CN108352827B - 弹性波装置 - Google Patents

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Abstract

提供能有效果地抑制高次模的弹性波装置。弹性波装置(1)具备：第1压电基板(4A)，其包含LiNbO3；第1带通型滤波器(2A)，其构成在第1压电基板(4A)，具有多个第1IDT电极；电介质层，其设于第1压电基板(4A)上，覆盖多个第1IDT电极；第2压电基板(4B)；第2带通型滤波器(2B)，其构成在第2压电基板(4B)，具有多个第2IDT电极，且通频带与第1带通型滤波器(2A)的通频带不同；和带阻滤波器(3)，其与第1带通型滤波器(2A)连接。带阻滤波器3构成在第1压电基板(4A)以外的压电基板。

Description

弹性波装置
技术领域
本发明涉及弹性波装置。
背景技术
为了通信的高速化而使用载波聚合(CA)等。在CA中，一般将多个带通型滤波器的天线端子公共化，同时收发频率带不同的多个信号。由此谋求通信的高速化。弹性波装置被用作上述带通型滤波器。
在下述的专利文献1记载的弹性波装置中，在包含LiNbO3的压电基板上设有IDT电极。IDT电极被设于压电基板上的包含SiO2的绝缘物层覆盖。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2006-295976号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1的弹性波装置中，有时因高次模的产生而导致通频带外的衰减量变小。在将这样的弹性波装置用到CA的情况下，有时另外的带通型滤波器装置的通频带位于高次模的频率带附近。为此，有时在该另外的带通型滤波器装置的通频带内产生脉动。另外，有时上述弹性波装置的插入损耗会劣化。
本发明的目的在于，提供能有效果地抑制高次模的弹性波装置。
用于解决课题的手段
本发明所涉及的弹性波装置具备：第1压电基板，其包含LiNbO3；第1带通型滤波器，其构成在所述第1压电基板，具有多个第1IDT电极；电介质层，其设于所述第1压电基板上，覆盖所述多个第1IDT电极；第2压电基板；第2带通型滤波器，其构成在所述第2压电基板，具有多个第2IDT电极，且通频带与所述第1带通型滤波器不同；和带阻滤波器，其与所述第1带通型滤波器连接，所述带阻滤波器构成在所述第1压电基板以外的压电基板。
在本发明所涉及的弹性波装置的某特定的局面中，所述第1带通型滤波器具有输入端子以及输出端子中的一方即第1端子，在所述第1端子与接地电位之间连接有所述带阻滤波器。在该情况下，难以出现第1带通型滤波器以外的带通型滤波器的插入损耗等的劣化。
在本发明所涉及的弹性波装置的其他特定的局面中，所述带阻滤波器具有在所述第1端子与接地电位之间并联连接的多个并联臂谐振器。在该情况下，能加大带阻滤波器的阻频带中的衰减量。因而在第1带通型滤波器中，能更进一步抑制高次模。另外，还能使带阻滤波器小型。
在本发明所涉及的弹性波装置的进一步其他特定的局面中，所述第2带通型滤波器具有多个端子，所述带阻滤波器具有与所述第1端子连接的第2端子，与所述第2带通型滤波器所具有的任意的端子与所述第1端子的距离相比，所述第2端子与所述第1端子的距离更短。在该情况下，能减小第1带通型滤波器与带阻滤波器之间的寄生电容。因而难以出现弹性波装置的插入损耗的劣化。
在本发明所涉及的弹性波装置的另外特定的局面中，还具备包含LiTaO3的第3压电基板，所述带阻滤波器构成在所述第3压电基板。在该情况下，能抑制带阻滤波器中的高次模的产生。
在本发明所涉及的弹性波装置的进一步另外特定的局面中，所述带阻滤波器构成在所述第2压电基板。
在本发明所涉及的弹性波装置的进一步另外的特定的局面中，所述第2压电基板包含LiTaO3。在该情况下，能抑制带阻滤波器中的高次模的产生。
