專利名稱：蘭姆波型諧振子以及振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用了蘭姆波的蘭姆波型諧振子和具有該蘭姆波型諧振 子的振蕩器。
背景技術(shù)：
所謂蘭姆波是通過將基板厚度削減至要傳播的波的數(shù)波長以下、以 使在基板內(nèi)部傳播的體波反復(fù)在基板的上下表面反射而傳播的板波。與
距基板表面的深度1波長以內(nèi)具有90%能量的瑞利波、泄漏聲表面波、 模擬縱波型泄漏聲表面波的表面波不同，蘭姆波是在基板內(nèi)部傳播的體 波，所以能量分布于整個基板。根據(jù)非專利文獻l，板波和瑞利波在學(xué)術(shù) 上也存在區(qū)別，在非專利文獻2中示出瑞利波、泄漏聲表面波的分析方 法，在非專利文獻3中示出蘭姆波的分析方法。其中最大不同點是8次 方程式的解的選擇方法依據(jù)各個波而不同，瑞利波和蘭姆波是完全不同 的波，從而性質(zhì)不同。由此，蘭姆波在與瑞利波同樣的設(shè)計條件下無法 取得良好的特性，所以需要以蘭姆波為對象的設(shè)計方法。
另外，蘭姆波的特征如專利文獻1所示的分散曲線那樣，蘭姆波可 傳播的模式是基板厚度方向的波數(shù)滿足諧振條件的模式，蘭姆波存在含 有高次的多個模式。由于存在的模式的相位速度在瑞利波以上、且還存 在多個具有"縱波，，以上相位速度的模式，所以在相位速度大的模式下， 即使是與上述表面波相同的線寬也能夠容易成為高頻化。另外，通過采 用厚度為5波長以下的AT切晶體基板來優(yōu)化溫度特性，從而能夠利用適 合高頻化的蘭姆波。
另外，提出了如下的蘭姆波型高頻諧振子在結(jié)構(gòu)為在壓電基板的 主面上間插有第1交叉指電極和第2交叉指電極的IDT電極中，當(dāng)設(shè)第 1交叉指電極和第2交叉指電極的交叉寬度為W、蘭姆波的波長為X時，交叉寬度W被設(shè)定在用2R蕓W^54 i表示的范圍內(nèi)(例如，參照專利文 獻2)。
專利文獻1:日本特開2003-258596號公報 專利文獻2:日本特開2008-54163號公報
非專利文獻1:超聲波便覽，超聲波便覽編集委員會編集，丸善株 式會社出版。1999年發(fā)行第62頁 第71頁
非專利文獻2:聲波元件技術(shù)指南，學(xué)振150委編集，歐姆社(Ohmsha) 出版。1991年發(fā)行第148頁 第158頁
非專利文獻3:中川恭彥，重田光善，柴田和匡，垣尾省司著，蘭 姆波型聲波元件用基板的溫度特性，電子信息通信學(xué)會論文集CNO.l。 第34頁 第39頁
在上述專利文獻1中記載了如下內(nèi)容采用重金屬作為電極，由此 來提高蘭姆波的反射系數(shù)，由于利用較少的反射器個數(shù)來封閉(閉^込 灼)能量，所以可使其小型化。這意味著通過抑制縱方向(蘭姆波的傳播 方向)的振動泄漏來封閉能量。但是，沒有考慮橫方向(與蘭姆波的傳播方 向垂直的方向)的能量封閉，所以很難稱之為最優(yōu)電極設(shè)計。另外，在專 利文獻2中也沒有公開用于提高橫方向的能量封閉的具體方法。
另外，當(dāng)從母線電極的外端部向壓電基板的橫方向外端部發(fā)生振動 泄漏時，由于來自壓電基板外端部的反射波而發(fā)生寄生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是為了解決上述課題的至少一部分而開發(fā)的，其可作為以 下的形態(tài)或適用例來實現(xiàn)。本適用例涉及的蘭姆波型諧振子具備間插有設(shè)置在壓電 基板的一個主面上的多個電極指片而構(gòu)成的IDT電極；以及配設(shè)在上述
IDT電極的蘭姆波傳播方向兩側(cè)的一對反射器，該蘭姆波型諧振子的特 征在于，當(dāng)將激勵的蘭姆波波長設(shè)為X時，上述壓電基板的厚度t處于用 (KtA^3表示的范圍內(nèi)，在將分別連接多個上述電極指片的母線電極的寬 度表示為Wb、將上述電極指片和上述母線電極之間的距離表示為Wg時，在設(shè)距離Wg為x軸、寬度Wb為y軸的正交坐標(biāo)中，距離Wg和寬度 Wb共同處于用圓方程式&-10)2+&+12.7)2=192表示的圓弧和Wg^R、 Wb^a圍成的范圍以及以下范圍的任意一個中，該范圍是在用坐標(biāo)(Wg, Wb)表示的情況下，利用直線將由(l.O， 7.0)， (1.0， 20.0)， (2.0， 21.0)， (4.5, 22.5)， (7.5， 25.0)， (12.0， 23.0)， (15.5， 20.8)， (18.0， 14.0)， (20.0, 7.0)， (16.0， 10.0)， (15.0， 9.0)， (12.5， 8.0)， (10.0， 8.0)， (8.0， 9.0), (7.0, 8.0)， (5.0， 8.0)， (3.5， 10.0), (2.0， 10.0)， (1.0， 7.0)所示的各個坐標(biāo)按 照記述順序進行連接，并通過上述直線圍成的范圍。根據(jù)本適用例，在從母線電極的外端部到壓電基板的外端部的自由 表面(僅是沒有電極的晶體基板的區(qū)域)上，與蘭姆波的傳播方向垂直的橫 方向的位移收斂。上述情況為振動幾乎沒有從母線電極泄漏到外側(cè)的狀 態(tài)、即能量被封閉的狀態(tài)。因此，通過抑制橫方向的振動泄漏，可顯著 地縮小在壓電基板的橫方向外端部發(fā)生的反射波的振幅。由此，可降低 來自壓電基板的橫方向外端部的反射波引起的寄生。而且，上述情況可抑制在評價蘭姆波型諧振子的諧振特性方面為重 要因素的Q值降低和CI值增加。因此，高Q值可穩(wěn)定地維持蘭姆波型 諧振子的振蕩，低CI值可實現(xiàn)消耗功率的減少。[適用例2]在上述適用例涉及的蘭姆波型諧振子中，在間插有多個上 述電極指片時，相互交叉的上述電極指片的交叉寬度是以上。在考慮將該蘭姆波型諧振子應(yīng)用于振蕩器時，如果沒有滿足與振蕩 電路組合時的振蕩條件，就無法適用于振蕩器。但是，根據(jù)在實施方式 中敘述的諧振頻率附近的導(dǎo)納圓線圖的測定結(jié)果，如果交叉寬度Wi在 20X以上則B<0并具有電感性，所以在組合蘭姆波型諧振子和振蕩電路 時可穩(wěn)定地進行振蕩。[適用例3]在上述適用例涉及的蘭姆波型諧振子中，上述壓電基板是 利用cp=0度、35度se^47.2度、-5度<\|/<+5度來表示歐拉角((p、 e、 \}/)、 且厚度t和蘭姆波波長X的關(guān)系滿足0.176^t/^S 1.925的晶體基板。蘭姆波型諧振子的頻率溫度特性、頻帶、激勵的穩(wěn)定性是根據(jù)晶體 基板的切出角度和聲波的傳播方向來判斷的。即，根據(jù)歐拉角(o， e， 0)中的角度e、用基板厚度t和波長x的關(guān)系表示的標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度t/人來 判斷的。通過將各個要素設(shè)為如上所述的關(guān)系式，可應(yīng)對比前述現(xiàn)有技術(shù)的STW切晶體、ST切晶體優(yōu)良的頻率溫度特性和高頻帶，另夕卜，還能夠提 高表示晶體基板的激勵效率的機電耦合系數(shù)(K2)，所以可提供容易激勵、且具有穩(wěn)定的頻率溫度特性的蘭姆波型諧振子。[適用例4]本適用例涉及的振蕩器的特征是具有上述適用例記載的 蘭姆波型諧振子；以及用于激勵上述蘭姆波型諧振子的振蕩電路。根據(jù)本適用例，可提供一種振蕩器，該振蕩器采用晶體基板作為壓 電基板，并且使用上述最優(yōu)電極設(shè)計條件以及交叉寬度Wi為以上的 蘭姆波型諧振子，來抑制振動泄漏，從而高Q值、低CI值且頻率溫度特 性優(yōu)良。


