CN107070431A - 声波谐振器、滤波器和双工器 - Google Patents

声波谐振器、滤波器和双工器 Download PDF

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Abstract

声波谐振器、滤波器和双工器。一种声波谐振器,包括:设置在压电基板上的梳状电极,每个梳状电极包括激发声波的电极指和连接到电极指的汇流条电极,梳状电极形成了重叠区域,在该重叠区域中,梳状电极中的一个的电极指和另一个的电极指重叠,其中,在梳状电极中重叠的电极指中的每一个包括:设置在所述重叠区域中的第一区域,在该第一区域中声波的速度是第一速度,并且该第一区域在电极指延伸的第一方向上的位置相对于与第一方向交叉的第二方向而变化;以及设置在所述重叠区域中并且在所述第一方向上将所述第一区域夹在中间的多个第二区域,在该多个第二区域中声波的速度是不同于所述第一速度的第二速度。

Description

声波谐振器、滤波器和双工器
技术领域
本发明的特定方面涉及声波谐振器、滤波器和双工器。
背景技术
已知的声波谐振器包括位于压电基板上的激发声波的电极指,并使用通过压电基板表面传播的表面声波。声波谐振器小且轻,并展现出对预定频带以外信号的大衰减,因此用作例如移动电话终端之类无线通信设备的滤波器和双工器。
在声波谐振器中,主模式下的声波在电极指的宽度方向上传播,并且声波还在电极指的长度方向上传播。声波在电极指的长度方向上传播使得频率特性出现横模(lateral-mode)杂散(spurious)。作为用于抑制横模杂散的技术,已知一种在例如日本专利申请公布No.58-143620中公开的通过提供虚设(dummy)电极指来改变电极指的重叠宽度的技术。除了改变电极指的重叠宽度以外,例如国际公布No.2010/140456和日本专利申请公布No.2010-166148中公开的,还已知一种使得电极面积与电极所在的整个区域的面积之比在非重叠区域比在重叠区域大的技术,或者一种提供覆盖电极指的至少一部分和虚设电极指的至少一部分且端面向着主模式下声波的传播方向倾斜的膜的技术。
然而,在改变电极指的重叠宽度的技术中,一对梳状电极的电极指重叠的重叠区域大致呈钻石形。因此,不传播声波的电极指的区域大。因此,与矩形重叠区域相比,用于实现相同静电电容的电极尺寸大。
发明内容
根据本发明的第一方面,提供了一种声波谐振器,包括:压电基板;设置在所述压电基板上的一对梳状电极,该对梳状电极中的每一个梳状电极包括激发声波的多个电极指和所述多个电极指连接到的汇流条电极,该对梳状电极形成了重叠区域,在该重叠区域中,该对梳状电极中的一个梳状电极的所述多个电极指和该对梳状电极中的另一个梳状电极的所述多个电极指重叠,其中,在该对梳状电极中重叠的所述多个电极指中的每一个包括:位于所述重叠区域中的第一区域,在所述第一区域中所述声波的速度是第一速度,并且所述第一区域在所述多个电极指延伸的第一方向上的位置相对于与所述第一方向交叉的第二方向而变化;以及位于所述重叠区域中并且在所述第一方向上将所述第一区域夹在中间的多个第二区域,在所述多个第二区域中所述声波的速度是不同于所述第一速度的第二速度。
根据本发明的第二方面,提供了一种滤波器,其包括上述压电薄膜谐振器。
根据本发明的第三方面,提供了一种双工器,其包括上述滤波器。
附图说明
图1A是根据第一实施方式的声波谐振器的平面图,图1B是图1A的一部分的放大图,图1C是沿着图1B中A-A线截取的截面图;
图2A是X方向和Y方向上的波数的平面图,图2B是相对于βxθ的βyθ
图3例示了第一实施方式和第一比较例的声波谐振器中的电导特性的模拟结果;
图4A和图4B是用于描述在第一比较例的声波谐振器中杂散如何变大的图;
图5例示了在第一比较例的声波谐振器中出现杂散的频率处的波分布的模拟结果;
图6A到图6C分别例示了在图3的A、B和C指示的频率处的波分布的模拟结果;
图7A到图7C是用于描述在第一实施方式的声波谐振器中如何抑制杂散的图(编号1);
图8A到图8C是用于描述在第一实施方式的声波谐振器中如何抑制杂散的图(编号2);
图9A到图9C是用于描述在第一实施方式的声波谐振器中如何抑制杂散的图(编号3);
图10A和图10B是例示用于形成声波速度不同的第一区域和第二区域的第一技术的平面图;
图11A至图11D例示用于形成声波速度不同的第一区域和第二区域的第二技术;
图12A和图12B例示用于形成声波速度不同的第一区域和第二区域的第三技术;
图13A和图13B例示用于形成声波速度不同的第一区域和第二区域的第四技术;
图14A和图14B例示用于形成声波速度不同的第一区域和第二区域的第五技术;
图15A和图15B例示用于形成声波速度不同的第一区域和第二区域的第六技术;
图16A至图16I是例示在一对梳状电极中电极指的第一区域在Y方向上的位置变化的图(编号1);
图17A至图17F是例示在一对梳状电极中电极指的第一区域在Y方向上的位置变化的图(编号2);