在本发明所涉及的弹性波装置的进一步另外的特定的局面中，所述第1带通型滤波器具有与天线连接的第3端子，所述第2带通型滤波器具有与天线连接的第4端子，所述第3端子和所述第4端子连接，所述第1带通型滤波器的通频带，与所述第2带通型滤波器的通频带相比位于低频侧。在该情况下，难以出现弹性波装置的插入损耗的劣化。
在本发明所涉及的弹性波装置的进一步另外的特定的局面中，所述带阻滤波器具有至少1个第3IDT电极。
在本发明所涉及的弹性波装置的进一步另外的特定的局面中，所述第3IDT电极中的最短的电极指中心间距离短于所述多个第2IDT电极中的最短的电极指中心间距离。在该情况下，能使带阻滤波器小型。因而能提高第2压电基板上的电极结构等的设计的自由度。
发明的效果
根据本发明，能提供有效果地抑制了高次模的产生的弹性波装置。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的弹性波装置的电极结构的概略俯视截面图。
图2(a)是本发明的第1实施方式中的第1带通型滤波器以及带阻滤波器的电路图，图2(b)是第2带通型滤波器的电路图。
图3是相当于沿着图1中的I-I线的部分的本发明的第1实施方式中的第1带通型滤波器的概略截面图。
图4是相当于沿着图1中的II-II线的部分的本发明的第1实施方式中的第2带通型滤波器的概略截面图
图5是表示本发明的第1实施方式以及比较例中的第1带通型滤波器的衰减量频率特性的图。
图6是本发明的第2实施方式中的第1带通型滤波器以及带阻滤波器的电路图。
图7是表示本发明的第3实施方式所涉及的弹性波装置的电极结构的概略俯视截面图。
图8是表示本发明的第4实施方式所涉及的弹性波装置的电极结构的概略俯视截面图。
图9是本发明的第4实施方式的变形例所涉及的弹性波装置的电路图。
图10是本发明的第5实施方式所涉及的弹性波装置的示意图。
具体实施方式
以下参考附图来说明本发明的具体的实施方式，由此使本发明得到明确。
另外，本说明书记载的各实施方式是例示，要指出的是，在不同的实施方式间能进行构成的部分性置换或组合。
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的弹性波装置的电极结构的概略俯视截面图。另外，后述的电介质层以及支承构件在图1中被省略。另外，后述的各弹性波谐振器、纵耦合谐振器型弹性波滤波器，用在矩形中拉出2条对角线的略图示出。图3、图4、图7以及图8中也同样。
图2(a)是第1实施方式中的第1带通型滤波器以及带阻滤波器的电路图，图2(b)是第2带通型滤波器的电路图。
如图1所示那样，弹性波装置1具有第1、第2压电基板4A、4B。第1压电基板4A包含LiNbO3。第2压电基板4B包含LiTaO3。在第1压电基板4A上构成具有多个第1IDT电极的第1带通型滤波器2A。在第2压电基板4B上构成与第1带通型滤波器2A通频带不同的第2带通型滤波器2B。第2带通型滤波器2B具有多个第2IDT电极。各第1、第2IDT电极的电极指的对数、电极指的长度等可以分别不同，或者也可以相同。
在第2压电基板4B上也构成具有至少1个第3IDT电极的带阻滤波器3。如此，带阻滤波器3构成在第1压电基板4A以外的压电基板。在带阻滤波器3具有多个第3IDT电极的情况下，各第3IDT电极的电极指的对数、电极指的长度等可以分别不同。
如图2(a)所示那样，带阻滤波器3与第1带通型滤波器2A连接。在本实施方式中，带阻滤波器3连接在第1带通型滤波器2A与接地电位之间。
第1带通型滤波器2A是Band25的接收滤波器。因而第1带通型滤波器2A的通频带是1930MHz以上、1995MHz以下。第2带通型滤波器2B是Band4的接收滤波器。因而第2带通型滤波器2B的通频带是2110MHz以上、2155MHz以下。另外，第1、第2带通型滤波器2A、2B的通频带并不限定于此。另外，第1、第2带通型滤波器2A、2B之中的至少一方可以是发送滤波器。