圖1是表示實施方式1的晶體基板的切出方位的說明圖。 圖2表示實施方式1的蘭姆波型諧振子，其中，(a)是表示概括構(gòu)造 的立體圖，(b)是表示(a)的A-A截面的剖視圖。圖3是表示標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度t/X和相位速度的關(guān)系的曲線圖。圖4是從上方觀察圖2(a)所示的蘭姆波型諧振子的平面圖。圖5是表示實施例1的計算結(jié)果的曲線圖。圖6是表示實施例2的計算結(jié)果的曲線圖。圖7是表示實施例3的計算結(jié)果的曲線圖。圖8是表示實施例4的計算結(jié)果的曲線圖。圖9是表示實施例5的計算結(jié)果的曲線圖。圖10是表示實施例6的計算結(jié)果的曲線圖。圖11是表示實施例7的計算結(jié)果的曲線圖。圖12是表示實施例8的計算結(jié)果的曲線圖。圖13是表示實施例9的計算結(jié)果的曲線圖。圖14是表示實施例10的計算結(jié)果的曲線圖。圖15是表示實施例11的計算結(jié)果的曲線圖。 圖16是表示實施例12的計算結(jié)果的曲線圖。 圖17是表示實施例13的計算結(jié)果的曲線圖。 圖18是表示實施例14的計算結(jié)果的曲線圖。 圖19是表示實施例15的計算結(jié)果的曲線圖。 圖20是表示實施例16的計算結(jié)果的曲線圖。 圖21是表示實施例17的計算結(jié)果的曲線圖。 圖22是表示實施例18的計算結(jié)果的曲線圖。 圖23是表示實施例19的計算結(jié)果的曲線圖。 圖24是表示實施例20的計算結(jié)果的曲線圖。 圖25是表示實施例21的計算結(jié)果的曲線圖。 圖26是表示實施例22的計算結(jié)果的曲線圖。 圖27是表示實施例23的計算結(jié)果的曲線圖。 圖28是表示實施例24的計算結(jié)果的曲線圖。 圖29是表示實施例25的計算結(jié)果的曲線圖。 圖30是表示實施例26的計算結(jié)果的曲線圖。 圖31是表示實施例27的計算結(jié)果的曲線圖。 圖32是表示實施例28的計算結(jié)果的曲線圖。 圖33是表示實施例29的計算結(jié)果的曲線圖。 圖34是表示實施例30的計算結(jié)果的曲線圖。 圖35是表示實施例31的計算結(jié)果的曲線圖。 圖36是表示實施例32的計算結(jié)果的曲線圖。 圖37是表示實施例33的計算結(jié)果的曲線圖。 圖38是表示實施例34的計算結(jié)果的曲線圖。 圖39是表示實施例35的計算結(jié)果的曲線圖。 圖40是表示實施例36的計算結(jié)果的曲線圖。 圖41是表示實施例37的計算結(jié)果的曲線圖。 圖42是表示實施例38的計算結(jié)果的曲線圖。 圖43是表示實施例39的計算結(jié)果的曲線圖。圖44是表示實施例40的計算結(jié)果的曲線圖。 圖45是表示實施例41的計算結(jié)果的曲線圖。 圖46是表示實施例42的計算結(jié)果的曲線圖。 圖47是表示實施例43的計算結(jié)果的曲線圖。 圖48是表示實施例44的計算結(jié)果的曲線圖。 圖49是表示實施例45的計算結(jié)果的曲線圖。 圖50是表示實施例46的計算結(jié)果的曲線圖。 圖51是表示實施例47的計算結(jié)果的曲線圖。 圖52是表示實施例48的計算結(jié)果的曲線圖。 圖53是表示實施例49的計算結(jié)果的曲線圖。 圖54是表示實施例50的計算結(jié)果的曲線圖。 圖55是表示實施例51的計算結(jié)果的曲線圖。 圖56是表示實施例52的計算結(jié)果的曲線圖。 圖57是表示實施例53的計算結(jié)果的曲線圖。 圖58是表示實施例54的計算結(jié)果的曲線圖。 圖59是表示實施例55的計算結(jié)果的曲線圖。 圖60是表示實施例56的計算結(jié)果的曲線圖。 圖61是表示實施例57的計算結(jié)果的曲線圖。 圖62是表示實施例58的計算結(jié)果的曲線圖。 圖63是表示實施例59的計算結(jié)果的曲線圖。 圖64是表示實施例60的計算結(jié)果的曲線圖。 圖65是表示實施例61的計算結(jié)果的曲線圖。 圖66是表示實施例62的計算結(jié)果的曲線圖。 圖67是表示實施例63的計算結(jié)果的曲線圖。 圖68是表示實施例64的計算結(jié)果的曲線圖。 圖69是表示實施例65的計算結(jié)果的曲線圖。 圖70是表示實施例66的計算結(jié)果的曲線圖。圖71是表示實施例1 實施例66的IDT電極的各參數(shù)組合中的橫 方向位移是否收斂的說明圖。圖72是表示頻率溫度變動量和歐拉角(0， e， o)中的角度e之間的關(guān) 系的曲線圖。圖73是表示頻率溫度變動量和標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度t/人之間的關(guān)系的曲線圖。圖74是表示歐拉角(0， e， o)中的角度e和相位速度之間的關(guān)系的曲 線圖。圖75是表示標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度t/X和相位速度之間的關(guān)系的曲線圖。圖76是表示歐拉角(0， e， o)中的角度e、相位速度和頻率溫度變動量之間的關(guān)系的曲線圖。圖77是表示歐拉角(0， e， o)中的角度e、機電耦合系數(shù)K^和頻率溫度變動量之間的關(guān)系的曲線圖。圖78是表示標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度t/ u相位速度和頻率溫度變動量之間的關(guān)系的曲線圖。圖79是表示標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度t/ u機電耦合系數(shù)&2和頻率溫度變動 量之間的關(guān)系的曲線圖。圖80是諧振頻率附近的導(dǎo)納圓線圖。 符號說明l...蘭姆波型諧振子，IO...晶體基板，t...晶體基板的厚度，X...蘭姆 波的波長，Wg...電極指片和母線電極的距離，Wb...母線電極的寬度，R... 圓弧，J1 J20.,.實施例1 實施例20。
具體實施方式