图18是根据第二实施方式的声波谐振器的平面图;
图19是根据第三实施方式的声波谐振器的重叠区域中的一部分的平面图;
图20例示了根据第四实施方式的滤波器;以及
图21例示了根据第五实施方式的双工器。
具体实施方式
下面将参照附图说明本发明的实施方式。
第一实施方式
图1A是根据第一实施方式的声波谐振器100的平面图,图1B是图1A的一部分的放大图,图1C是沿着图1B中A-A线截取的截面图。图1A和图1B省略了介电膜28的例示。如图1A至图1C所示,第一实施方式的声波谐振器100包括位于压电基板10上的叉指换能器(IDT)12和反射器14。压电基板10例如是铌酸锂基板或钽酸锂基板。IDT 12和反射器14由金属膜形成。
IDT 12包括彼此面对的一对梳状电极18。该对梳状电极18中的每一个包括多个电极指20和这些电极指20连接至的汇流条电极22。梳状电极18彼此面对,使得一个梳状电极18的电极指20和另一个梳状电极18的电极指20大致交替布置。梳状电极18中的一个的各个电极指20的末端与梳状电极18中的另一个的汇流条电极22之间的区域是间隙(gap)区域24。
梳状电极18中的一个的电极指20与另一个的电极指20重叠的区域是重叠区域26。在重叠区域26中,电极指20激发的声波主要在电极指20排列的方向上传播。亦即,当声波的传播方向定义为X方向且电极指20的延伸方向定义为Y方向时,电极指20在X方向上排列。电极指20的节距(pitch)λ大约为声波的波长。X方向和Y方向不一定对应于压电基板10的晶体取向的X轴方向和Y轴方向。
介电膜28设置为覆盖IDT 12和反射器14。介电膜28例如由二氧化硅膜制成。二氧化硅膜的弹性常数的温度系数的符号与压电基板10的弹性常数的温度系数相反。因此,设置覆盖IDT 12的介电膜28能够改善温度特性。介电膜28不限于二氧化硅膜,而可以是主要由氧化硅构成的膜,例如掺杂有诸如氟的另一种元素的氧化硅膜。即使这种构造也能够改善温度特性。介电膜28不一定是弹性常数的温度系数的符号与压电基板10的弹性常数的温度系数相反的介电膜。
在重叠区域26中的各个电极指20的一部分中的介电膜28上形成由与介电膜28的材料不同的材料制成的介电膜30。介电膜30例如由氧化铝膜制成。介电膜30在Y方向上的长度例如是1μm以上且5λ以下。在电极指20中,介电膜30设置在电极指20上方的区域定义为第一区域32,没有设置介电膜30的区域定义为第二区域34。第二区域34在Y方向上将第一区域32夹在中间。由于在第一区域32中介电膜30设置在电极指20上方,因此声波在第一区域32中的速度(第一速度)不同于声波在第二区域34中的速度(第二速度)。例如,当介电膜30由氧化铝膜制成时,声波在第一区域32中的第一速度比声波在第二区域34中的第二速度快。在该对梳状电极18中,电极指20的第一区域32在Y方向上的位置相对于X方向呈曲线变化。在第一区域32与第二区域34之间相比的声波的速度可以是在X方向上传播的声波的速度或者是在Y方向上传播的声波的速度。在X方向上传播的声波的速度与在Y方向上传播的声波的速度具有成比例关系。该对梳状电极18中的至少一个可以包括由重叠区域26中的声波速度为第二速度的区域形成的电极指20-1。
这里,将描述各向异性系数。图2A是在X方向和Y方向上的波数的平面图,图2B例示相对于βxθ的βyθ。如图2A所示,X方向上的声波的波数由βx表示,Y方向上的声波的波数由βy表示。当假设用抛物线来近似在从X方向到Y方向成角度θ的方向上的声波的波数βθ时,波数βθ用等式βθ 2=βx 2+γ·βy 2来表示,γ为各向异性系数。
如图2B所示,βxθ对应于X方向上的声波的相位速度的慢度(slowness),βyθ对应于Y方向上的声波的相位速度的慢度。当各向异性系数γ为正时,慢度面70从原点看上去呈凸形。因此,状态γ>0也称为凸状态。当各向异性系数γ为负时,慢度面72从原点看上去呈凹形。因此,状态γ<0也称为凹状态。
各向异性系数γ由压电基板10的材料以及电极指20的材料、膜厚度和节距决定。例如,当压电基板10是旋转Y切割X传播铌酸锂基板时,各向异性系数γ为正。当压电基板10是旋转Y切割X传播钽酸锂基板时,各向异性系数γ为负。当使用旋转Y切割X传播钽酸锂基板、电极指20由重材料制成且电极指20的膜厚度增大时,各向异性系数γ可以变为正。例如,假设金属膜堆叠为电极指20,并且金属膜中每个金属膜的密度用ρi表示,则每个金属膜的泊松比(Poisson ration)用Pi表示,每个金属膜的膜厚度用hi表示,铜的密度用ρ0表示,铜的泊松比用P0表示,且节距用λ表示。在该情况下,当通过将每个金属膜的(hi/λ)×(ρi/ρ0)×(Pi/P0)相加而得到的和大于0.08时,即使压电基板10是旋转Y切割X传播钽酸锂基板,也可以使各向异性系数γ为正,作为声波谐振器。