本实施方式的特征在于，在带阻滤波器3连接第1带通型滤波器2A。由此能有效果地抑制弹性波装置1中的第1带通型滤波器2A的高次模。对此和本实施方式的具体的结构一起在以下进行说明。
如图2(a)所示那样，第1带通型滤波器2A具有输出端子即第1端子6以及与天线连接的第3端子8。带阻滤波器3具有与第1端子6连接的第2端子7。另外，如上述那样，第1带通型滤波器2A可以是发送滤波器。在该情况下第1端子6是输入端子。
第1带通型滤波器2A具有多个弹性波谐振器S1～S3、P1a、P1b、P2a、P2b以及第1纵耦合谐振器型弹性波滤波器5A。多个弹性波谐振器S1～S3、P1a、P1b、P2a、P2b以及第1纵耦合谐振器型弹性波滤波器5A，分别具有上述第1IDT电极。在本实施方式中，第1纵耦合谐振器型弹性波滤波器5A是9IDT型，但第1纵耦合谐振器型弹性波滤波器5A所具有的IDT电极的个数并没有特别限定。
在第3端子8与第1纵耦合谐振器型弹性波滤波器5A之间，多个弹性波谐振器S1、S2相互串联连接。在第1纵耦合谐振器型弹性波滤波器5A与第1端子6之间连接弹性波谐振器S3。在弹性波谐振器S1和弹性波谐振器S2间的连接点与接地电位之间，多个弹性波谐振器P1a、P1b相互串联连接。在第1纵耦合谐振器型弹性波滤波器5A和弹性波谐振器S3间的连接点与接地电位之间，多个弹性波谐振器P2a、P2b相互串联连接。
带阻滤波器3具有2个并联臂谐振器3a、3b。在第2端子7与接地电位之间，并联臂谐振器3a、3b相互并联连接。
另一方面，如图2(b)所示那样，第2带通型滤波器2B具有与天线连接的第4端子9以及输出端子即第5端子10。
第2带通型滤波器2B具有多个弹性波谐振器S11～S13以及第2纵耦合谐振器型弹性波滤波器5Ba、5Bb。多个弹性波谐振器S11～S13以及第2纵耦合谐振器型弹性波滤波器5Ba、5Bb分别具有上述第2IDT电极。在本实施方式中，第2纵耦合谐振器型弹性波滤波器5Ba、5Bb分别是3IDT型，但第2纵耦合谐振器型弹性波滤波器5Ba、5Bb分别具有的IDT电极的个数并没有特别限定。
在第4端子9与第2纵耦合谐振器型弹性波滤波器5Ba、5Bb之间连接弹性波谐振器S11。在第2纵耦合谐振器型弹性波滤波器5Ba、5Bb与第5端子10之间，多个弹性波谐振器S12、S13相互串联连接。多个第2纵耦合谐振器型弹性波滤波器5Ba、5Bb在弹性波谐振器S11与弹性波谐振器S12之间相互并联连接。
如图1所示那样，弹性波装置1在第1、第2压电基板4A、4B上具有相当于图2(a)以及图2(b)所示的电路的电极结构。在第1、第2压电基板4A、4B上设有第1～第5端子6～10以及与接地电位连接的多个接地端子11。第1端子6和第2端子7通过第1连接电极16a连接。另外，第1、第2带通型滤波器2A、2B以及带阻滤波器3的电极结构以及电路构成并没有特别限定。
图3是相当于沿着图1中的I-I线的部分的第1实施方式中的第1带通型滤波器的概略截面图。图4是相当于沿着图1中的II-II线的部分的第1实施方式中的第2带通型滤波器的概略截面图。
如图3所示那样，在第1压电基板4A上设有包含SiO2的电介质层13。电介质层13覆盖多个第1IDT电极。更具体地，覆盖图1所示的多个弹性波谐振器S1～S3、P1a、P1b、P2a、P2b以及第1纵耦合谐振器型弹性波滤波器5A。由此能使构成在包含LiNbO3的第1压电基板4A的第1带通型滤波器2A的温度特性提升。
另外，构成电介质层13的电介质并没有特别限定。
另一方面，如图4所示那样，在第2压电基板4B上不设电介质层。
图1中省略支承构件，但在第1压电基板4A上，在虚线A所示的位置设置支承构件。支承构件包围构成第1带通型滤波器2A的部分而设。如图3所示那样，在支承构件14上设有顶盖构件15。形成被第1压电基板4A、支承构件14以及顶盖构件15包围的中空空间。
同样地，在第2压电基板4B上也在图1所示的虚线B的位置设置支承构件。如图4所示那样形成被第2压电基板4B、支承构件14以及顶盖构件15包围的中空空间。