以下，根據(jù)附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖1 圖4表示實施方式1的蘭姆波型諧振子，圖5 圖71表示具 體的實施例1 實施例66，圖72 圖79表示溫度特性，圖80表示導(dǎo)納 的圓線圖。另外，以下說明中參照的圖是為了便于圖示而使元件或部分的縱橫 比例尺與實際不同的示意圖。 (實施方式1)圖1是表示本實施方式的晶體基板的切出方位和蘭姆波傳播方向的說明圖、即歐拉角(cp， e， v)/)的說明圖。利用稱為電氣軸的x軸、稱為機械軸的Y軸、稱為光學(xué)軸的Z軸來定義作為壓電基板的晶體基板10。由歐拉角(O。， 0°， 0。)表示的基板為異有與Z軸垂直的主面的Z切基 板。這里，歐拉角的cp與Z切基板的第l旋轉(zhuǎn)相關(guān)，該歐拉角的cp是將 Z軸設(shè)為旋轉(zhuǎn)軸、將從+X軸向+Y軸側(cè)旋轉(zhuǎn)的方向設(shè)為正旋轉(zhuǎn)角度的第1 旋轉(zhuǎn)角度。歐拉角的e與z切基板第i旋轉(zhuǎn)后進行的第2旋轉(zhuǎn)相關(guān)，該歐拉角 的e是將第i旋轉(zhuǎn)后的x軸設(shè)為旋轉(zhuǎn)軸、將從第i旋轉(zhuǎn)后的+Y軸向+z軸旋轉(zhuǎn)的方向設(shè)為正旋轉(zhuǎn)角度的第2旋轉(zhuǎn)角度。晶體基板10的切面由第i旋轉(zhuǎn)角度cp和第2旋轉(zhuǎn)角度e決定。歐拉角的V與Z切基板第2旋轉(zhuǎn)后進行的第3旋轉(zhuǎn)相關(guān)，該歐拉角 的xj/是將第2旋轉(zhuǎn)后的Z軸設(shè)為旋轉(zhuǎn)軸、將從第2旋轉(zhuǎn)后的+X軸向第2 旋轉(zhuǎn)后的+Y軸側(cè)旋轉(zhuǎn)的方向設(shè)為正旋轉(zhuǎn)角度的第3旋轉(zhuǎn)角度。蘭姆波的 傳播方向利用與第2旋轉(zhuǎn)后的X軸相對的第3旋轉(zhuǎn)角度xjz來表示。圖2表示實施方式1的蘭姆波型諧振子，(a)是表示概括構(gòu)造的立體 圖，(b)是表示(a)的A-A截面的剖視圖。本實施方式中的晶體基板10的 切出方位是使厚度方向的Z軸旋轉(zhuǎn)角度6至Z'的旋轉(zhuǎn)Y切晶體，圖中， 按照長邊方向為X軸、寬度方向為Y'、厚度方向為Z'的方式切出(參照圖1)。在圖2(a)、 (b)中，該蘭姆波型諧振子l具有晶體基板10;在晶體 基板10 —個主面的X軸方向上形成的梳齒形狀的IDT電極(Interdigital Transducer)20;以及設(shè)置在蘭姆波傳播方向的IDT電極20兩側(cè)的一對反 射器25、 26。因此，蘭姆波的行進方向為X軸方向。另外，當(dāng)設(shè)晶體基板10的厚度為t、要傳播的蘭姆波的波長為X時， 標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度t/X被設(shè)定在由0<t/XS3表示的范圍內(nèi)。IDT電極20由鋁電極組成，其具有輸入IDT電極21和GND(接 地)IDT電極22。輸入IDT電極21中平行地形成有相同長度的電極指片 21a、 21b、 21c，利用母線電極21d來連接電極指片21a、 21b、 21c的一端。GNDIDT電極22中平行地形成有相同長度的電極指片22a、 22b,利 用母線電極22c來連接電極指片22a、 22b的一端。輸入IDT電極21和GNDIDT電極22相互間插電極指片，電極指片 21a、 21b、 21c的尖端部被配設(shè)為與母線電極22c具有間隙。另外，電極 指片22a、 22b的尖端部被配設(shè)為與母線電極21d具有間隙。另外，將在 間插有輸入IDT電極21的電極指片21a、 21b、 21c和GNDIDT電極22 的電極指片22a、 22b時電極指片相互交叉的寬度表示為交叉寬度。另外，簡化了圖2中的IDT電極20的電極指片以及反射器25、 26 的電極指片的數(shù)量，實際上可分別設(shè)置有數(shù)十根至數(shù)百根。晶體基板10是由稱為電氣軸的X軸、稱為機械軸的Y軸、稱為光 學(xué)軸的Z軸的面構(gòu)成的薄板。但是，本實施方式中的晶體基板10的切出 方位是使厚度方向的Z軸旋轉(zhuǎn)角度e至Z'的旋轉(zhuǎn)Y切晶體，圖中表示晶 體基板10的圖示的軸方向。因此，用Z表示厚度方向，用X表示蘭姆波 的傳播方向，用Y表示與蘭姆波的傳播方向垂直的方向。另外，有時將 X方向表示為縱方向，將Y方向表示為橫方向。在本實施方式中，將電極指片21a、 21b、 21c的間距以及電極指片 22a、 22b的間距設(shè)為、(蘭姆波的波長)，將各電極指片的寬度以及各電極 指片間的距離設(shè)為(1/4)L蘭姆波型諧振子1通過對輸入IDT電極21以規(guī)定頻率輸入的驅(qū)動信 號來激勵晶體基板IO，該激勵出的聲波朝著晶體基板的X方向， 一邊在 晶體基板10的表面/背面內(nèi)進行反射一邊進行傳播。將這樣傳播的聲波稱 為蘭姆波。IDT電極20的構(gòu)造與SAW諧振子相似，不過因為采用的波 的種類不同，所以特性也不同，設(shè)計條件也顯然不同。并且，從IDT電 極20傳播的蘭姆波由反射器25、 26進行反射。因此，從電極指片21a的蘭姆波的傳播方向中心到反射器25的最靠 近電極指片21a的蘭姆波的傳播方向中心的距離Dl被設(shè)定為(l/2)n i(n為 整數(shù))，同樣地，從電極指片21c的蘭姆波的傳播方向中心到反射器26 的最靠近電極指片21c的蘭姆波的傳播方向中心的距離D2也被設(shè)定為 (1/2)nX(n為整數(shù))，并以規(guī)定的頻率來設(shè)定反射波，以使相位與驅(qū)動信號一致。另夕卜，電極指片21a和反射器25的距離、電極指片21c和反射器26 的距離也可以不是(1/2)L接著，參照附圖，對標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度t/X和相位速度的關(guān)系進行說明。圖3是表示標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度t/人和相位速度的關(guān)系的曲線圖。橫軸表 示標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度t/入，縱軸表示相位速度(m/s)。另外，例示了采用晶體 基板10作為壓電基板時的蘭姆波型諧振子。圖3示出該蘭姆波型諧振子 l存在多個模式的情況，隨著標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度t/X變大，各模式下的相位 速度集中在相位速度3000(m/s) 6000(m/s)的范圍內(nèi)，尤其在5000(m/s) 6000(m/s)的范圍內(nèi)密集。這樣，在模式密集時，認為容易引起模式結(jié)合而無法獲得希望的模 式，或者相位速度容易變動。因此，可通過將標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度設(shè)定為 t/XS3，來避開容易引起模式結(jié)合的范圍。另外，圖3示出標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度t/ i越小、相位速度越高的傾向，在 標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度為t/XS3的情況下，存在多個相位速度為6000(m/s)以上 的模式。因為相位速度通過頻率和波長的積來表示，所以該蘭姆波型諧 振子可應(yīng)對高頻。接著，對IDT電極20的結(jié)構(gòu)進行說明。圖4是從上方觀察圖2(a)所示的蘭姆波型諧振子的平面圖。