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セミナーのご案内 《他社主催セミナー》

高周波弾性波デバイス(SAW)の基礎知識と技術動向【LIVE配信】
2021-09-30
主 催  株式会社R&D支援センター
日 時  2021年09月30日(木) 10:30~16:30
 ※本セミナーは「Zoom」を使ったライブ配信セミナーとなります。
聴講料  1名につき 55,000円(税込、資料付き)
    ★2名同時申込で両名とも会員登録をしていただいた場合、
     計55,000円(2人目無料)です。
 
講 師  東北大学大学院 工学研究科 ロボティクス専攻
     シニアリサーチフェロー 門田 道雄 氏
 
  ◆受講証及び請求書は、株式会社R&D支援センターよりお送りします。
  ◆受講料は、銀行振込にて、原則として開催日までにお支払い下さい。
  ◆お申し込み後はキャンセルできません。
  ご都合が悪くなった場合は代理の方がご出席ください。

◆受講対象・レベル 
・SAW・BAW・板波など弾性体の基礎 
・一般的なFBAR・SAW・板波の知識 
・FBAR・SAWデバイス関係セールスエンジニア 
・FBAR・SAW・板波開発担当者 
・FBAR・SAW・板波実用化担当者 
・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 

◆必要な予備知識 
・特に予備知識は必要ありません。基礎から解説いたします 

◆習得できる知識 
・弾性体・圧電体の基礎 
・一般的なFBAR・SAW・板波の知識 
・BAW・FBAR・板波の基礎・原理 
・FBAR・SAW用材料 
・BAW・FBAR・板波の各種振動モードの種類 
・FBAR・SAWフィルタの原理、応用例 
・技術開発・実用化の秘訣 
・技術者に期待されること 

◆趣旨 
 圧電薄膜バルク波共振子(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。FBAR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や第5世代用あるいは次の世代用高周波フィルタが要求されるなど、ますますFBARやSAWフィルタへの期待が高くなっている。
  講演者は、村田製作所入社後、圧電セラミックを用いたエネルギー閉じ込め型バルク波共振子・フィラタ(BAW)の開発やSAWフィルタの開発を担当。テレビ・映像中間周波数用SAWフィルタの開発後には、その実用化のため11年間、製造現場に従事して、世界で唯一その実用化に成功した。その後、異動した開発部門では、横波型SAWの端面反射を利用した超小型ETC用フィルタ(今でもシェア100%)及びTV用補助トラップ共振子、高密度電極と水晶を用いた温度特性良好で超小型な携帯電話用IFフィルタ、平坦化SiO2膜/高密度電極/圧電基板構造の温度特性(いわゆるTCSAW)の良好な小型なスマートフォン用SAWデュプレクサ(このデュプレクサはその後同業にもクロスライセンスされ、世界の同業でも数多く生産されている)等、世界初の数多くの各種弾性表面波デバイスの開発と実用化に成功。また近年、注目され始めた板波の1種のラム波(XBARと名を変えて呼んでいつグループもある)については、15年前にいち早く注目し、世界で初めてラム波で5GHz以上のデバイスを実現した。その論文は2010年度のIEEE UFFC transactionの最優秀論文に選ばれており、また、近年のラム波の論文のほとんどに引用されている。東北大に異動後は、圧電薄板と水晶基板を用いた高Q、ゼロTCF,スプリアスフリーのデバイスに開発に成功している。 
 本講演者は、このように、BARや良質なZnO膜の開発に加え、SAWの研究の黎明期から現在に至るまで、SAWの開発・実用化・製造に取り組んできている。これらの経験を活かし、弾性体や圧電体の基本的な考え方・理論、BAWやSAWの原理、BAWやSAWの種類や励振方法、それらに適した材料、それらを応用したFBARやSAW共振子、ラダーフィルタへの原理・構成方法、実用化成功の秘訣、今後のFBARやSAWの技術の動向などについて講演する。 

◆プログラム 
1. 弾性体の基礎 
 1-1 弾性体の結晶構造 
 1-2 歪と応力の関係 
 1-3 弾性定数 
   (スチッフネス、コンプライアンス、(ポアソン比、ヤング率)) 
 1-4 運動方程式 
 1-5 弾性体の縦波音速、横波音速は何に依存している、どのように求める 
2. 圧電体とは 
 2-1 圧電現象 
 2-2 圧電方程式(圧電定数)
 2-3 結晶構造のおける圧電定数の違い 
 2-4 電気機械結合係数 
3. BAWとFBAR 
 3-1 バルク波(BAW)とは 
 3-2 厚みすべり振動とは 
 3-3 厚み縦振動とは 
 3-4 FBAR用材料 
 3-5 成膜方法 
 3-6 BAWやFBARの厚み振動共振子の周波数は何で決まる 
 3-7 厚み振動共振子の帯域は何で決まる 
 3-8 エネルギー閉じ込め振動とは 
 3-9 キャビティ構造とSMRの違いは 
4. 共振子とラダーフィルタ 
 4-1 共振子 
 4-2 ネットワークアナライザによる共振子特性の測定 
 4-3 スミスチャート、動アドミタンス特性 
 4-4 共振周波数、反共振周波数とは 
 4-5 電気機械結合係数 
 4-6 Qとは 
 4-7 等価回路 
 4-8 2重モードフィルタとは 
 4-9 ラダーフィルタとは 
 4-10 フィルタの帯域は 
 4-11 帯域は何に依存する 
 4-12 高周波化するには 
5. SAW 
 5-1 SAWとは 
 5-2 SAWとBAWの違い 
 5-3 SAWの励振 
 5-4 SAWの種類 
 5-5 レイリー波 
 5-6 漏洩弾性波 
 5-7 縦波型漏洩弾性波 
 5-8 セザワ波 
 5-9 BGS波 
 5-10 ラブ波 
 5-11 層状構造弾性波 
 5-12 境界波 
6. 板波 
 6-1 板波とBAWやSAWとの違いは 
 6-2 ラム波と横波型(SH型)板波  
 6-3 LiNbO3やLiTaO3薄膜を用いたデバイスの例 
7. SAWの解析方法 
 7-1 Campbell-Joneの方法 
8. SAW用材料 
 8-1 セラミック(PZT等) 
 8-2 薄膜(ZnO等) 
 8-3 単結晶(LiTaO3,LiNbO3,水晶、LBO,ランガサイト等) 
9. SAW共振子 
 9-1 SAW共振子の原理 
10. SAWフィルタの種類 
 10-1 トランスバーサル型フィルタ 
 10-2 縦波型共振子フイルタ 
 10-3 横波型共振子フィルタ 
 10-4 ラダーフィルタ 
11. 実用化に成功するために 
12. 今後の動向 
 12-1 高周波化 
 12-2 広帯域化 
 12-3 他 
【質疑応答】
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