回到图1，在第1、第2压电基板4A、4B上设置多个过孔电极12。多个过孔电极12的一方端部与第1～第5端子6～10以及各接地端子11连接。如图3所示那样，各过孔电极12贯通支承构件14以及顶盖构件15。在各过孔电极12的另一方端部连接隆起焊盘18。设于第2压电基板上的过孔电极也同样贯通支承构件以及顶盖构件，与隆起焊盘连接。
如此，在本实施方式中，第1、第2带通型滤波器具有WLP结构。另外，第1、第2带通型滤波器例如可以具有CSP等WLP结构以外的封装结构。
接下来，通过比较本实施方式和比较例来说明本实施方式的效果。
比较例在第1带通型滤波器与带阻滤波器连接这点上与第1实施方式不同。在上述以外的点上，比较例的弹性波装置具有与第1实施方式的弹性波装置1同样的结构。
图5是表示第1实施方式以及比较例中的第1带通型滤波器的衰减量频率特性的图。实线表示第1实施方式的结果，虚线表示比较例的结果。频率带C表示第1带通型滤波器的通频带，频率带D表示第2带通型滤波器的通频带。频率带E表示WiFi频带。
在比较例中，在第1带通型滤波器的通频带的1.2倍的频率带附近即WiFi频带附近产生高次模。该高次模通过设置上述电介质层而产生。
与此相对，在本实施方式中，可知能抑制高次模。在第1带通型滤波器连接带阻滤波器。带阻滤波器分别由形成阻频带的多个并联臂谐振器构成。因而带阻滤波器具有多个阻频带。该各阻频带位于产生高次模的频率附近。因而能有效果地抑制高次模。如此，在本实施方式中，能通过设置电介质层使第1带通型滤波器的温度特性提升，且能抑制高次模。因此本实施方式的弹性波装置1能合适地用在CA等中。
另外，带阻滤波器的结构并没有特别限定，带阻滤波器具有至少1个阻频带即可。带阻滤波器能对应于在第1带通型滤波器产生的高次模构成。
回到图2(a)，在本实施方式中，带阻滤波器3包含并联臂谐振器3a、3b。由此能更进一步加大带阻滤波器3的阻频带中的衰减量。因而能更进一步抑制高次模。进而能谋求带阻滤波器3的小型化。带阻滤波器3构成在第2压电基板4B。因此能提高第2压电基板4B上的电极结构等的设计的自由度。
第2压电基板4B包含LiTaO3。因而能抑制来自带阻滤波器3的高次模的产生。因此，本实施方式的弹性波装置1能更合适地用在CA等中。
另外，第2压电基板4B可以包含LiNbO3。
优选带阻滤波器3的第3IDT电极中的最短的电极指中心间距离短于第2带通型滤波器2B的多个第2IDT电极中的最短的电极指中心间距离。由此能使带阻滤波器3小型。因而能更进一步提高第2压电基板4B上的电极结构等的设计的自由度。
更优选地，期望与多个第1IDT电极中的最短的电极指中心间距离相比，多个第2IDT电极中的最短的电极指中心间距离更短。在该情况下，由于第3IDT电极的电极指中心间距离更进一步短，因此能使带阻滤波器3更进一步小型。
相比于第2带通型滤波器2B所具有的任意的端子与第1带通型滤波器2A的第1端子6的距离，带阻滤波器3的第2端子7与第1端子6的距离更短。由此能缩短上述第1连接电极16a的长度。因而能减小第1带通型滤波器2A与带阻滤波器3之间的寄生电容，因而难以产生弹性波装置1的插入损耗的劣化。
图6是第2实施方式中的第1带通型滤波器以及带阻滤波器的电路图。
第2实施方式在带阻滤波器23与第1带通型滤波器2A串联连接的点以及带阻滤波器23的结构上与第1实施方式不同。在上述的点以外，第2实施方式的弹性波装置具有与第1实施方式的弹性波装置1同样的结构。
带阻滤波器23具有：与第1带通型滤波器2A连接的串联臂谐振器23a；和连接在串联臂谐振器23a与接地电位之间的并联臂谐振器23b。如此，带阻滤波器23可以具有梯型的结构。在该情况下，能在宽的频率带中抑制高次模。
带阻滤波器23的阻频带由串联臂谐振器23a的反谐振频率和并联臂谐振器23b的谐振频率形成。串联臂谐振器23a的反谐振频率和并联臂谐振器23b的谐振频率可以一致，或者也可以相邻。