關(guān)于在 本實施方式中提出的最優(yōu)電極設(shè)計參數(shù)，將母線電極21d、 22c的寬度表 示為Wb，將電極指片21a、 21b、 21c和母線電極22c的距離以及電極指 片22a、22b和母線電極21d的距離表示為Wg，將在間插有電極指片21a、 21b、 21c和電極指片22a、 22b時相互交叉的電極指片的交叉寬度表示為 Wi。另外，用中心線P來表示晶體基板10的Y方向(橫方向)的中心位置。 IDT電極20以及反射器25、 26被形成在該中心線P上。接著，對本實施方式的具體實施例進行說明。首先，對支配蘭姆波在橫(Y)方向的位移的微分方程式進行敘述。該 微分方程式是將蘭姆波型諧振子的振動能量在長度和深度方向上進行積 分、并利用得到的拉格朗日函數(shù)I^T-U(T為動能，U為勢能)而取得的，其公式如下。公式1其中，U(Y)是寬度方向位移，Y是以蘭姆波的波長X標(biāo)準(zhǔn)化后的y 坐標(biāo)(y/X)， a常數(shù)是橫方向的剪切效應(yīng)系數(shù)，o)是角頻率，co。是電極指片 交叉寬度無限大的蘭姆波型諧振子所具有的角頻率。a常數(shù)是根據(jù)分析結(jié) 果或測定結(jié)果而取得的，在本實施方式中是0.021。根據(jù)該微分方程式來 計算蘭姆波型諧振子在橫方向的位移。接著，參照圖5 圖71對具體實施例的計算結(jié)果進行說明。(實施例1)圖5表示實施例1的計算結(jié)果，該圖5是在IDT電極的參數(shù)為 Wi=20X、 Wg=4.(R、 Wb-3.0X時，橫軸表示距中心線P的橫方向(Y方向) 的距離、縱軸表示橫方向(Y方向)的位移的曲線圖。此外，各參數(shù)以波長 X來進行標(biāo)準(zhǔn)化。如圖5所示，在IDT電極20的中央(中心線P)處位移最 大，當(dāng)遠離中央時位移急劇收斂，在從母線電極的外端部到晶體基板的 外端部的自由表面(僅為沒有電極的晶體基板的區(qū)域)上位移收斂。上述情 況表示振動幾乎沒有從母線電極泄漏到外側(cè)的狀態(tài)、即能量被封閉的狀 態(tài)。這樣，通過抑制橫方向的振動泄漏，可顯著縮小在壓電基板的橫方 向外端部發(fā)生的反射波的振幅。由此，能夠降低來自壓電基板的橫方向 外端部的反射波引起的寄生。這樣，通過抑制振動泄漏到自由表面，來抑制在評價諧振子的諧振 特性方面為重要因素的Q值降低和CI值增加。因此，高Q值可穩(wěn)定地 維持蘭姆波型諧振子的振蕩，低CI值實現(xiàn)消耗功率的減少。(實施例2)圖6表示實施例2的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為Wi=30X、 Wg=10.(^、 Wb-5.0X時的橫方向的位移。如圖6所示，在自由表面上， 橫方向的位移在晶體基板的Y方向的外端部收斂。(實施例3)
圖7表示實施例3的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為Wi=3(R、 Wg=17.0X、 Wb-3.75X時的橫方向的位移。 (實施例4)
圖8表示實施例4的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為Wi=40X、 Wg-12.0X、 Wb-1.2人時的橫方向的位移。 (實施例5)
圖9表示實施例5的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為Wi=5(R、 Wg=7.0X、 Wb-5.a時的橫方向的位移。 (實施例6)
圖10表示實施例6的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為Wi=30X、 Wg=18.0X、 Wb-2.0X時的橫方向的位移。 (實施例7)
圖11表示實施例7的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為Wi=50X、 Wg=13.0X、 Wb-3.0X時的橫方向的位移。 (實施例8)
圖12表示實施例8的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為Wi-20人、 Wg=3.0;U Wb-2.0X時的橫方向的位移。
上述實施例1 實施例8的各橫方向的位移雖然在母線電極附近存 在大小之別，但是都表明在自由表面內(nèi)收斂的傾向，上述情況表示振動 幾乎沒有從母線電極泄漏到外側(cè)的狀態(tài)、即能量被封閉的狀態(tài)。
(實施例9)
接著，對在最優(yōu)電極設(shè)計范圍以外設(shè)計的處于諧振狀態(tài)時的橫方向 的位移進行說明。
圖13表示實施例9的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為Wi=30X、 Wg=1.0X、 Wb-5.0X時的橫方向的位移。即使在實施例9中，IDT電極中 央處的位移也為最大。但是，與實施例l(參照圖5)明顯不同的是，自由 表面處的位移沒有收斂，且晶體基板的橫方向外端處的位移變大。艮P， 示出了這樣的情況，由于產(chǎn)生了振動泄漏，從而導(dǎo)致能量沒有被封閉。另外，當(dāng)從母線電極21d、 22c的外端部向晶體基板10的橫方向外 端部產(chǎn)生振動泄漏時，由于來自晶體基板IO外端部的反射波而 產(chǎn)生寄生。
(實施例10)
圖14表示實施例10的計算結(jié)果,表示在IDT電極的參數(shù)為Wi=30X、 Wg-5.0人、Wb-7.0人時的橫方向的位移。 (實施例11)
圖15表示實施例11的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為Wi=40 u Wg=10.0X、 Wb二7.0X時的橫方向的位移。 (實施例12)
圖16表示實施例12的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為Wi=40X、 Wg=15.0 u ，=6.(^時的橫方向的位移。 (實施例13)
圖17表示實施例13的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為Wi=30 u Wg=20.0X、 Wb4.5人時的橫方向的位移。 (實施例14)
圖18表示實施例14的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為Wi=30X、 Wg=22.0X、 Wb-2.5X時的橫方向的位移。 (實施例15)
圖19表示實施例15的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為Wi=5(R、 Wg=2.0)t、 Wb-9.0X時的橫方向的位移。 (實施例16)
圖20表示實施例16的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為Wi=50X、 Wg=8.(a、 Wb-8.0X時的橫方向的位移。 (實施例17)
圖21表示實施例17的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為Wi=20X、 Wg=13.0X、 Wb-8.0人時的橫方向的位移。 (實施例18)
