~ 高周波化・広帯域化に向けて ~

■弾性体・圧電体の基礎からBAW・SAWフィルタの原理・応用例や動向・今後の展望などを解説
■量産化/実用化/先駆的研究開発に関する受賞歴も豊富な講師が開発テーマの考え方、実用化の進め方、製造における問題と解決法なども含めて詳細に解説します

【キーワード】
弾性体、圧電体、バルク波(BAW)(FBAR)、弾性表面波(SAW)、板波、弾性は共振子、弾性波フィルタ、デュプレクサ、 異種材料と組み合わせた弾性波デバイス、ラダーフィルタ、高周波デバイス、広帯域デバイス

 

日時

【Live配信】2025年4月22日(火)10:30~16:30
アーカイブ(見逃し)配信】視聴期間:4/23PM~5/2
  受講可能な形式:【Live配信(アーカイブ配信付)】のみ 

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    セミナー趣旨

    圧電薄膜バルク波デバイス(BAW、FBAR)や弾性表面波(SAW)は小形、軽量、周波数無調整、高信頼性、高周波化対応可能等の特徴を持つ。SAWの民生用への応用はテレビの映像中間周波数(VIF)用フィルタが最初で、その後SAWデバイスは自動車電話、コードレス電話、ペジャ用などへの応用を経て、今や携帯電話、スマートフォンに欠かせない重要な部品となっている。一方、BAWは携帯電話の普及により採用され、当時、SAWの比べて急峻な特性を持つため、急峻な特性が要求されるbandを中心に採用されるようになった。近年のスマートフォンの普及により、両デバイスは、それぞれ特徴を生かしたBandに使用されている。また近年の周波数の混雑対策として、SAWでも急峻な特性が得られるようになってきている。今後、急峻な特性と良好な温度特性をもつフィルタ特性に加え、キャリアアグリゲーションシステムの普及により、広い周波数範囲でスプリアスのないフィルタが要求されている。さらに近年、第5世代用あるいは第6世代用に加え、自動運転、ICT、FR3など5~24GHz用高周波弾性波フィルタが要求されるなど、ますますBAWやSAWフィルタの弾性波デバイスへの期待が高くなっている。
    本講演ではこれらの背景を踏まえ、弾性体・圧電体の基礎からBAW・SAWフィルタの原理・応用例や最近の動向、ならびに開発・実用化事例を交えて解説する。

    受講対象・レベル

    ・SAW・BAW・板波など弾性体の基礎
    ・一般的なBAW(FBAR)・SAW・板波の知識
    ・BAW(FBAR)・SAWデバイス関係セールスエンジニア
    ・BAW(FBAR)・SAW・板波開発担当者
    ・BAW(FBAR)・SAW・板波実用化担当者
    ・BAW(FBAR)・SAW・板波製造担当者
    ・新しい弾性波デバイス研究担当者
    ・開発企画担当者

    習得できる知識

    ・弾性体・圧電体の基礎
    ・一般的なBAW(FBAR)・SAW・板波の知識
    ・BAW・板波の基礎・原理
    ・BAW・SAW用材料
    ・BAW・板波の各種振動モードの種類
    ・BAW・SAWフィルタの原理、応用例
    ・BAW・SAWを開発・設計する基礎知識
    ・開発テーマの考え方
    ・開発・実用化の進め方
    ・開発・製造における問題点とその解決方法

    セミナープログラム

    1. 弾性体における音波
    2. 圧電体と結晶構造
    3.BAW(FBAR)及びSAW用材料
     3.1 BAW(FBAR)用材料
       ・多結晶薄膜 
       ・単結晶薄板
     3.2 弾性表面波(SAW)用材料
       ・圧電セラミック主にPb(Ti, Zr)O3
       ・圧電薄膜
       ・圧電単結晶

    4. バルク波の振動モード:BAW (bulk acoustic wave)
     4.1 バルク波の振動モード
     4.2 薄板の厚み縦振動
     4.3 薄板の厚みすべり振動
     4.4 高次モード
     4.5 エネルギー閉じ込め型共振子