例如,当电极指20主要由Cu形成且h/λ为0.08或更大时,各向异性系数γ为正。当电极指20主要由钨(W)形成且h/λ为0.05或更大时,各向异性系数γ为正。当电极指20主要由Ru形成且h/λ大于0.07时,各向异性系数γ为正。当电极指20主要由钼(Mo)形成且h/λ大于0.08时,各向异性系数γ为正。当电极指20主要由铝(Al)形成且h/λ为0.15或更大时,各向异性系数γ为正。当电极指20主要由Ti形成且h/λ为0.125或更大时,各向异性系数γ为正。
下面,将描述发明人进行的模拟。发明人对第一实施方式的声波谐振器100进行模拟来电导特性。模拟是针对如下构成的声波谐振器100进行。压电基板10是128°Y切割X传播铌酸锂基板。IDT 12和反射器14由多层金属膜制成,所述多层金属膜由厚度为26nm的Ti、厚度为252nm的铜和厚度为9nm的Cr形成。介电膜28由厚度为1150nm的二氧化硅膜形成在电极上。介电膜30由厚度为70nm且在Y方向上长度为7.8nm的氧化铝膜制成。节距λ为3.9μm,占空比为50%,IDT的电极指的对数为60对,并且重叠宽度(重叠区域26的长度)为234μm。为了进行对比,对除了没有设置介电膜30以外与上述构造具有相同构造的第一比较例的声波谐振器的电导特性进行了模拟。在模拟中,第一实施方式和第一比较例中各向异性系数γ均为正,并且在第一实施方式中,在第一区域32中的声波的速度V1大于在第二区域34中的声波的速度V2。
图3例示了第一实施方式的声波谐振器100和第一比较例的声波谐振器中的电导特性的模拟结果。图3中的水平轴表示通过将频率除以谐振频率而得到的归一化频率。纵轴表示电导。如图3所示,与第一比较例相比,第一实施方式抑制了杂散。
在描述第一实施方式中为何抑制了杂散的原因之前,将描述在第一比较例中杂散为何变大的原因。图4A和图4B是用于描述在第一比较例的声波谐振器中杂散如何变大的图。图4A例示了以第一频率f1通过在重叠区域26中在Y方向上延伸的电极指20传播的波的波形。图4B例示了以第二频率f2通过在重叠区域26中在Y方向上延伸的电极指20传播的波的波形。第二频率f2高于第一频率f1。
在第一比较例中,在重叠区域26中电极指20被介电膜28均匀覆盖,且不设置介电膜30。因此,通过Y方向上的电极指20传播的声波的速度Vi在整个重叠区域26上大致相同。声波的速度Vi比通过间隙区域24传播的声波的速度Vg快。当各向异性系数γ为正且Vi小于Vg(Vi<Vg)时,在Y方向上传播的波难以从重叠区域26泄漏到外面。
在上述状态中,如图4A和4B所示,在第一频率f1和第二频率f2下,波腹位于重叠区域26中Y方向上电极指20的中部,并且波节位于Y方向上电极指20的端部。在该情况下,在Y方向上传播的声波不会从重叠区域26泄漏到外部,并且在重叠区域26中在Y方向上反射。亦即,生成驻波。
相比之下,在第一频率f1与第二频率f2之间的第三频率f3下,导致从图4A所示状态到图4B所示状态的状态转变,并且波节不位于重叠区域26中Y方向上电极指20的端部。在该情况下,在Y方向上传播的声波从重叠区域26泄漏到外部。亦即,不生成驻波。
在第一比较例中,如上所述,重叠区域26中的电极指20被介电膜28均匀覆盖且不设置介电膜30。因而,在沿X方向排列的电极指20中,在Y方向上生成的波的波形变得相同。图5例示了在第一比较例的声波谐振器中出现杂散的频率处的波分布的模拟结果。在图5中,重叠区域26中的黑色区域对应于波腹的位置,而白色区域对应于波节的位置。图5还揭示了在第一比较例中,在X方向上,在Y方向上生成的波的转换和波腹的位置相同。上述现象使得在第一频率f1和第二频率f2下在沿X方向排列的电极指20中,在Y方向上传播的声波不会泄漏到外部,并且使得在第三频率f3下在沿X方向排列的电极指20中,在Y方向上传播的波泄漏到外部。亦即,在第一频率f1和第二频率f2下,到外部的波泄漏小,而在第三频率f3,到外部的波泄漏大。这被认为是在第一比较例中杂散变大的原因。
图6A到图6C分别例示了在图3的A至C指示的频率处的波分布的模拟结果。在图6A至图6C中,波的幅度比预定值大的区域用白色表示,使得能够识别出幅度相对小的波腹的位置(黑色区域)。图3和图6B揭示了在B指示的频率处,许多波泄漏到汇流条电极22。相比之下,图3、图6A和图6C揭示了在A和C指示的频率处,并没有很多波泄漏到汇流条电极22。这些结果还揭示了存在沿X方向排列的电极指20中在Y方向上传播的波到外部的泄漏大的频率和泄漏小的频率,这使得杂散较大。
图7A到图7C是用于描述在第一实施方式的声波谐振器100中如何抑制杂散的图。图7A例示了在发生杂散的频率处的波分布的模拟结果。重叠区域26中的黑色区域对应于波腹的位置,而白色区域对应于波节的位置。图7B例示了在预定频率f下通过电极指20中包括的第一电极指20a的第二区域34传播的波的波形,图7C例示了在预定频率f下通过电极指20中包括的第二电极指20b的第二区域34传播的波的波形。