圖22表示實施例18的計算結(jié)果,表示在IDT電極的參數(shù)為Wi=20X、Wg=17.0X、德=7.0 1時的橫方向的位移。 (實施例19)
圖23表示實施例19的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為Wi=30L Wg=21.0L Wb-8.0人時的橫方向的位移。 (實施例20)
圖24表示實施例20的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為Wi=30 u Wg=24.0X、 Wb-5.5X時的橫方向的位移。
上述實施例9 實施例20的各橫方向的位移雖然在母線電極附近存 在位移量大小、位移方向之別，但是在自由表面內(nèi)位移沒有收斂。上述 情況表示從母線電極向外側(cè)存在振動泄漏、能量沒有被封閉的狀態(tài)。
此外，還對其他實施例進行說明。
(實施例21)
圖25表示實施例21的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=25.0X、 Wg=1.0X、 Wb=7.(R時的橫方向的位移。根據(jù)實施例21，雖 然在母線電極的外端部附近存在振動泄漏，但在從外端部到晶體基板的 外端部的自由表面上位移收斂。
(實施例22)
圖26表示實施例22的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=30.0X、 Wg-l.O t、 Wb-20.0人時的橫方向的位移。在實施例22中，雖 然在母線電極的范圍內(nèi)存在振動泄漏，但在從外端部到晶體基板的外端 部的自由表面上位移收斂。
(實施例23)
圖27表示實施例23的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi-30.0X、 Wg-2.0 i、 Wb-21.0X時的橫方向的位移。在本實施例23中， 雖然在母線電極的范圍內(nèi)存在振動泄漏，但在從外端部到晶體基板的外 端部的自由表面上位移收斂。
(實施例24)
圖28表示實施例24的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=25.0X、 Wg=4.5、、 Wb-22.5XJ寸的橫方向的位移。(實施例25)
圖29表示實施例25的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=40.0 u Wg-7.5人、Wb二25.0X時的橫方向的位移。 (實施例26)
圖30表示實施例26的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=40.0X、 Wg=12.0X、 Wb-23.0X時的橫方向的位移。 (實施例27)
圖31表示實施例27的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=21.0X、 Wg=15.5X、 Wb-20.8X時的橫方向的位移。 (實施例28)
圖32表示實施例28的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=20.0X、 Wg=18.0X、 Wb-14.0X時的橫方向的位移。 (實施例29)
圖33表示實施例29的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=20.0X、 Wg=20.0 u Wb-7.0人時的橫方向的位移。 (實施例30)
圖34表示實施例30的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=40.0X、 Wg=16.0 u Wb-lO.OX時的橫方向的位移。 (實施例31)
圖35表示實施例31的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=20.0X、 Wg=15.0X、 Wb-9.0、時的橫方向的位移。 (實施例32)
圖36表示實施例32的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi-20.0人、Wg=12.5 u Wb-8.0X時的橫方向的位移。 (實施例33)
圖37表示實施例33的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=20.0X、 Wg=10.0X、 Wb-8.0X時的橫方向的位移。 (實施例34)
圖38表示實施例34的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為Wi=20.0X、 Wg=8.0^、 Wb—.(a時的橫方向的位移。 (實施例35)
圖39表示實施例35的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=22.0X、 Wg=7.0、、 Wb-8.0X時的橫方向的位移。 (實施例36)
圖40表示實施例36的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=20.0 u Wg=5.0L稀=8.0人時的橫方向的位移。 (實施例37)
圖41表示實施例37的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi-20.0入、Wg=3.5X、 Wb-lO.O入時的橫方向的位移。 (實施例38)
圖42表示實施例38的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=20.0X、 Wg=2.0 u Wb-lO.OX時的橫方向的位移。 (實施例39)
圖43表示實施例39的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=25.0X、 Wg=1.5L Wb-13.5X時的橫方向的位移。 (實施例40)
圖44表示實施例40的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=30.0X、 Wg=3.0A 、 Wb-15.0X時的橫方向的位移。 (實施例41)
圖45表示實施例41的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=20.0X、 Wg-4.0人、Wb-17.0人時的橫方向的位移。 (實施例42)
圖46表示實施例42的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=30.0 u Wg=5.0、、 Wb-19.0 i時的橫方向的位移。 (實施例43)
圖47表示實施例43的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=25.0X、 Wg=6.0 i、 Wb-13.0 i時的橫方向的位移。 (實施例44)圖48表示實施例44的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=20.0X、 Wg=7.0、、 Wb-20.0人時的橫方向的位移。 (實施例45)
