐振。此外，同样优选的是，该表面声波元件还包括第二反射器，其中，反射器和第二反射器设置在压电层上的叉指式换能器的两侧。这能够将表面声波限制在此之间以对其进行谐振。此外，同样优选的是，第二反射器的结构与反射器的结构实质上是相同的。这能够将表面声波限制在此之间以更为动态地对其进行谐振。本专利技术的另一个方面涉及一种配备有如上所述的表面声波元件的电子设备。当考虑结合附图所采用的以下优选实施例的描述时，本专利技术的上述和其它特点、结构、优点将变得更明显。附图说明图1是示出了根据本专利技术的表面声波元件的第一实施例的平面图；图2是图1所示的表面声波元件的截面图；图3是示出了在IDT处和在反射器处的表面声波的频率与IDT和反射器的膜厚度之间的关系的曲线图。图4是示出了在IDT处和在反射器处的表面声波的频率与具有单层结构的压电衬底的表面声波元件的IDT和反射器的膜厚度之间的关系的曲线图；图5是示出了根据本专利技术的表面声波元件的第二实施例的平面图；图6是图5所示的表面声波元件的截面图；图7是配备有本专利技术的表面声波元件的电子设备(笔记本型个人计算机)；图8是配备有本专利技术的表面声波元件的电子设备(移动电话)；图9是配备有本专利技术的表面声波元件的电子设备(数字静物摄像机)；图10是示出了在实例1和比较实例1的每一个中制造的表面声波元件的阻抗特性的曲线图；图11是示出了在实例2和比较实例2的每一个中制造的表面声波元件的插入损耗(能量损耗)的曲线图。具体实施例方式在下文中，将描述根据本专利技术的表面声波元件和配备有该表面声波元件的电子设备的优选实施例。第一实施例图1是示出了根据本专利技术的表面声波元件的第一实施例的平面图，而图2是图1所示的表面声波元件的截面图。在以下描述中，图2较上的侧和较下的侧将分别称为“上方”和“下方”。附图的每一个图中所示的表面声波元件1包括衬底2；层压在衬底2上的中间层3和压电层4；设置在压电层4上的IDT 5；设置在IDT 5的两侧的一对反射器6和7；以及设置来覆盖IDT 5和反射器6和7的保护层。衬底2的构成材料的实例包括诸如Si、GaSi、SiGe、GaAs、STC和InP、结晶石英的各种半导体材料；各种玻璃材料；各种陶瓷材料；以及诸如聚酰亚胺和聚碳酸酯等各种树脂材料等。尽管衬底2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面声波元件，包括：衬底；压电层，设置在衬底上，并且主要由压电材料形成；　设置在压电层上的叉指式换能器，用于将电信号转换成表面声波，和／或用于将表面声波转换成电信号，并且所述叉指式换能器包括以指定间隔并置的多个电 极指；以及反射器，与压电层上的叉指式换能器相邻地设置，第一反射器包括以指定间隔并置的多个反射体，其中，使反射器的反射体的间距小于叉指式换能器的电极指的间距。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：舩坂司，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]