    5. 共振子とフィルタ
     5.1 共振子
     5.2 ネットワークアナライザによる共振子特性の測定 
     5.3 SmithチャートS11とインピーダンス特性
     5.4 フィルタとは
     5.5 多重モードフィルタ(モノリシックフィルタ)
     5.6 ラダーフィルタ
     5.7 ラダーフィルタのデュプレサへの応用

    6. 薄膜バルク波(BAW)デバイス
     6.1 キャビティ型とSMBAWR型
     6.2 多結晶膜を用いたキャビティ型BAWR(FBAR)
     6.3 多結晶膜を用いたSMBAWR
     6.4 単結晶を用いたキャビティ型BAWR
     6.5 単結晶を用いたSM型BAWR

    7. 弾性表面波デバイス
     7.1 SAWとは
     7.2 SAWの励振
     7.3 すだれ状電極(IDT)
     7.4 SAWの定数
     7.5トランスバースSAWフィルタ
     7.6 SAW共振子
     7.7 多重モードSAW共振子フィルタ
     7.8 SAWラダーフィルタ

    8. SAWの種類
     8.1 圧電基板単体を伝わるSAW
      8.1.1 レイリー波、LSAW、LLSAW (2ndLSAW)
      8.1.2 BGS波
     8.2 LSAWにおける漏洩成分の除去
      8.2.1 ラブ(Love)波
      8.2.2 異種基板との組み合わせ
     8.3 LLSAWにおける漏洩成分の除去
     8.4 層状構造
      8.4.1 レイリー波とセザワ波およびその高次モード
      8.4.2 境界波
      8.4.3 Hetero Acoustic Layer SAW(異基板層状構造)

    9. 板波
     9.1 種類
     9.2 LiNbO3薄板における板波
      9.2.1 CDVにより成膜されたLiNbO3薄膜
      9.2.2 単結晶LiNbO3薄板
     9.3 単結晶LiTaO3薄板における板波
     9.4 XBARとYBAR

    10 . SAWデバイスの作製プロセス
    11. 近年話題のSAWデバイス
     11.1 多Band化に必要とされるDuplexer
     11.2 異種材料基板を組み合わせたSAWデバイス
     11.3 広帯域弾性波デバイス

    12. 高周波弾性波デバイスにむけて
     12.1 板波
     12.2 XBAR・YBAR
     12.3 SAW
     12.4 BAW

      □質疑応答□

    セミナー講師

    東北大学 工学研究科・シニアリサーチフェロー 工学博士 門田 道雄 氏

    学位
    工学博士

    略歴・活動

    元村田製作所フェロー、元東北大学特任教授,
    2007~2008 IEEE Ultrason. Ferroelec. Freq. Cont.ソサェティ日本支部長

    専門
    弾性波デバイス、超音波

    受賞歴
    1) 第41回大河内記念技術賞受賞:
     "TV・VTR用酸化亜鉛圧電薄膜弾性表面波デバイス(フィルタ)の量産化”,1995年3月
    2) 科学技術庁長官賞研究功績者賞,1997年4月
    3) 第50回大河内記念技術賞受賞:
     “横波(SH)型弾性表面波を用いた超小型中間周波数用フィルタの開発と実用化”,2004年3月
    4) 紫綬褒章叙勲:2005年5月
    5) 秋の園遊会列席:2005年10月
    6)  IEEEフェロー:
      ”Contributions to surface acoustic wave devices”, 2009年1月
    7) 第43回市村産業賞本賞:
    “平坦化SiO2膜/Cu(高密度)電極/基板構造小型弾性表面波デュプレクサ“,2011
    年4月
    8) 電子情報通信学会 フェロー:
      ”弾性表面波デバイスの先駆的研究開発”,2011年9月
    9) Outstanding Paper Award of IEEE trans. Ultrason. Ferroelec. Freq. Cont. in 2010,
    “High Frequency Lamb Wave Device composed of MEMS Structure using LiNbO3 Thin Film and Air Gap”, Oct., 2011.
    10) 第58回大河内記念技術賞:
      ”温度特性に優れた超小型弾性表面波デュプレクサの開発と実用化”,2012年3月
    11) 平成25年度全国発明表彰 朝日新聞社賞
      “温度特性の良い携帯電話用弾性表面波フィルタの発明”、2013年6月

    セミナー受講料

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