CN110063024B - 弹性波装置 - Google Patents
弹性波装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110063024B CN110063024B CN201780061020.1A CN201780061020A CN110063024B CN 110063024 B CN110063024 B CN 110063024B CN 201780061020 A CN201780061020 A CN 201780061020A CN 110063024 B CN110063024 B CN 110063024B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- filter
- idt electrode
- resonator
- thickness
- piezoelectric substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 92
- WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-pyrazole-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CC(C(O)=O)=NN1 WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 claims 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 35
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 27
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 description 14
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 11
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 2
- 229910018182 Al—Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 for example Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
- H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
- H03H9/02559—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles of lithium niobate or lithium-tantalate substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02228—Guided bulk acoustic wave devices or Lamb wave devices having interdigital transducers situated in parallel planes on either side of a piezoelectric layer
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
- H03H9/02574—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles of combined substrates, multilayered substrates, piezoelectrical layers on not-piezoelectrical substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02818—Means for compensation or elimination of undesirable effects
- H03H9/02834—Means for compensation or elimination of undesirable effects of temperature influence
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02818—Means for compensation or elimination of undesirable effects
- H03H9/02866—Means for compensation or elimination of undesirable effects of bulk wave excitation and reflections
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
- H03H9/6423—Means for obtaining a particular transfer characteristic
- H03H9/6433—Coupled resonator filters
- H03H9/6483—Ladder SAW filters
Abstract
弹性波装置(1)具备:压电基板(2),具备第1面(2A)和第2面(2B);支承基板(6),与压电基板(2)的第2面(2B)贴合;被配置于压电基板(2)的第1面(2A)的第1滤波器(10a)以及具备比第1滤波器(10a)更高的通带的第2滤波器(10)。第1滤波器(10a)以及第2滤波器(10b)分别包含IDT电极(3),第1滤波器(10a)的IDT电极(3)的厚度与第2滤波器(10b)的IDT电极(3)的厚度不同。
Description
技术领域
本发明涉及弹性波装置。
背景技术
已知具有压电基板、和被设置在压电基板的主面上的IDT(InterDigitalTransducer,叉指换能器)的SAW(Surface Acoustic Wave:声表面波)元件(例如JP特开2007-214902号公报)。这种SAW元件例如被利用于双工器的接收滤波器或者发送滤波器。在专利文献1中,不将压电基板以单体用于SAW元件,而将使压电基板与热膨胀系数比该压电基板小的支承基板贴合的贴合基板用于SAW元件。通过利用这种贴合基板,例如,可补偿SAW元件的电特性的温度变化。
发明内容
-发明要解决的课题-
但是,若如上述那样使用贴合基板,则关于SAW元件的电特性,可能产生在不使用贴合基板时不产生的寄生。因此,最好提供能够减少这种寄生的声表面波装置。
-解决课题的手段-
本公开的一方式的弹性波装置具备:压电基板,具备第1面和第2面;支承基板,与所述第2面贴合;和第1滤波器以及第2滤波器,位于所述第1面。
所述第2滤波器具备比所述第1滤波器更高的通带。
所述第1滤波器包含至少一个第1IDT电极,所述第2滤波器包含至少一个第2IDT电极,所述第1IDT电极的厚度与所述第2IDT电极的厚度不同。
-发明效果-
上述的本公开的一方式所涉及的弹性波装置减少了寄生。
附图说明
图1是表示本公开所涉及的弹性波装置的一实施方式的俯视图。
图2是表示图1所示的弹性波装置中包含的IDT电极的结构的主要部分放大俯视图。
图3是图1的III-III线处的剖视图。
图4是表示压电基板厚度与体波寄生的频率的相关的线图。
图5是表示使IDT电极的膜厚不同时的频率特性的线图。
图6(a)~图6(c)是表示弹性波装置的IDT电极设计方法的概念图。
具体实施方式
以下,使用附图来对本公开的弹性波装置所涉及的实施方式详细进行说明。另外,以下的说明中使用的附图是示意性的,附图上的尺寸比率等未必与现实一致。
此外,在变形例等的说明中,针对与已经说明的实施方式的结构相同或者类似的结构,赋予与已经说明的实施方式相同的符号,可能省略说明。此外,基本结构类似可能省略第1、第2等的记载并不区分这些地进行说明。
弹性波装置可以把任意的方向设为上方或者下方,以下,为了方便,定义相互正交的D1方向、D2方向、D3方向并且将D3方向的正侧设为上方,使用上表面、下表面等的用语。另外,由上述的D1方向、D2方向以及D3方向定义的正交坐标系是基于弹性波装置的形状而定义的,不是指构成压电基板的压电晶体的晶轴(X轴、Y轴、Z轴)。
<弹性波装置>
图1是本公开的一实施方式所涉及的弹性波装置1的俯视图,图2是表示IDT电极3的结构的俯视图,图3是图1的III-III线处的矢向剖视图。
弹性波装置1具备:包含压电晶体的压电基板2、支承基板6、第1滤波器10a以及第2滤波器10b。
压电基板2由包含LN(铌酸锂:LiNbO3)晶体或者LT(钽酸锂:LiTaO3)晶体的具有压电性的单晶(压电晶体)构成。具体而言,例如,压电基板2由36°~48°Y-X切割的LT基板构成。压电基板2的平面形状以及各种尺寸可以被适当地设定。作为一个例子,压电基板2的厚度(D3方向)是1μm以上且30μm以下。
压电基板2的压电晶体作为晶轴而具有XYZ轴,在使用X传播基板的情况下,X轴与D1方向一致。即,X轴以及D1方向为弹性波的传播方向。进一步地,Y轴、Z轴不具备D1方向的分量,而具备D2方向、D3方向的分量。
这种压电基板2具备与D3方向正交的第1面2A以及第2面2B。在压电基板2的第2面(下表面)2B配置支承基板6。通过该压电基板2和支承基板6来构成元件基板。