在第一实施方式中,电极指20中的每一个包括声波速度为V1的第一区域32和设置在第一区域32两侧且声波速度为比V1小的V2的第二区域34。由于各向异性系数γ为正且V1大于V2,因此在Y方向上传播的波处于该波难以从第二区域34泄漏到外部的状态。此外,由于第一区域32在Y方向上的位置相对于X方向变化,因此在Y方向上第一电极指20a的第二区域34的长度不同于在Y方向上第二电极指20b的第二区域34的长度。亦即,在第一电极指20a与第二电极指20b之间,第二区域34中的重叠宽度不同。因而,在预定频率f下,在第一电极指20a中,波节不位于第一电极指20a的端部,如图7B所示,而在第二电极指20b中,波节位于第二电极指20b的端部,如图7C所示。在图7B中,在Y方向上传播的波从第二区域34泄漏到外部,而在图7C中,在Y方向上传播的波被反射而没有泄漏到外部,并且生成驻波。
如上所述,由于存在在预定频率f下在Y方向上传播的波泄漏到外部的第一电极指20a和在预定频率f下在Y方向上传播的波不泄漏到外部的第二电极指20b,因此在沿X方向排列的电极指20上,在Y方向上传播的波的泄漏平均。这被认为是在第一实施方式中杂散抑制的原因。
在图7A至图7C中,描述了各向异性系数γ为正且V1大于V2的示例性情形。然而,即使在各向异性系数γ为正且V1小于V2时也抑制了杂散。将参照图8A至图9C对此进行描述。图8A到图9C是用于描述在第一实施方式的声波谐振器100中如何抑制杂散的图。图8A和图9A例示了在发生杂散的频率处的波分布的模拟结果。重叠区域26中的黑色区域对应于波腹的位置,而白色区域对应于波节的位置。图8B和图8C分别例示了在第一频率f1下通过电极指20的第三电极指20c和第四电极指20d传播的波的波形。图9B和图9C分别例示了在第三频率f3下通过第三电极指20c和第四电极指20d传播的波的波形。第一频率f1和第三频率f3分别对应于描述了在第一比较例中杂散如何变大的图4A和图4B中的第一频率f1和第三频率f3。
当各向异性系数γ为正且V1大于V2时,在Y方向上传播的波处于该波难以从第一区域32泄漏到外部的状态。在这种状态下,如图8B、图8C、图9B和图9C所示,波腹位于第一区域32的中部。
在该情况下,如图8B所示,在第一频率f1下,在第三电极指20c中,波节位于第三电极指20c的端部,并且在Y方向上传播的波被反射而不泄漏到外部,并生成驻波。相比之下,如图8C所示,在第四电极指20d中,由于在Y方向上第一区域32的位置不同于第三电极指20c的位置,因此在第一频率f1下,波节不位于第四电极指20d的端部,并且在Y方向上传播的波从重叠区域26泄漏到外部。
此外,如图9B所示,在第三频率f3下,在第三电极指20c中,波节不位于第三电极指20c的端部,并且在Y方向上传播的波从重叠区域26泄漏到外部。相比之下,如图9C所示,在第三频率f3下,在第四电极指20d中,波节位于第四电极指20d的端部,并且在Y方向上传播的波被反射而不泄漏到外部,并生成驻波。
如上所述,在第一频率f1下,存在在Y方向上传播的波不泄漏到外部的第三电极指20c以及在Y方向上传播的波泄漏到外部的第四电极指20d。在第三频率f3下,存在在Y方向上传播的波泄漏到外部的第三电极指20c以及在Y方向上传播的波不泄漏到外部的第四电极指20d。因此,在第一频率f1和第三频率f3,在沿X方向排列的电极指20上,在Y方向上传播的波到外部的泄漏平均。因此,认为在该情况下也抑制了杂散。
如上所述,在第一实施方式中,电极指20中的每一个包括声波速度为第一速度的第一区域32和在Y方向上将第一区域32夹在中间且声波速度为不同于第一速度的第二速度的第二区域34。在Y方向上第一区域32的位置相对于X方向变化。该构造使得在沿X方向排列的电极指20上,在Y方向上传播的波到外部的泄漏平均,从而抑制了杂散,如图7A至图9C所示。此外,由于重叠区域26能保持其矩形形状,因此能够防止声波谐振器100的尺寸增大。
第一实施方式描述了介电膜30由氧化铝膜制成的示例性情形,但介电膜30可以由其他膜制成。例如,介电膜30可以由氮化铝膜、碳化硅膜或氧化钽膜制成。当介电膜30由氮化铝膜或碳化硅膜制成时,在第一区域32中声波的速度变快,而当介电膜30由氧化钽膜制成时,在第一区域32中声波的速度变慢。此外,第一实施方式描述了介电膜30设置在第一区域32上的示例性情形,但介电膜30可以设置在第二区域34上。
第一示例性实施方式通过设置或不设置介电膜30而形成了声波在其中的速度不同的第一区域32和第二区域34。然而,可以通过其他技术形成第一区域32和第二区域34。图10A和图10B是例示用于形成声波速度不同的第一区域32和第二区域34的第一技术的平面图。如图10A和图10B所示,可以通过改变各个电极指20的宽度来形成声波速度不同的第一区域32和第二区域34。在电极指20的宽度宽的区域中,声波的速度小于电极指20的宽度窄的区域。仅要求第一区域32中电极指20的宽度与第二区域34中电极指20的宽度相差大约-5%到5%,并且可以相差大约1%至2%。