图7是表示第3实施方式所涉及的弹性波装置的电极结构的概略俯视截面图。
弹性波装置31具有与第1、第2压电基板4A、4B不同的第3压电基板34C，在第3压电基板34C上构成带阻滤波器33，在这点上与第1实施方式不同。在上述的点以外，弹性波装置31具有与第1实施方式的弹性波装置1同样的结构。
更具体地，在第3压电基板34C上设置与带阻滤波器33的并联臂谐振器3a、3b连接的第2端子7。在第3压电基板34C上还设置与并联臂谐振器3a、3b连接且与接地电位连接的接地端子11。第2端子7通过第1连接电极16a与第1端子6连接。
在本实施方式中也能抑制第1带通型滤波器2A的高次模。
第3压电基板34C优选包含LiTaO3。由此与第1实施方式同样，能抑制来自带阻滤波器33的高次模的产生。另外，第3压电基板34C可以包含LiNbO3。
图8是表示第4实施方式所涉及的弹性波装置的电极结构的概略俯视截面图。
弹性波装置41通过第2连接电极46b将第1带通型滤波器2A的第3端子8和第2带通型滤波器2B的第4端子9连接，在这点上与第1实施方式不同。在上述以外的点，弹性波装置41具有与第1实施方式的弹性波装置1同样的结构。
如本实施方式那样，在第1、第2带通型滤波器2A、2B与天线公共连接的情况下，也能有效果地抑制第1带通型滤波器2A的高次模。
在此，构成第2带通型滤波器2B的第2压电基板4B包含LiTaO3。由此，与第2带通型滤波器2B的通频带相比在高频侧产生体辐射所引起的响应。另一方面，构成第1带通型滤波器2A的第1压电基板4A包含LiNbO3。因而与第1带通型滤波器2A的通频带相比在高频侧不会出现体辐射所引起的响应。
在本实施方式中，第1带通型滤波器2A的通频带是Band25，相比第2带通型滤波器2B的通频带即Band4位于低频侧。因而，即使第2带通型滤波器2B的体辐射所引起的响应经由第2连接电极46b泄漏到第1带通型滤波器2A侧，也难以出现第1带通型滤波器2A的通频带中的插入损耗的劣化。此外，也难以出现第2带通型滤波器2B的通频带中的插入损耗的劣化。
带阻滤波器3优选与第1带通型滤波器2A的端子中不与其他带通型滤波器连接的端子即第1端子6连接。由此，即使从带阻滤波器3产生高次模，也难以出现其他带通型滤波器的插入损耗的劣化等。
另外，带阻滤波器3也可以与第1带通型滤波器2A的端子中第1端子6以外的端子连接。
如图9所示的第4实施方式的变形例那样，弹性波装置61可以是具有由第2带通型滤波器62B构成的发送滤波器的双工器。第2带通型滤波器62B的结构并没有特别限定，第2带通型滤波器62B是梯型滤波器。
更具体地，第2带通型滤波器62B具有在第4端子9与第5端子10之间相互串联连接的多个串联臂谐振器S61～S63。在串联臂谐振器S61和串联臂谐振器S62间的连接点与接地电位之间连接并联臂谐振器P61。在串联臂谐振器S62和串联臂谐振器S63间的连接点与接地电位之间连接并联臂谐振器P62。在串联臂谐振器S63和第5端子10间的连接点与接地电位之间连接并联臂谐振器P63。
在该情况下，也能抑制在第1带通型滤波器2A产生的高次模。
图10是第5实施方式所涉及的弹性波装置的示意图。
弹性波装置51具有第1、第2带通型滤波器2A、2B和在天线侧公共连接的第3带通型滤波器52C，在这点上与第4实施方式不同。在上述以外的点上，弹性波装置51具有与第4实施方式的弹性波装置41同样的结构。
第3带通型滤波器52C的通频带并没有特别限定，在本实施方式中位于WiFi频带。
在本实施方式中，也能抑制第1带通型滤波器2A的高次模。另外，在本实施方式中，与第1实施方式同样抑制了WiFi频带附近的高次模。因而难以出现与第1带通型滤波器2A公共连接的第3带通型滤波器52C的通频带中的插入损耗的劣化。
另外，在第1、第2带通型滤波器2A、2B，在天线侧公共连接的带通型滤波器的个数并没有特别限定。
标号的说明
1 弹性波装置