圖49表示實施例45的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=20.0X、 Wg=8.5 u Wb-22.0X時的橫方向的位移。 (實施例46)
圖50表示實施例46的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=20.0I、 Wg=9.0 u Wb-ll.OX時的橫方向的位移。 (實施例47)
圖51表示實施例47的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=20.0X、 Wg=9.0 u ，=20.0入時的橫方向的位移。 (實施例48)
圖52表示實施例48的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=20.0 u Wg=10.0X、 Wb-lO.OX時的橫方向的位移。 (實施例49)
圖53表示實施例49的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=20.0 u Wg-10.(R、 ，=16.0人時的橫方向的位移。 (實施例50)
圖54表示實施例50的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=40.(a、 Wg-lO.OX、 Wb-23.0X時的橫方向的位移。 (實施例51)
圖55表示實施例51的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=20.0X、 Wg-ll.OX、 Wb-17.0X時的橫方向的位移。 (實施例52)
圖56表示實施例52的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=20.0X、 Wg=13.0、、 Wb-19.0X時的橫方向的位移。 (實施例53)
圖57表示實施例53的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=20.(a、 Wg=13.5X、 Wb-13.0X時的橫方向的位移。(實施例54)
圖58表示實施例54的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=20.0X、 Wg-14.0入、Wb-20.0X時的橫方向的位移。
在上述實施例22 實施例54中，雖然在母線電極的范圍內(nèi)具有大 小之別，但存在振動泄漏，在從母線電極的外端部到晶體基板的外端部 的自由表面上位移收斂。
(實施例55)
圖59表示實施例55的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=30.0 u Wg=2.0 t、 Wb-28.0X時的橫方向的位移。 (實施例56)
圖60表示實施例56的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=35.0X、 Wg=3.(R、 Wb-24.0入時的橫方向的位移。 (實施例57)
圖61表示實施例57的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=20.0 u Wg=6.0X、 Wb-30.0 i時的橫方向的位移。 (實施例58)
圖62表示實施例58的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=30.0X、 Wg=8.0X、 Wb-33.0X時的橫方向的位移。 (實施例59)
圖63表示實施例59的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi-30.0入、Wg=10.0;U Wb-27.0X時的橫方向的位移。 (實施例60)
圖64表示實施例60的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=25.(a、 Wg=12.0 u Wb-26.0X時的橫方向的位移。 (實施例61)
圖65表示實施例61的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=40.0X、 Wg-14.0人、Wb-24.0人時的橫方向的位移。 (實施例62)
圖66表示實施例62的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為
20Wi=40.0 t、 Wg=16.(a、 \\0)=30.0人時的橫方向的位移。 (實施例63)
圖67表示實施例63的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=40.0X、 Wg=18.0X、德=19.0人時的橫方向的位移。 (實施例64)
圖68表示實施例64的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=20.0X、 Wg=21.0X、 Wb-13.0X時的橫方向的位移。 (實施例65)
圖69表示實施例65的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=20.0X、 Wg=22.0X、 Wb-24.0X時的橫方向的位移。 (實施例66)
圖70表示實施例66的計算結(jié)果，表示在IDT電極的參數(shù)為 Wi=40.0X、 Wg=23.0X、 Wb=8.0X時的橫方向的位移。
在上述實施例55 實施例66中，與實施例1 實施例54相同，在 IDT電極的中央處位移最大。但是，在從母線電極的外端部到晶體基板 的外端部的自由表面上橫方向的位移變大。即，示出了這樣的情況，由 于產(chǎn)生了振動泄漏，從而導(dǎo)致能量沒有被封閉。
將以上說明的實施例1 實施例66中的橫方向位移歸納顯示在一個 圖上進行說明。
圖71是表示實施例1 實施例66的IDT電極的各參數(shù)組合中的橫 方向位移是否收斂的說明圖。將收斂的組合的實施例用O記號來表示， 將不收斂的組合的實施例用X記號來表示，將實施例l、 2...標(biāo)記為J1、
J2…來表示。
如圖5 圖12所示，在實施例1(Jl) 實施例8(J8)的組合中，橫方 向的位移收斂、或有收斂的傾向，在實施例9(J9) 實施例20(J20)的組合 中，橫方向的位移不收斂。
另外，在圖71中，已圖示的組合A G省略了個別實施例的圖示， 不過橫方向的位移收斂。因此，這些組合A G可稱為收斂的區(qū)域和不 收斂的區(qū)域的界限。在將電極指片和母線電極的距離Wg設(shè)為X軸、將母線電極的寬度
Wb設(shè)為y軸的正交坐標(biāo)中，連接這些組合A G而成的曲線可近似于距 離Wg和寬度Wb都用圓方程式^-10)2+^+12.7)2=192表示的圓弧R。因 此，由實施例1 實施例8(圖示J1 J8)所示的組合，表示處于橫方向位 移在自由表面內(nèi)收斂(可抑制振動泄漏)的最優(yōu)電極設(shè)計條件的范圍內(nèi)的 情況。由此，只要在該范圍內(nèi)進行電極設(shè)計，就能夠抑制橫方向的振動 泄漏。