支承基板6只要具有支承薄的压电基板2的强度就不被特别限定,例如,由热膨胀系数比压电基板2的材料小的材料形成。通过这种结构的元件基板,若产生温度变化则在压电基板2产生热应力,此时,弹性常数的温度依赖性与应力依赖性抵消,甚至补偿弹性波装置1的电特性的温度变化。作为这种材料,例如能够举例蓝宝石等的单晶、硅等的半导体以及氧化铝质烧结体等的陶瓷、水晶等。另外,支承基板6也可以包含相互不同的材料的多个层被层叠而构成。
支承基板6的厚度例如恒定,其厚度可以与压电基板2的厚度同样地适当地设定。例如,考虑压电基板2的厚度来设定支承基板6的厚度,以使得温度补偿适当地进行。作为一个例子,相对于压电基板2的厚度1~30μm,支承基板6的厚度是75~300μm。
压电基板2以及支承基板6例如经由未图示的粘接层而被相互贴合。粘接层的材料可以是有机材料,也可以是无机材料。作为有机材料,例如举例热固化性树脂等的树脂。作为无机材料,例如举例SiO2。此外,两基板也可以通过将粘接面通过等离子体、离子枪、中子枪等活性化处理后无粘接层地贴合、即所谓的直接接合而被贴合。
第1滤波器10a、以及通带与第1滤波器10a不同的第2滤波器10b位于压电基板2的第1面(上表面)2A。第1滤波器10a以及第2滤波器10b分别由包含IDT电极3的电极群构成。更具体而言,第1滤波器10a包含至少一个第1IDT电极3A,第2滤波器10b包含至少一个第2IDT电极3B。虽然后述,但第1IDT电极3A与第2IDT电极3B的基本构造相同,因此在对共用的部分进行说明时,作为IDT电极3而不区分两者地进行说明。
并且,在本例中,第1滤波器10a以及第2滤波器10b分别具备多个包含IDT电极3的谐振器11(11a~11e),这些被相互连接并构成梯子型滤波器。
这里,参照图2来对构成谐振器11的一部分的IDT电极3进行说明。如图2所示,IDT电极3具有第1梳齿电极30a以及第2梳齿电极30b。另外,在以下的说明中,可能将第1梳齿电极30a以及第2梳齿电极30b简称为梳齿电极30并不区分这些。
如图2所示,梳齿电极30具有:相互对置的2根汇流条31(第1汇流条31a、第2汇流条31b)、和从各汇流条31向另一汇流条31侧延伸的多个电极指32(第1电极指32a、第2电极指32b)。并且,一对梳齿电极30的第1电极指32a和第2电极指32b被配置为在弹性波的传播方向相互咬合(交叉)。第1汇流条31a和第2汇流条31b连接于相互不同的电位。
此外,梳齿电极30具有与各个电极指32对置的虚设电极指33。第1虚设电极指33a从第1汇流条31a向第2电极指32b延伸。第2虚设电极指33b从第2汇流条31b向第1电极指32a延伸。
构成IDT电极3的一对梳齿电极30的多个电极指32被设定为间距Pt1。间距Pt1例如被设置为与希望谐振的频率下的弹性波的波长λ的半波长同等。波长λ(即2×Pt1)例如为1.4μm以上且6μm以下。IDT电极3由于是通过绝大多数的多个电极指32配置为间距Pt1、从而多个电极指32为一定的周期的配置,因此能够高效地产生弹性波。
这里,间距Pt1是指在传播方向(D1方向、X方向),从第1电极指32a的中心到相邻于该第1电极指32a的第2电极指32b的中心的间隔。
通过这样配置电极指32,产生在与多个电极指32正交的方向传播的弹性波。
IDT电极3例如由金属的导电层15构成。作为该金属,例如举例Al或者以Al为主成分的合金(Al合金)、包含Cu、Mg等的合金、以及这些的组合。Al合金例如是Al-Cu合金。另外,IDT电极3也可以由多个金属层构成。IDT电极3的各种尺寸可根据SAW元件1所要求的电特性等而适当地设定。后面对IDT电极3的厚度(D3方向)进行叙述。
IDT电极3可以被直接配置于压电基板2的第1面2A,也可以经由包含其它部件的基底层而被配置于压电基板2的第1面2A。其它部件例如包含Ti、Cr或者这些的合金等。在经由基底层来将IDT电极3配置于压电基板2的上表面2A的情况下,其它部件的厚度被设定为几乎不影响IDT电极3的电特性的程度的厚度(例如,Ti的情况下为IDT电极3的厚度的5%的厚度)。
此外,在构成IDT电极3的电极指32上,为了提高SAW元件1的温度特性,电可以层叠质量附加膜。作为质量附加膜,例如能够使用SiO2等。
IDT电极3若被施加电压,则在压电基板2的上表面2A附近,激励在D1方向传播的弹性波。被激励的弹性波在与电极指32的非配置区域(相邻的电极指32间的长条状的区域)的边界反射。并且,形成将电极指32的间距Pt1设为半波长的驻波。驻波被变换为与该驻波相同频率的电信号,并通过电极指32而被取出。
反射器4被配置为在弹性波的传播方向夹着IDT电极3。反射器4形成为大体狭缝状。即,反射器4具有:在与弹性波的传播方向交叉的方向相互对置的反射器汇流条41、和在这些汇流条41间在与弹性波的传播方向正交的方向延伸的多个反射电极指42。反射器汇流条41例如形成为以大体一定的宽度直线状地延伸的长条状,与弹性波的传播方向平行地配置。