图11A到图11D例示了用于形成声波速度不同的第一区域32和第二区域34的第二技术。图11A和图11B是平面图,图11C和图11D分别是沿着图11A和图11B中的A-A线截取的截面图。如图11A到图11D所示,可以通过改变各个电极指20的厚度来形成声波速度不同的第一区域32和第二区域34。在电极指20厚的区域中,声波的速度小于电极指20薄的区域中的声波的速度。仅要求第一区域32中电极指20的厚度与第二区域34中电极指20的厚度相差大约-10%到10%。
图12A和图12B例示了用于形成声波速度不同的第一区域32和第二区域34的第三技术。图12A是平面图,图12B是沿图12A中的A-A线截取的截面图。如图12A和图12B所示,可以通过在电极指20的上表面上设置或不设置介电膜40来形成声波速度不同的第一区域32和第二区域34。例如,介电膜40可以由氧化铝膜、氮化铝膜、碳化硅膜、氧化硅膜或氧化钽膜制成。当介电膜40由氧化铝膜、氮化铝膜、碳化硅膜或氧化硅膜制成时,介电膜40所设置的第一区域32中的声波速度变快。另一方面,当介电膜40由氧化钽膜制成时,介电膜40所设置的第一区域32中的声波速度变慢。在图12A和图12B中,介电膜40所设置的区域定义为第一区域32,而不设置介电膜40的区域定义为第二区域34,但相反的情形也实现相同的效果。
图13A和图13B例示了用于形成声波速度不同的第一区域32和第二区域34的第四技术。图13A是平面图,图13B是沿图13A中的A-A线截取的截面图。在图12A和图12B中,介电膜40仅位于电极指20上。然而,介电膜40可以在整个电极指20上延伸,如图13A和图13B所示。
图14A和图14B例示了用于形成声波速度不同的第一区域32和第二区域34的第五技术。图14A是平面图,图14B是沿图14A中的A-A线截取的截面图。如图14A和图14B所示,可以通过改变例如由覆盖电极指20的氧化硅膜制成的介电膜28的厚度来形成声波速度不同的第一区域32和第二区域34。
图15A和图15B例示了用于形成声波速度不同的第一区域32和第二区域34的第六技术。图15A是平面图,图15B是沿图15A中的A-A线截取的截面图。在图14A和图14B中,介电膜28仅在电极指20上较厚。然而,介电膜28的厚部分可以在整个电极指20上延伸,如图15A和图15B所示。
图16A至图17F例示了在一对梳状电极18中电极指20的第一区域32在Y方向上的位置的变化。电极指20的第一区域32在Y方向上的位置可以如图16A所示相对于X方向线性变化,可以如图16B所示相对于X方向曲线变化,或者可以如图16C所示变化折返变化。曲线可以具有任意形状。折返的次数不限于一次,并且可以为多次,如图16D所示。电极指20的第一区域32在Y方向上的位置可以相对于X方向在单一线上变化,或者可以如图16E所示在多条线上变化,。
如图16F所示,多个第一区域32可以设置在一个电极指20中,并且该多个第一区域32在Y方向上的位置可以相对于X方向平行地线性变化,或者如图16G至17A所示可以不平行地线性变化。如图17B和图17C所示,第一区域32不一定形成在所有的电极指20中,并且可以每隔一个或更多个电极指20形成。第一区域32不一定形成在沿X方向排列的所有电极指20中,如图17D所示,并且第一区域32不一定形成为完全跨过在Y方向上的区域,如图17E中所示。如图17F所示,第一区域32在Y方向上的位置可以相对于X方向随机变化。第一区域32在Y方向上的位置可以不一定相对于X方向部分地变化。
第二实施方式
图18是根据第二实施方式的声波谐振器200的平面图。如图18所示,在第二实施方式的声波谐振器200中,一对梳状电极18中的每一个包括多个虚设电极指50,该多个虚设电极指50的第一端联接至汇流条电极22,该多个虚设电极指50的第二端面对梳状电极18中的另一个的电极指20的末端。电极指20的每个末端与虚设电极指50中的相应虚设电极指50的末端之间的区域是间隙区域24。其他构造与第一实施方式相同,因此省略对其的说明。
如在第二实施方式的声波谐振器200中,可以设置末端面对电极指20的末端的虚设电极指50。
第三实施方式
图19是根据第三实施方式的声波谐振器300在重叠区域26中的一部分的平面图。如图19所示,在第三实施方式的声波谐振器300中,电极指20包括两个第一区域32a和32b。第二区域34在Y方向上比第一区域32a和32b设置在更远处。第一区域32a与32b之间的区域是声波速度为不同于第一速度和第二速度的第三速度的第三区域36。其他构造与第一实施方式相同,因此省略对其的说明。
在第三实施方式中,电极指20中的每一个包括在Y方向上设置为彼此远离的第一区域32a和32b,设置为在Y方向上将第一区域32a和32b夹在中间的第二区域34,以及设置在第一区域32a与32b之间的第三区域36。第三区域36中的声波速度(第三速度)不同于第一区域32a和32b以及第二区域34中的声波速度(第一速度和第二速度)。该构造使得能够获得具有不同谐振特性的声波谐振器。
第四实施方式