另外，如圖25 圖58所示，在實施例21(J21) 實施例54(J54)中， 橫方向的位移收斂、或有收斂的傾向，在圖59 圖70所示的實施例 55(J55) 實施例66(J66)中，橫方向的位移沒有收斂。
這里，根據(jù)圖71所示的J21 J51的各參數(shù)組合，在用坐標(biāo)(Wg， Wb)進行表示的情況下，利用直線將J21(1.0， 7.0)， J22(1.0， 20.0)， J23(2.0， 21.0)， J24(4.5， 22.5)， J25(7.5， 25.0)， J26(12.0， 23.0)， J27(15.5， 20.8)， J28(18.0， 14.0)， J29(20.0， 7.0)， J30(16.0， 10.0)， J31(15.0， 9.0)， J32(12.5， 8.0)， J33(10.0， 8.0)， J34(8.0， 9.0)， J35(7,0， 8.0)， J36(5.0， 8.0), J37(3.5， 10.0)， J38(2.0， 10.0)， J21(1.0， 7.0)的各坐標(biāo)按照記述順序進行連接，在 上述直線圍成的范圍內(nèi)，橫方向的位移收斂、或有收斂的傾向，能夠抑 制寄生，其結(jié)果是可實現(xiàn)高Q值、低CI值。
另外，通過以多根電極形成反射器25、 26，可實現(xiàn)縱方向(X方向 蘭姆波的傳播方向)的能量封閉，而且，將電極指片和母線電極的距離 Wg、母線電極的寬度Wb設(shè)置在上述最優(yōu)電極設(shè)計條件的范圍內(nèi)，從而 能夠封閉橫方向的能量。其結(jié)果是可實現(xiàn)高Q值、低CI值。
另外，當(dāng)電極指片和母線電極的距離Wg小于R時，如果在電極形 成的光刻工序中進入了小的灰塵，則有可能造成短路，使制造的成品率 惡化，基于這點考慮，希望距離Wg為U以上。另外，當(dāng)母線電極的寬 度Wb小到R以下時，因為電連接有幾十對并排的電極指片，所以如果 在光刻工序的制作時進入了小的灰塵，則有可能造成斷線，使制造的成 品率惡化，基于這點考慮，希望寬度Wb為U以上。
因此，如圖71所示，晶體基板10的厚度t處于0〈t/X蕓3所示的范圍，對于母線電極的寬度Wb、以及電極指片和母線電極之間的距離
Wg(單位X)，在將距離Wg設(shè)為x軸、將母線電極的寬度Wb設(shè)為y軸的 正交坐標(biāo)中，距離Wg和母線電極的寬度Wb都處于用圓方程式 (x-10)2+(y+12.7)2-192表示的圓弧R和Wg^ R、 Wb^ R圍成的范圍內(nèi)， 由此能夠封閉橫方向的能量。 (實施方式2)
接著，參照附圖來說明通過仿真(simulation)來計算頻率溫度偏差(頻 率溫度變動量)、相位速度、機電耦合系數(shù)K^分別與前述的蘭姆波型諧振
子1(參照圖2、 3)中的相位速度、標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度tza以及歐拉角(o， e， o)內(nèi)的角度e之間的關(guān)系而得到的結(jié)果。
另夕卜，在本實施方式中，將晶體基板10的切角設(shè)為cp-0度、\]/=±5度。
圖72是表示頻率溫度變動量和歐拉角(o， e, o)中的角度e之間的關(guān)
系的曲線圖。在圖72中示出采用了本實施方式的晶體基板10的蘭姆波 型諧振子1與STW切晶體相比頻率溫度特性好的角度e的范圍是35度
另外，晶體基板io的角度e更優(yōu)選為36度se^45度。在該角度e 的區(qū)域中，頻率溫度變動量大致平坦，與st切晶體相比，頻率溫度特性 良好。
圖73是表示頻率溫度變動量和標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度ta之間的關(guān)系的曲
線圖。如圖73所示，標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度t/X在0.176St/ ^1.925的范圍內(nèi)， 具有比STW切晶體以及ST切晶體優(yōu)良的頻率溫度特性。
接著，對角度e以及標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度t/x和相位速度、頻率溫度變動
量、機電耦合系數(shù)&2之間的相互關(guān)系進行詳細說明。
圖74是表示歐拉角(0， e， o)中的角度e和相位速度之間的關(guān)系的曲
線圖。這里，將標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度t/X設(shè)定為從0.2到2.0的6個階段，其
表示各個t/x中的相位速度。
如圖74所示，在除了標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度tA=2.0之外的所有情況下， 角度e在30度 50度的范圍內(nèi)，可取得5000m/s以上的相位速度。
23圖75是表示標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度t/人和相位速度之間的關(guān)系的曲線圖。
將歐拉角(o， e， 0)中的角度e設(shè)定為從30度到50度的5個階段，其表 示各個角度e中的相位速度。
如圖75所示，在各角度e中相位速度的偏差小，標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度t/x
在0.2 2的大部分范圍內(nèi)可取得5000m/s以上的相位速度。
接著，對歐拉角(o， e， o)的角度e、標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度t/x和相位速度、
頻率溫度變動量、機電耦合系數(shù)KZ之間的相互關(guān)系進行說明。
圖76是表示歐拉角(0， e， o)中的角度e、相位速度和頻率溫度變動
量之間的關(guān)系的曲線圖。另外，將標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度t/人設(shè)為1.7。
如圖76所示，頻率溫度變動量比STW切晶體小的0的范圍是35度 S9^47.2度(還參照圖73),在該范圍內(nèi)可取得相位速度5000m/s以上。
圖77是表示歐拉角(0, e， o)中的角度e、機電耦合系數(shù)W和頻率
溫度變動量之間的關(guān)系的曲線圖。如圖77所示，頻率溫度變動量比STW
切晶體小的歐拉角(o， e， 0)中的角度e的范圍是35度^e蕓47.2度(還參
照圖5)。
在該范圍內(nèi)，機電耦合系數(shù)J^大大超過作為基準(zhǔn)的0.02。當(dāng)角度e 的范圍是32.5度到蕓47.2度時，機電耦合系數(shù)W為0.03以上，當(dāng)角度 e的范圍是34.2度^e^47.2度時，機電耦合系數(shù)W為0.04以上，此外， 當(dāng)角度e的范圍是36度^e^47.2度時，機電耦合系數(shù)KS為0.05以上。