未图示的保护层被设置在压电基板2上以使得覆盖IDT电极3以及反射器4上,包含具有绝缘性的材料,例如由SiO2等的材料形成。
这里,对弹性波装置1中的体波寄生的产生频率进行研究。
若通过IDT电极3来向压电基板2施加电压,则产生振动方向的模式以及阶数的模式的至少一方相互不同的多种体波。振动方向的模式例如是在D3轴方向振动的模式、在D2轴方向振动的模式以及在D1轴方向振动的模式。各振动方向的模式中分别存在多个阶数的模式。该阶数的模式例如根据深度方向(D3轴方向)上的波节以及波腹的数量而被规定。另外,体波寄生通过IDT电极3的间距和压电基板2的厚度来决定产生频率。
因此,假定使压电基板2的厚度ts相互不同的多个弹性波装置1,调查压电基板2的厚度对各模式的体波的频率的影响。具体而言,通过模拟计算,计算在各种厚度的压电基板2中产生的各模式的体波的频率。
图4是表示在某个间距,进行上述模拟计算的结果的图。
在该图中,横轴(ts)表示压电基板2的厚度。纵轴(f)表示体波的频率。多个线L11~L17表示振动方向的模式以及阶数的模式的至少一方相互不同的多种体波的频率。
另外,在该图中,线L15、L16、L17的曲线设为到中途为止,但实际上与线L11~L14同样地持续频率与厚度的增加同时地降低的线。进一步地,虽未图示,但线L17以后(线L18、线L19···)也存在无数具有与L11~L17相同的趋势的线。因此,某个厚度下的体波寄生在与纵轴(f)平行的线段将这些线(L11~L19等)横切的频率下产生。
在通常的贴合基板中,推荐压电基板2的厚度为20μm的情况较多。因此,在通常的贴合基板中,使用的频带(在比图4所示的厚度范围更厚的一侧,将无数错综的线(L11~L17等)横切。其结果,在不与使用的频带交叉的情况下产生体波寄生。
如该图的箭头所示,若使压电基板2的厚度变薄,则任意模式的体波的频率都变高。并且,体波寄生的频率间隔也变宽。特别是在由线L11、L12、L13包围的区域,以较宽的范围存在不产生体波寄生的区域。但是,即使是例如这种特异区域,在相同的压电基板2的厚度下,也难以在频带不同的2个滤波器(10a、10b)的双方中避免所希望的频率的体波寄生。
具体而言,若通带不同,则IDT电极3的间距也不同,体波寄生的频率也偏移。因此,在某个频带下难以在2个滤波器(10a、10b)的双方中难以同时避免体波寄生。
为了对应此情况,需要分别结合2个滤波器(10a、10b)来选择适当的压电基板2的厚度。
对此,发明人经过仔细研究明确,若改变IDT电极3的膜厚,则与此相应地,谐振频率等的声表面波(SAW)的频率特性变化,但体波寄生(BAW)的频率特性不变化。
图5中表示改变IDT电极3的膜厚时的谐振器的频率特性。横轴是频率,纵轴是阻抗。线L51~L57是表示使以弹性波的波长标准化时的IDT电极的厚度每隔0.06地从0.075变化到0.111时的频率特性的线。由点线包围的Rr表示谐振点出现的区域,Ra表示反谐振点出现的区域,箭头所示的R1~R4表示体波寄生产生的区域。
根据图5可以明确,谐振频率fr以及反谐振频率fa通过改变膜厚从而频率偏移。具体而言,若膜厚加厚则谐振频率fr以及反谐振频率fa向低频率侧偏移。另一方面,可知体波寄生的频率位置不偏移。
这表示能够将图4视为仅体波寄生的频率特性。即,表示在某个压电基板2的厚度下观察时,通过使IDT电极3的膜厚变化,能够体波寄生的频率位置保持不变,并且能够实现的谐振频率fr以及反谐振频率fa等具有宽度。
反过来讲,表示能够通过IDT电极3的间距来控制体波频率产生的频率,通过膜厚能够调整为具备所希望的谐振特性。
综上所述,在弹性波设备1中,如图3所示,通过构成第1滤波器10a的第1IDT电极3A、和构成第2滤波器10b的第2IDT电极3B,使膜厚不同,以使得在所希望的频率不产生体波寄生。
通常,IDT电极3的膜厚考虑声表面波的传播损耗,将以波长标准化的厚度设为0.07左右。因此,根据频率,最佳的电极厚度不同。但是,在使用贴合基板的情况下,由于能够忽略这种损耗的影响,因此通常不需要使厚度不同。其中,在本实施方式中,考虑体波来变更第1滤波器10a以及第2滤波器10b的至少一方的IDT电极3的厚度。
另外,为了使厚度不同,可以使导体层15的厚度不同,也可以将基底层与导体层15反复层叠来使其不同。此外,在谐振器11(IDT电极3和夹着其的反射器4)的整个区域,加厚电极厚度。
由此,即使将通带完全不同的2个滤波器10a、10b配置于相同厚度的基板(相同压电基板2),双方也能够避免体波寄生,提供频率特性优良的弹性波装置1。
另外,第1滤波器10a的IDT电极3的间距与第2滤波器10b的IDT电极3的间距可以相同也可以不同。