图20例示了根据第四实施方式的滤波器400。如图20所示,第四实施方式的滤波器400是梯型滤波器,其包括在输入/输出端子T1和T2之间串行连接的一个或更多个串行谐振器S1至S4和并行连接的一个或更多个并行谐振器P1至P3。串行谐振器S1至S4或并行谐振器P1至P3中的至少一个可以是根据第一至第三实施方式中任意一个的声波谐振器。该滤波器不限于梯型滤波器,并且可以是其他滤波器,例如格型滤波器。
第五实施方式
图21例示了根据第五实施方式的双工器500。如图21所示,第五实施方式的双工器500包括连接在天线端子Ant与发送端子Tx之间的发送滤波器60和连接在天线端子Ant与接收端子Rx之间的接收滤波器62。发送滤波器60和接收滤波器62具有不同的通带。发送滤波器60将发送带中的信号发送到天线端子Ant作为从发送端子Tx输入的信号中的发送信号,并抑制其他带中的信号。接收滤波器62将接收带中的信号发送到接收端子Rx作为从天线端子输入的信号中的接收信号,并抑制其他带中的信号。发送滤波器60或接收滤波器62中的至少一个可以是第四实施方式中描述的滤波器。
虽然已经详细描述了本发明的实施方式,但应当理解的是在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以做出多种改变、替换和变更。

Claims (14)

1.一种声波谐振器,所述声波谐振器包括:
压电基板;
设置在所述压电基板上的一对梳状电极,该对梳状电极中的每一个梳状电极包括激发声波的多个电极指和所述多个电极指连接到的汇流条电极,该对梳状电极形成了重叠区域,在该重叠区域中,该对梳状电极中的一个梳状电极的所述多个电极指和该对梳状电极中的另一个梳状电极的所述多个电极指重叠,
其中,在该对梳状电极中重叠的所述多个电极指中的每一个包括:
位于所述重叠区域中的第一区域,在所述第一区域中所述声波的速度是第一速度,并且所述第一区域在所述多个电极指延伸的第一方向上的位置相对于与所述第一方向交叉的第二方向而变化;以及
位于所述重叠区域中并且在所述第一方向上将所述第一区域夹在中间的多个第二区域,在所述多个第二区域中所述声波的速度是不同于所述第一速度的第二速度。
2.根据权利要求1所述的声波谐振器,其中
在该对梳状电极中,所述多个电极指的所述第一区域在所述第一方向上的位置相对于所述第二方向线性变化。
3.根据权利要求1所述的声波谐振器,其中
在该对梳状电极中,所述多个电极指的所述第一区域在所述第一方向上的位置相对于所述第二方向随机变化。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的声波谐振器,其中
该对梳状电极在所述重叠区域中的所述多个电极指中包括:在所述第一方向上设置为彼此远离的多个第一区域,在所述第一方向上将所述多个第一区域夹在中间的多个第二区域,以及位于所述多个第一区域之间并且所述声波的速度是不同于所述第一速度和所述第二速度的第三速度的第三区域。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的声波谐振器,其中
该对梳状电极中的至少一个梳状电极还包括在所述重叠区域中由所述声波的速度为所述第二速度的第四区域形成的另一个电极指。
6.根据权利要求1至3中任意一项所述的声波谐振器,其中
该对梳状电极中的每一个梳状电极包括多个虚设电极指,所述多个虚设电极指的第一端联接至所述汇流条电极,所述多个虚设电极指的第二端部面对该对梳状电极中的另一个梳状电极的所述多个电极指的末端。
7.根据权利要求1至3中任意一项所述的声波谐振器,所述声波谐振器还包括:
设置为覆盖该对梳状电极的所述多个电极指并且主要由氧化硅构成的介电膜。
8.根据权利要求7所述的声波谐振器,所述声波谐振器还包括:
位于设置在所述第一区域和所述第二区域中的一个上的介电膜上的另一个介电膜,
其中,所述另一个介电膜不位于设置在所述第一区域和所述第二区域中的另一个上的介电膜上。
9.根据权利要求1至3中任意一项所述的声波谐振器,其中
该对梳状电极的所述多个电极指在所述第一区域中的宽度不同于该对梳状电极的所述多个电极指在所述第二区域中的宽度。
10.根据权利要求1所述的声波谐振器,其中
该对梳状电极的所述多个电极指在所述第一区域中的厚度不同于该对梳状电极的所述多个电极指在所述第二区域中的厚度。
11.根据权利要求7所述的声波谐振器,其中
设置在所述第一区域上的介电膜的厚度不同于设置在所述第二区域上的介电膜的厚度。
12.根据权利要求1至3中任意一项所述的声波谐振器,所述声波谐振器还包括:
设置在该对梳状电极的所述多个电极指上并且设置在所述第一区域和所述第二区域中的一个上的介电膜,
其中,所述介电膜不设置在所述第一区域和所述第二区域中的另一个上。
13.一种滤波器,所述滤波器包括:
根据权利要求1至3中任意一项所述的声波谐振器。
14.一种双工器,所述双工器包括:
发送滤波器;以及
接收滤波器,
其中,所述发送滤波器和所述接收滤波器中的至少一个是根据权利要求13所述的滤波器。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110048691A (zh) * 2018-01-12 2019-07-23 太阳诱电株式会社 声波谐振器、滤波器和复用器