圖78是表示標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度t/X、相位速度和頻率溫度變動量之間 的關(guān)系的曲線圖。如圖78所示，頻率溫度變動量比STW切晶體小的t/、 的范圍是0.176^t/ ^1.925(還參照圖6)，在該范圍內(nèi)，相位速度在大部 分的范圍內(nèi)取得5000m/s以上。在該標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度t/X的范圍內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn) 化基板厚度t/人越小，相位速度越快，從而可獲得高頻帶。即，只要調(diào)整 標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度t/X就能夠調(diào)整相位速度。
圖79是表示標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度t/X、機電耦合系數(shù)K^和頻率溫度變動 量之間的關(guān)系的曲線圖。如圖79所示，頻率溫度變動量比STW切晶體 小的標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度t/X的范圍是0.176蕓tasi.925(還參照圖6、 11)，在 該范圍內(nèi)，機電耦合系數(shù)K^在大部分范圍內(nèi)可取得0.02以上。在該標(biāo)準(zhǔn)化基板厚度ta接近于i的范圍內(nèi)，機電耦合系數(shù)W可取得o.05以上的
高區(qū)域。
另外，在本實施方式中，例示說明了采用晶體基板io作為壓電基板 的情況，不過也可以采用晶體以外的壓電材料作為基板。例如，可釆用 鉭酸鋰、鈮酸鋰、四硼酸鋰、硅酸鎵鑭、鈮酸鉀。另外，在氧化亞鉛、 氮化鋁、五氧化鉭等壓電性薄膜以及硫化鎘、硫化亞鉛、砷化鎵、銻化 銦等壓電半導(dǎo)體中也可以應(yīng)用。
但是，因為晶體基板和其他壓電基板在諧振特性、尤其是溫度特性 上顯出很大的差別，所以通過采用晶體基板作為壓電基板，可以將與溫 度相對的頻率的變化量抑制為較小，從而能夠取得良好的頻率溫度特性。 這樣，壓電基板采用晶體基板并設(shè)為前述的最優(yōu)電極設(shè)計條件，由此來
優(yōu)化頻率溫度特性，能夠提供高Q值、低CI值的蘭姆波型諧振子。
(振蕩器)
接著，對振蕩器進行說明。
振蕩器的結(jié)構(gòu)為含有前述的蘭姆波型諧振子、和用于激勵該蘭姆
波型諧振子的振蕩電路(未圖示)。作為蘭姆波型諧振子，使用圖71所示
的最優(yōu)電極設(shè)計條件的范圍。這里，在作為最優(yōu)電極設(shè)計條件的范圍的
各實施例中，相互交叉的電極指片的交叉寬度Wi是20X 50X。采用這 樣的最優(yōu)電極設(shè)計條件時的蘭姆波型諧振子可實現(xiàn)高Q值、低CI值。但 是，在應(yīng)用于振蕩器的情況下，如果不滿足與振蕩電路組合時的振蕩條 件，就不能適用于振蕩器。
在使蘭姆波型諧振子振蕩的過程中，如果在由蘭姆波型諧振子決定 的諧振頻率附近沒有形成電感性，則不振蕩。如果在諧振頻率附近形成 電感性，則影響在間插有電極指片時相互交叉的交叉寬度Wi。
圖80表示諧振頻率附近的導(dǎo)納圓線圖的測定結(jié)果。在圖80中，當(dāng) Wi為15X以下時，導(dǎo)納B成為BX)具有電容性，所以不能振蕩。
另外，如果Wi在2(a以上則導(dǎo)納BO具有電感性，所以在組合蘭 姆波型諧振子和振蕩電路時可進行振蕩。
因此，通過采用上述在間插有電極指片時相互交叉的交叉寬度Wi為以上的蘭姆波型諧振子，可實現(xiàn)具有良好振蕩特性的振蕩器。
另外，以上說明的蘭姆波型諧振子還可應(yīng)用于沒有使用反射器25、
26的端面反射型諧振子。另外，除了振蕩器之外還可應(yīng)用到濾波器或傳
感器等中。
權(quán)利要求
1. 一種蘭姆波型諧振子，具備間插有設(shè)置在壓電基板的一個主面上的多個電極指片而構(gòu)成的IDT電極；以及配設(shè)在上述IDT電極的蘭姆波傳播方向兩側(cè)的一對反射器，該蘭姆波型諧振子的特征在于，當(dāng)將激勵的蘭姆波波長設(shè)為λ時，上述壓電基板的厚度t處于用0<t/λ≦3表示的范圍內(nèi)，在將分別連接多個上述電極指片的母線電極的寬度表示為Wb、將上述電極指片和上述母線電極之間的距離表示為Wg時，在設(shè)距離Wg為x軸、寬度Wb為y軸的正交坐標(biāo)中，距離Wg和寬度Wb共同處于用圓方程式(x-10)2+(y+12.7)2＝192表示的圓弧和Wg≧1λ、Wb≧1λ圍成的范圍以及以下范圍的任意一個中，該范圍是在用坐標(biāo)(Wg，Wb)表示的情況下，利用直線將由(1.0，7.0)，(1.0，20.0)，(2.0，21.0)，(4.5，22.5)，(7.5，25.0)，(12.0，23.0)，(15.5，20.8)，(18.0，14.0)，(20.0，7.0)，(16.0，10.0)，(15.0，9.0)，(12.5，8.0)，(10.0，8.0)，(8.0，9.0)，(7.0，8.0)，(5.0，8.0)，(3.5，10.0)，(2.0，10.0)，(1.0，7.0)所示的各個坐標(biāo)按照記述順序進行連接，并通過上述直線圍成的范圍。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蘭姆波型諧振子，其特征在于， 在間插有多個上述電極指片時，相互交叉的上述電極指片的交叉寬度是20X以上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蘭姆波型諧振子，其特征在于， 上述壓電基板是利用cp-O度、35度^e^47.2度、-5度，<+5度來表示歐拉角(cp、 6、 x|/)、且厚度t和蘭姆波波長人的關(guān)系滿足 0.176St/as 1.925的晶體基板。
4. 一種振蕩器，其特征在于，該振蕩器具有權(quán)利要求1至3中的任意一項所述的蘭姆波型諧振子；以及 用于激勵上述蘭姆波型諧振子的振蕩電路。
全文摘要
本發(fā)明提供可抑制與蘭姆波傳播方向垂直的方向的振動泄漏的蘭姆波型諧振子。蘭姆波型諧振子(1)在將分別連接多個電極指片的母線電極的寬度表示為Wb、將上述電極指片和上述母線電極之間的距離表示為Wg時，在設(shè)Wg為x軸、設(shè)寬度Wb為y軸的正交坐標(biāo)中，Wg和Wb共同處于用圓方程式(x-10)²+(y+12.7)²＝19²表示的圓弧和Wg≥1λ、Wb≥1λ圍成的范圍以及以下范圍的任意一個中，該范圍是在用坐標(biāo)(Wg，Wb)表示的情況下，利用直線將由J21，J22，J23，J24，J25，J26，J27，J28，J29，J30，J31，J32，J33，J34，J35，J36，J37，J38，J21所示的各個坐標(biāo)按照記述順序進行連接，并通過上述直線而圍成的范圍。由此，可抑制在晶體基板(10)的橫方向外端部發(fā)生的位移。
文檔編號H03H9/145GK101534105SQ200910007540
公開日2009年9月16日 申請日期2009年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月12日
發(fā)明者田中悟 申請人:精工愛普生株式會社