在相同的情况下,由于2个滤波器10a、10b中在相同的频率产生体波寄生,因此将压电基板2的厚度、IDT电极3的间距决定为在所希望的频率不产生体波寄生的值即可。另外,在图4的例子中可知,谐振频率fr以及反谐振频率fa的频率可能偏移100MHz以上,因此在通带不同的2个滤波器10a、10b中也能够以间距相同实现。在第1滤波器10a和第2滤波器10b中IDT电极3的间距相同的情况下,由于两个滤波器中在相同的频率产生相同模式的体波寄生,因此设计变得容易。
另一方面,在不同的情况下,将IDT电极3的间距决定为在2个滤波器10a、10b中分别在所希望的频率不产生体波寄生的值,并调整IDT电极3的膜厚以使得之后得到所希望的频率特性即可。通过这种结构,能够实现对各滤波器10a、10b双方最佳的设计,因此优选。
此外,由于能够这样将具备不同的2个通带的滤波器10形成于相同的压电基板2,因此相比于设置于独立的基板的情况,能够使弹性波装置1小型化。
(其他实施方式)
在上述的例子中,未确定第1滤波器10a和第2滤波器10b的通带的高低与各IDT电极3的膜厚的大小的关系,但也可以第2滤波器10b具备比第1滤波器10a高的通带,其IDT电极3的厚度比第1滤波器10a厚。
一般地,第1滤波器10a与第2滤波器10b的通带宽度大致相同。并且在这些是梯子型滤波器的情况下,构成第1滤波器10a的谐振器11a~11e各自的IDT电极3的间距的关系与构成第2滤波器10b的谐振器11a~11e各自的IDT电极3的间距的关系相对而言非常相似。
这里,在第1滤波器10a与第2滤波器10b的IDT电极3的膜厚相同的情况下,作为第1滤波器10a,在设定为消除体波寄生的影响的压电基板2的厚度下,在第2滤波器10b中,体波寄生在相对低频率侧产生。这是由于频率较高的第2滤波器10b的SAW的波长较短,因此相比于第1滤波器10a,第2滤波器10b的相对于波长的压电基板2的厚度更加实效地变厚。因此,这是由于第2滤波器10b的频率特性的波形上的体波寄生的频率向低频率侧偏移。
使用图6来说明针对此的体波寄生控制方法。图6中,横轴表示频率,纵轴表示阻抗。线L100是表示第1滤波器10a的频率特性的线,线L200是表示第2滤波器10b的频率特性的线图。进一步地,R10、R20表示体波寄生的峰值。B1、B2分别表示第1滤波器10a、第2滤波器10b的通带。
图6(a)是调整前的滤波器10的频率特性。如图6(a)所示,在第1滤波器10a中,选择压电基板2的厚度以使得体波寄生R10位于通带B1的中央。另一方面,在第2滤波器10b中,由于不是适合于第2滤波器10b的基板厚度,因此体波寄生R20比通带B2的中央低,在通带B2的肩部产生。此时,使滤波器的透过特性显著劣化。
因此,为了在第2滤波器10b中也消除体波寄生的影响,采取如下手法。首先,如图6(b)所示,加厚第2滤波器10b的IDT电极3的膜厚。在该情况下,仅表示第2滤波器10b的波形的线L200向低频率侧偏移,但体波寄生R20的频率不变。因此,能够使体波寄生R20位于第2滤波器10b的线L200的中央。
接下来,如图6(c)所示,为了将第2滤波器10b的波形(线L200)恢复到通带B2的所希望的频率位置,减小IDT电极3的间距并使其向高频率侧偏移。此时,体波寄生R20的位置向低频率侧偏移减小间距所对应的部分或者稍微偏移,但加厚IDT电极3的膜厚时的第2滤波器10b的波形的频率移动量变大,影响变小。
这样,即使将通带完全不同的2个滤波器10a、10b配置于相同的厚度的基板(同一压电基板2),也能够双方都避免体波寄生,提供频率特性优良的弹性波装置1。
另外,在结合第2滤波器10b侧的频率来选择压电基板2的厚度的情况下,通过进行与上述相同的调整,则第1滤波器10a的IDT电极3的厚度变薄,无论如何第2滤波器10b的IDT电极3的膜厚都变厚。
此外,由于相比于使IDT电极3的厚度变薄来加宽间距并调整体波寄生位置,加厚IDT电极3的厚度来缩窄间距并进行调整的情况下,更加能够减小元件尺寸,因此从小型化的观点出发,也优选加厚高频率侧的滤波器的IDT电极厚度。为了确认是否进行了加厚,对根据间距而推测的频率与作为实际的谐振器的频率进行比较,在前者的值更高的情况下能够推断为进行了加厚。
(其他实施方式)
在上述的例子中,在一个滤波器10内存在多个谐振器11的情况下,在相同滤波器10内未提到其IDT电极3的膜厚,但可以一定也可以不同。即,也可以在一个滤波器10内具备不同膜厚的IDT电极3。
例如,如图1所示,以第1滤波器10a具备多个谐振器11(11a~11e)的情况为例进行说明。谐振器11a~11c是在端子T1、T2之间串联连接的串联谐振器。谐振器11d、11e是在端子T1、T2之间连接于将串联谐振器串联连接的布线与基准电位端子Tg之间的并联谐振器。
在这种梯子型滤波器中,由于设计为串联谐振器的谐振频率与并联谐振器的反谐振频率大致一致,因此当然相互的谐振器的谐振频率不同。因此,也可以在IDT电极3的间距的基础上使膜厚不同来调整串联谐振器与并联谐振器的谐振频率的不同。在该情况下,也可以加厚谐振频率高的串联谐振器的IDT电极3的厚度。