CN110504941A (zh) * 2018-05-17 2019-11-26 太阳诱电株式会社 声波谐振器、声波器件、滤波器以及复用器
CN111147043A (zh) * 2018-11-06 2020-05-12 太阳诱电株式会社 高通滤波器及多路复用器
CN111294009A (zh) * 2018-12-10 2020-06-16 太阳诱电株式会社 声波装置、滤波器和多路复用器
CN112886941A (zh) * 2020-12-23 2021-06-01 杭州左蓝微电子技术有限公司 声表面波谐振器及其制造方法
CN113452339A (zh) * 2021-05-20 2021-09-28 电子科技大学 一种压电薄膜体声波谐振器
CN116208115A (zh) * 2023-02-07 2023-06-02 锐石创芯(重庆)科技有限公司 弹性波装置、弹性波装置的制作方法、滤波器及电子设备

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019119762A1 (de) * 2019-07-22 2021-01-28 RF360 Europe GmbH Elektroakustischer Resonator mit reduzierten Störmoden, HF-Filter und Multiplexer

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101796725A (zh) * 2007-11-19 2010-08-04 太阳诱电株式会社 弹性边界波器件以及使用该弹性边界波器件的通信器
CN102684639A (zh) * 2011-03-07 2012-09-19 特里奎恩特半导体公司 使微调影响和活塞波型不稳定性最小化的声波导器件和方法
JP2012253738A (ja) * 2011-05-06 2012-12-20 Kyocera Corp 弾性波素子およびそれを用いた弾性波装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58143620A (ja) 1982-02-22 1983-08-26 Toshiba Corp 弾性表面波共振器
JPS60241313A (ja) * 1984-05-16 1985-11-30 Toshiba Corp 弾性表面波装置
JPH03108808A (ja) 1989-04-29 1991-05-09 Kazuhiko Yamanouchi 重み付け弾性表面波変換器
JPH03158014A (ja) * 1989-11-15 1991-07-08 Fujitsu Ltd 弾性表面波素子
JP3305475B2 (ja) * 1994-02-10 2002-07-22 三菱電機株式会社 弾性波素子
JPH11112274A (ja) * 1997-09-30 1999-04-23 Kyocera Corp 弾性表面波フィルタ
JPH11251860A (ja) * 1998-02-26 1999-09-17 Kyocera Corp 弾性表面波装置
JP3864665B2 (ja) * 2000-03-15 2007-01-10 セイコーエプソン株式会社 Saw共振子
US6791236B1 (en) * 2000-10-11 2004-09-14 Yuri Abramov Method utilizing the saw velocity dispersion effect for weighting by shaping the electrode fingers of a saw interdigital transducer and apparatus produced thereby
JP2007096527A (ja) * 2005-09-27 2007-04-12 Epson Toyocom Corp 弾性表面波デバイス
JP4548305B2 (ja) * 2005-10-31 2010-09-22 エプソントヨコム株式会社 二重モード弾性表面波フィルタ
US7576471B1 (en) * 2007-09-28 2009-08-18 Triquint Semiconductor, Inc. SAW filter operable in a piston mode
JP2009290472A (ja) * 2008-05-28 2009-12-10 Fujitsu Ltd 弾性波デバイス、フィルタ、通信モジュール、および通信装置
JP5195443B2 (ja) 2009-01-13 2013-05-08 株式会社村田製作所 弾性波装置
CN102449905B (zh) 2009-06-04 2014-06-18 株式会社村田制作所 弹性波谐振器、梯形滤波器及双工器
US8294331B2 (en) * 2009-09-22 2012-10-23 Triquint Semiconductor, Inc. Acoustic wave guide device and method for minimizing trimming effects and piston mode instabilities
DE102010005596B4 (de) * 2010-01-25 2015-11-05 Epcos Ag Elektroakustischer Wandler mit verringerten Verlusten durch transversale Emission und verbesserter Performance durch Unterdrückung transversaler Moden
JP2012034082A (ja) * 2010-07-29 2012-02-16 Japan Radio Co Ltd 表面弾性波デバイス
WO2012127793A1 (ja) * 2011-03-22 2012-09-27 パナソニック株式会社 弾性波素子
WO2012132238A1 (en) * 2011-03-25 2012-10-04 Panasonic Corporation Acoustic wave device with reduced higher order transverse modes
JP2014187568A (ja) * 2013-03-25 2014-10-02 Panasonic Corp 弾性波装置
WO2015182521A1 (ja) 2014-05-26 2015-12-03 株式会社村田製作所 弾性波装置及びラダー型フィルタ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101796725A (zh) * 2007-11-19 2010-08-04 太阳诱电株式会社 弹性边界波器件以及使用该弹性边界波器件的通信器
CN102684639A (zh) * 2011-03-07 2012-09-19 特里奎恩特半导体公司 使微调影响和活塞波型不稳定性最小化的声波导器件和方法
JP2012253738A (ja) * 2011-05-06 2012-12-20 Kyocera Corp 弾性波素子およびそれを用いた弾性波装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110048691A (zh) * 2018-01-12 2019-07-23 太阳诱电株式会社 声波谐振器、滤波器和复用器
CN110048691B (zh) * 2018-01-12 2023-08-25 太阳诱电株式会社 声波谐振器、滤波器和复用器
CN110504941A (zh) * 2018-05-17 2019-11-26 太阳诱电株式会社 声波谐振器、声波器件、滤波器以及复用器
CN110504941B (zh) * 2018-05-17 2023-09-22 太阳诱电株式会社 声波谐振器、声波器件、滤波器以及复用器
CN111147043A (zh) * 2018-11-06 2020-05-12 太阳诱电株式会社 高通滤波器及多路复用器
CN111147043B (zh) * 2018-11-06 2024-04-02 太阳诱电株式会社 高通滤波器及多路复用器
CN111294009A (zh) * 2018-12-10 2020-06-16 太阳诱电株式会社 声波装置、滤波器和多路复用器
CN112886941A (zh) * 2020-12-23 2021-06-01 杭州左蓝微电子技术有限公司 声表面波谐振器及其制造方法
CN113452339A (zh) * 2021-05-20 2021-09-28 电子科技大学 一种压电薄膜体声波谐振器
CN116208115A (zh) * 2023-02-07 2023-06-02 锐石创芯(重庆)科技有限公司 弹性波装置、弹性波装置的制作方法、滤波器及电子设备

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Publication number Publication date
CN107070431B (zh) 2020-10-30
JP6573836B2 (ja) 2019-09-11
US10476474B2 (en) 2019-11-12
US20170201229A1 (en) 2017-07-13
JP2017126862A (ja) 2017-07-20

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