2A、2B 第1、第2带通型滤波器
3 带阻滤波器
3a、3b 并联臂谐振器
4A、4B 第1、第2压电基板
5A 第1纵耦合谐振器型弹性波滤波器
5Ba、5Bb 第2纵耦合谐振器型弹性波滤波器
6～10 第1～第5端子
11 接地端子
12 过孔电极
13 电介质层
14 支承构件
15 顶盖构件
16a 第1连接电极
18 隆起焊盘
23 带阻滤波器
23a 串联臂谐振器
23b 并联臂谐振器
31 弹性波装置
33 带阻滤波器
34C 第3压电基板
41 弹性波装置
46b 第2连接电极
51 弹性波装置
52C 第3带通型滤波器
61 弹性波装置
62B 第2带通型滤波器
S1～S3、S11～S13、P1a、P1b、P2a、P2b 弹性波谐振器
S61～S63 串联臂谐振器
P61～P63 并联臂谐振器

Claims (10)

1.一种弹性波装置，具备：
第1压电基板，其包含LiNbO3；
第1带通型滤波器，其构成在所述第1压电基板上，并且具有多个第1IDT电极；
电介质层，其设于所述第1压电基板上，覆盖所述多个第1IDT电极；
第2压电基板；
第2带通型滤波器，其构成在所述第2压电基板上，并且具有多个第2IDT电极，且所述第2带通型滤波器的通频带与所述第1带通型滤波器的通频带不同；和
带阻滤波器，其与所述第1带通型滤波器连接，
所述带阻滤波器构成在所述第1压电基板以外的压电基板上，
所述第1带通型滤波器具有第1端子以及与所述第2带通型滤波器连接的端子，该第1端子是输入端子以及输出端子中的一个端子，
所述带阻滤波器与所述第1端子连接，并且不与所述输入端子以及输出端子中的另一个端子连接，而且也不连接于与所述第2带通型滤波器连接的端子，
所述第2带通型滤波器与所述输入端子以及所述输出端子中的所述另一个端子连接，而且与所述第1带通型滤波器的连接于所述第2带通型滤波器的端子连接。
2.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，
在所述第1端子与接地电位之间连接有所述带阻滤波器。
3.根据权利要求2所述的弹性波装置，其中，
所述带阻滤波器具有在所述第1端子与接地电位之间并联连接的多个并联臂谐振器。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述第2带通型滤波器具有多个端子，
所述带阻滤波器具有与所述第1端子连接的第2端子，
与所述第2带通型滤波器所具有的任意的端子与所述第1端子的距离相比，所述第2端子与所述第1端子的距离更短。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述弹性波装置还具备：
第3压电基板，其包含LiTaO3，
所述带阻滤波器构成在所述第3压电基板。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述带阻滤波器构成在所述第2压电基板。
7.根据权利要求1～3中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述第2压电基板包含LiTaO3。
8.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，
与所述第2带通型滤波器连接的端子是与天线连接的第3端子，
所述第1带通型滤波器的通频带，与所述第2带通型滤波器的通频带相比位于低频侧。
9.根据权利要求1～3中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述带阻滤波器具有至少1个第3IDT电极。
10.根据权利要求9所述的弹性波装置，其中，
所述第3IDT电极中的最短的电极指中心间距离短于所述多个第2IDT电极中的最短的电极指中心间距离。
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