特别地,在串联谐振器和并联谐振器中使IDT电极3的间距相同并仅使膜厚不同的情况下,第1滤波器10a中两个谐振器中产生的体波寄生的频率一致。由此,仅通过将两个谐振器的间距设定为一定的值,就能够容易地将体波寄生从不希望使体波寄生产生的频率位置偏移。
此外,在梯子型滤波器中,可能在多个串联谐振器间一点一点地使谐振频率不同,或者在多个并联谐振器间一点一点地使谐振频率不同。在这种情况下,也可以在串联谐振器间使膜厚不同来使谐振频率不同,也可以在并联谐振器间使膜厚不同来使谐振频率不同。
如上述那样在第1滤波器内将膜厚不同的谐振器称为第1谐振器和第2谐振器。第1谐振器的IDT电极3的厚度比第2谐振器的IDT电极的厚度厚。第1谐振器的谐振频率额可以比第2谐振器的谐振频率高。
与第1滤波器10a同样地,在第2滤波器10b中也可以具备膜厚不同的谐振器。在该情况下,将膜厚不同的谐振器称为第3谐振器和第4谐振器。第3谐振器的IDT电极3的厚度比第4谐振器的IDT电极的厚度厚。第3谐振器的谐振频率也可以比第4谐振器的谐振频率高。
另外,这样,在构成第1滤波器10a的多个IDT电极3的厚度不一定的情况、或者构成第2滤波器10b的多个IDT电极3的厚度不一定的情况、以及这两方的情况下,所谓第1滤波器10a的IDT电极3的厚度,是指多个IDT电极3的厚度的平均。针对第2滤波器10b的IDT电极3的厚度也是同样的。由此,能够对第1滤波器10a的IDT电极3的厚度与第2滤波器10b的IDT电极3的厚度进行比较。
(其他实施方式)
在上述的例子中,第1滤波器10a以及第2滤波器10b都说明了梯子型的滤波器的例子,但也可以一方为多模型且另一方为梯子型的组合,也可以两方都为多模型。
此外,在上述的例子中,说明了通过IDT电极3的厚度和间距来调整体波寄生的频率与作为滤波器的通带(或者作为谐振器的谐振/反谐振频率)的关系的例子,但也可以通过占空比和间距来进行相同的调整。
此外,在上述的例子中,表示了在第1滤波器10a和第2滤波器10b中独立地设置端子的例子,但也可以共享一部分的端子。例如,也可以将与天线连接的端子共享化。
此外,在上述的例子中,说明了第1滤波器10a和第2滤波器10b共享一个压电基板2的例子,但也可以设为厚度相同且独立的压电基板2。
-符号说明-
1:弹性波装置
2:压电基板
10:滤波器
10a:第1滤波器
10b:第2滤波器
3:IDT电极
32:电极指
32a:第1电极指
32b:第2电极指
6:支承基板。
Claims (6)
1.一种弹性波装置,具备:
压电基板,具备第1面和第2面;
支承基板,与所述压电基板的所述第2面贴合且包含硅或蓝宝石;和
第1滤波器以及第2滤波器,所述第1滤波器及所述第2滤波器被配置于所述压电基板的所述第1面,所述第2滤波器具备比所述第1滤波器更高的通带,
所述第1滤波器以及所述第2滤波器分别包含至少一个第1IDT电极以及至少一个第2IDT电极,
所述第1IDT电极的厚度比所述第2IDT电极的厚度薄。
2.根据权利要求1所述的弹性波装置,其中,
所述第1IDT电极存在多个,其厚度全部相同,
所述第2IDT电极存在多个,其厚度全部相同。
3.根据权利要求1所述的弹性波装置,其中,
所述第1滤波器是将包含所述第1IDT电极的多个弹性波谐振器连接而成的,
多个所述弹性波谐振器具备第1谐振器和第2谐振器,
所述第1谐振器的所述第1IDT电极比所述第2谐振器厚。
4.根据权利要求1所述的弹性波装置,其中,
所述第2滤波器是将包含所述第2IDT电极的多个弹性波谐振器连接而成的,
多个所述弹性波谐振器具备第3谐振器和第4谐振器,
所述第3谐振器的所述第2IDT电极比所述第4谐振器厚。
5.根据权利要求1所述的弹性波装置,其中,
所述第1滤波器是将包含所述第1IDT电极的多个弹性波谐振器连接而成的,
多个所述弹性波谐振器包含构成梯子型滤波器的串联谐振器和并联谐振器,
所述串联谐振器的所述第1IDT电极的厚度比所述并联谐振器厚。
6.根据权利要求1或2所述的弹性波装置,其中,
所述压电基板是钽酸锂基板,
所述支承基板包含线膨胀系数比所述压电基板小的材料的结晶性材料。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016199995 | 2016-10-11 | ||
JP2016-199995 | 2016-10-11 | ||
PCT/JP2017/036615 WO2018070369A1 (ja) | 2016-10-11 | 2017-10-10 | 弾性波装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110063024A CN110063024A (zh) | 2019-07-26 |
CN110063024B true CN110063024B (zh) | 2024-01-19 |
Family
ID=61905568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201780061020.1A Active CN110063024B (zh) | 2016-10-11 | 2017-10-10 | 弹性波装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10938376B2 (zh) |
JP (1) | JP6788024B2 (zh) |
CN (1) | CN110063024B (zh) |
WO (1) | WO2018070369A1 (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6637990B2 (ja) * | 2015-10-30 | 2020-01-29 | 京セラ株式会社 | 弾性波共振子、弾性波フィルタ、分波器、通信装置および弾性波共振子の設計方法 |
JP2020182137A (ja) * | 2019-04-26 | 2020-11-05 | 京セラ株式会社 | 弾性波装置 |
WO2020261808A1 (ja) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | 株式会社村田製作所 | 弾性波フィルタ |
JPWO2021006055A1 (zh) * | 2019-07-05 | 2021-01-14 | ||
JPWO2021006056A1 (zh) * | 2019-07-05 | 2021-01-14 | ||
WO2021055324A1 (en) | 2019-09-16 | 2021-03-25 | Tohoku University | Surface acoustic wave device having mass-loaded electrode |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007110342A (ja) * | 2005-10-12 | 2007-04-26 | Kyocera Corp | 弾性表面波素子及びその製造方法 |
JP2010103920A (ja) * | 2008-10-27 | 2010-05-06 | Kyocera Corp | 弾性表面波装置及びその製造方法 |
WO2016129662A1 (ja) * | 2015-02-13 | 2016-08-18 | 京セラ株式会社 | 弾性波装置、分波器および通信装置 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100644470B1 (ko) * | 1997-07-28 | 2006-11-13 | 가부시끼가이샤 도시바 | 탄성표면파 필터 및 그의 제조방법 |
JP3317274B2 (ja) * | 1999-05-26 | 2002-08-26 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波装置及び弾性表面波装置の製造方法 |
DE102004037819B4 (de) * | 2004-08-04 | 2021-12-16 | Snaptrack, Inc. | Elektroakustisches Bauelement mit geringen Verlusten |
JP2007214902A (ja) | 2006-02-09 | 2007-08-23 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 弾性表面波素子 |
CN104734662B (zh) * | 2009-04-22 | 2017-09-22 | 天工滤波方案日本有限公司 | 弹性波元件和使用它的电子设备 |
WO2012176455A1 (ja) * | 2011-06-23 | 2012-12-27 | パナソニック株式会社 | ラダー型弾性波フィルタ及びこれを用いたアンテナ共用器 |
DE112014001537B4 (de) * | 2013-03-21 | 2018-06-28 | Ngk Insulators, Ltd. | Verbundsubstrate für Akustikwellenelemente und Akustikwellenelemente |
JP6390819B2 (ja) * | 2016-04-25 | 2018-09-19 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置及びその製造方法 |
JP2018182354A (ja) * | 2017-04-03 | 2018-11-15 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置 |
-
2017
- 2017-10-10 JP JP2018544998A patent/JP6788024B2/ja active Active
- 2017-10-10 WO PCT/JP2017/036615 patent/WO2018070369A1/ja active Application Filing
- 2017-10-10 CN CN201780061020.1A patent/CN110063024B/zh active Active
- 2017-10-10 US US16/340,012 patent/US10938376B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007110342A (ja) * | 2005-10-12 | 2007-04-26 | Kyocera Corp | 弾性表面波素子及びその製造方法 |
JP2010103920A (ja) * | 2008-10-27 | 2010-05-06 | Kyocera Corp | 弾性表面波装置及びその製造方法 |
WO2016129662A1 (ja) * | 2015-02-13 | 2016-08-18 | 京セラ株式会社 | 弾性波装置、分波器および通信装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110063024A (zh) | 2019-07-26 |
US10938376B2 (en) | 2021-03-02 |
US20200036360A1 (en) | 2020-01-30 |
WO2018070369A1 (ja) | 2018-04-19 |
JP6788024B2 (ja) | 2020-11-18 |
JPWO2018070369A1 (ja) | 2019-07-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110063024B (zh) | 弹性波装置 | |
CN109600125B (zh) | 滤波器 | |
CN109075763B (zh) | 弹性波元件以及通信装置 | |
JP6352971B2 (ja) | 弾性波素子、フィルタ素子および通信装置 | |
US10536134B2 (en) | Acoustic wave device and communication apparatus | |
US11128279B2 (en) | Acoustic wave resonator, acoustic wave filter, multiplexer, communication apparatus, and method designing acoustic wave resonator | |
CN113302840A (zh) | 弹性波装置、分波器以及通信装置 | |
US20220216846A1 (en) | Acoustic wave device | |
JP7278305B2 (ja) | 弾性波装置、分波器および通信装置 | |
US11539342B2 (en) | Acoustic wave device and communication apparatus | |
CN111937305A (zh) | 弹性波元件、弹性波滤波器、分波器以及通信装置 | |
US10958241B2 (en) | Extractor | |
JP7132944B2 (ja) | 弾性波フィルタ、分波器および通信装置 | |
US10911019B2 (en) | Multiplexer | |
CN107852148B (zh) | 声表面波元件 | |
US11057016B2 (en) | Acoustic wave element and acoustic wave device | |
CN115549639B (zh) | 一种声波滤波器 | |
JP2000077967A (ja) | 弾性表面波装置 | |
JP2018098691A (ja) | マルチプレクサ | |
WO2023234405A1 (ja) | 複合フィルタ、マルチプレクサ及び通信装置 | |
CN116648855A (zh) | 滤波器装置 | |
CN113474996A (zh) | 滤波器和多滤波器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |