CN110268629B - 弹性波装置、高频前端电路以及通信装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种虽然具有由电极指间距决定的波长不同的多个IDT电极但至少能在两个IDT电极间减小温度特性之差的弹性波装置。在所传播的体波的声速与在压电薄膜(5)传播的弹性波的声速相比为高速的高声速构件直接或间接地层叠有压电薄膜(5)。在压电薄膜(5)上层叠有氧化硅膜(6),在氧化硅膜(6)上层叠有多个IDT电极(11、12),多个IDT电极(11、12)具有由电极指间距决定的波长不同的多个IDT电极(11、12)。弹性波装置(1)在将多个IDT电极(11、12)中波长最短的IDT电极的波长设为λ,将压电薄膜(5)的膜厚相对于波长λ的比例即波长标准化膜厚(%)设为y,将氧化硅膜(6)的膜厚相对于波长λ的比例即波长标准化膜厚(%)设为x的情况下,y为350%以下,且y<1.6x(‑0.01)+0.05x(‑0.6)‑1。
Description
技术领域
本发明涉及具有由电极指间距决定的波长不同的多个IDT电极的弹性波装置、具有该弹性波装置的高频前端电路以及通信装置。
背景技术
以往,已知一种弹性波装置,使用压电薄膜,能够应对高频化,并且能够提高Q值。例如,在下述的专利文献1记载的弹性波装置中,在支承基板上依次层叠有高声速膜、低声速膜、压电薄膜以及IDT电极。此外,在高声速支承基板上依次层叠有低声速膜、压电薄膜以及IDT电极。
另一方面,在下述的专利文献2记载的弹性波装置中,在压电性基板与IDT电极之间层叠有电介质膜。由此,频率温度系数TCF的绝对值被减小。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:WO2012/086639
专利文献2:日本特开2005-260909号公报
发明内容
发明要解决的课题
如专利文献2记载的那样,在压电性基板与IDT电极之间层叠有电介质膜的情况下,能够减小频率温度系数TCF的绝对值。进而,还能够将相对频带向小的方向调整。通过将这样的结构应用于专利文献1记载的构造,从而同样能够实现频率温度特性的改善等。不过,在专利文献1记载的结构中,使用了厚度为3.5λ以下程度的压电薄膜而非压电性基板。另外,λ是由IDT电极的电极指间距决定的波长。在上述那样的构造中,想要在一个芯片内构成波长不同的多个弹性波谐振器的情况下,存在以下那样的问题。即,在多个弹性波谐振器间,压电薄膜的波长标准化膜厚、电介质膜的波长标准化膜厚的关系变得不同。因此,在多个弹性波谐振器间,温度特性之差有可能变大。
这样的问题不仅在多个弹性波元件中被看到,而且在一个弹性波元件内具有电极指间距不同的多个IDT电极的弹性波装置中也被看到。
本发明的目的在于,提供一种虽然具有由电极指间距决定的波长不同的多个IDT电极,但至少能够在两个IDT电极间减小温度特性之差的弹性波装置。
本发明的另一目的在于,提供一种具有本发明的弹性波装置的、频率温度特性优异的高频前端电路以及通信装置。
用于解决课题的手段
本发明涉及的弹性波装置具备:高声速构件;压电薄膜,直接或间接地层叠在所述高声速构件上;低声速膜,层叠在所述高声速构件与所述压电薄膜之间,所传播的体波的声速比在所述压电薄膜传播的弹性波的声速低;氧化硅膜,层叠在所述压电薄膜上;和多个IDT电极,层叠在所述氧化硅膜上,在所述高声速构件传播的体波的声速比在所述压电薄膜传播的弹性波的声速高,所述多个IDT电极具有由电极指间距决定的波长不同的多个IDT电极,在将所述多个IDT电极之中所述波长最短的IDT电极的波长设为λ,将所述压电薄膜的膜厚相对于所述波长λ的比例即波长标准化膜厚(%)设为y,将所述氧化硅膜的膜厚相对于所述波长λ的比例即波长标准化膜厚(%)设为x的情况下,y为350%以下,并且y<1.6x(-0.01)+0.05x(-0.6)-1。
在本发明涉及的弹性波装置的某特定的方式中,所述氧化硅膜的波长标准化膜厚x(%)为0<x<8(%)。在此情况下,能够提供不怎么缩窄相对频带且频率温度特性优异的弹性波装置。
在本发明涉及的弹性波装置的又一特定的方式中,所述压电薄膜的波长标准化膜厚y(%)为80%以下。在此情况下,能够更加有效地改善频率温度特性。
在本发明涉及的弹性波装置的再又一特定的方式中,还具备支承基板,在所述支承基板上层叠有所述高声速构件。
在本发明涉及的弹性波装置的再又一特定的方式中,所述高声速构件兼作所述支承基板。
在本发明涉及的弹性波装置的再又一特定的方式中,所述高声速构件由从氮化铝、氧化铝、碳化硅、氮化硅、硅、蓝宝石、钽酸锂、铌酸锂、石英、矾土、氧化锆、堇青石、莫来石、块滑石、镁橄榄石、氧化镁、氮氧化硅、DLC以及金刚石所构成的组中选择的至少一种材料、或以该一种材料为主要成分的材质构成。
在本发明涉及的弹性波装置的再又一特定的方式中,所述低声速膜由从氧化硅、玻璃、氮氧化硅、氧化钽以及在氧化硅中添加氟、碳或硼而成的化合物所构成的组中选择的至少一种材料构成。
在本发明涉及的弹性波装置的再又一特定的方式中,所述支承基板由从硅、氮化铝、氧化铝、碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、蓝宝石、钽酸锂、铌酸锂、石英等压电体、矾土、氧化锆、堇青石、莫来石、块滑石、镁橄榄石、金刚石、氧化镁所构成的组中选择的至少一种材料构成。
在本发明涉及的弹性波装置的另一特定的方式中,由所述多个IDT电极分别构成了多个弹性波元件。在此情况下,弹性波元件也可以是弹性波谐振器以及弹性波滤波器中的一方。
在本发明涉及的弹性波装置的再又一特定的方式中,构成了具有所述多个IDT电极的纵耦合谐振器型弹性波滤波器。在此情况下,能够有效地改善纵耦合谐振器型弹性波滤波器的频率温度特性。
在本发明涉及的弹性波装置的再又一特定的方式中,所述压电薄膜由LiTaO3压电单晶构成。在此情况下,能够更加有效地改善使用了由LiTaO3压电单晶构成的压电薄膜的弹性波装置的频率温度特性。
本发明涉及的高频前端电路具备按照本发明而构成的弹性波装置和功率放大器。
本发明涉及的通信装置具备本发明涉及的高频前端电路和RF信号处理电路。
发明效果
根据本发明涉及的弹性波装置、高频前端电路以及通信装置,在具有由电极指间距决定的波长不同的多个IDT电极的弹性波装置中,至少能够在两个IDT电极间减小温度特性之差。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。
图2是表示本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的电极构造的示意性俯视图。
图3是表示氧化硅膜的波长标准化膜厚(%)与弹性波谐振器的相对带宽的关系的图。
图4是表示LiTaO3膜的波长标准化膜厚(%)与TCF的关系的图。
图5是表示氧化硅膜的波长标准化膜厚(%)与TCF的关系的图。
图6是表示氧化硅膜的波长标准化膜厚为0.9%的弹性波谐振器中的LiTaO3膜的波长标准化膜厚(%)与TCV的关系的图。
图7是表示氧化硅膜的波长标准化膜厚为1.4%的弹性波谐振器中的LiTaO3膜的波长标准化膜厚(%)与TCV的关系的图。
图8是表示氧化硅膜的波长标准化膜厚为6,5%的弹性波谐振器中的LiTaO3膜的波长标准化膜厚(%)与TCV的关系的图。
图9是表示反谐振频率下的TCF不被抵消的区域的图。
图10是表示本发明的第2实施方式涉及的弹性波装置的电极构造的示意性俯视图。
图11是本发明的第3实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图。
图12是第3实施方式的变形例涉及的弹性波装置的主视剖视图。
图13是具有高频前端电路的通信装置的结构图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的具体的实施方式进行说明,由此明确本发明。
另外,预先指出的是,本说明书记载的各实施方式是例示性的,能够在不同的实施方式间进行结构的部分置换或组合。
图1是本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的主视剖视图,图2是表示本实施方式的弹性波装置的电极构造的示意性俯视图。
如图1所示,弹性波装置1具有支承基板2。在支承基板2上依次层叠有作为高声速构件的高声速膜3、低声速膜4、由LiTaO3构成的压电薄膜5以及氧化硅膜6。换言之,压电薄膜5设置在高声速膜3和氧化硅膜6之间。在氧化硅膜6上设置有第1IDT电极11以及第2IDT电极12。换言之,氧化硅膜6设置在压电薄膜与第1IDT电极11以及第2IDT电极12之间。
在弹性波装置1中,图2所示的电极构造设置在氧化硅膜6上。
如图2所示,在第1IDT电极11的弹性波传播方向两侧设置有反射器13、14。由此,构成了第1弹性波谐振器。此外,在第2IDT电极12的弹性波传播方向两侧设置有反射器15、16。由此,构成了第2弹性波谐振器。
第1IDT电极11中的第1电极指间距P1与第2IDT电极12中的第2电极指间距P2不同。更具体来说,P2>P1。
支承基板2由硅(Si)构成。不过,支承基板2只要能够支承具有高声速膜3、低声速膜4、压电薄膜5、氧化硅膜6以及第1、第2IDT电极11、12的层叠构造,就能够由适当的材料构成。作为支承基板2的材料,能够使用氧化铝、金刚石、蓝宝石、钽酸锂、铌酸锂、石英等压电体;矾土、氧化镁、氮化硅、氮化铝、碳化硅、氧化锆、堇青石、莫来石、块滑石、镁橄榄石等各种陶瓷;玻璃等电介质;氮化镓等半导体以及树脂基板等。
上述高声速膜3发挥功能使得将弹性波陷获在层叠了压电薄膜5以及低声速膜4的部分,不漏到比高声速膜3更靠下的构造。在本实施方式中,高声速膜3由氮化铝构成。不过,只要能够陷获上述弹性波,则作为高声速材料,能够使用氧化铝、碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、硅、蓝宝石、钽酸锂、铌酸锂、石英、矾土、氧化锆、堇青石、莫来石、块滑石、镁橄榄石、氧化镁、DLC(类金刚石碳)或金刚石、以上述材料为主要成分的媒质、以上述材料的混合物为主要成分的媒质等各种各样的材料。为了将弹性波陷获在层叠了压电薄膜5以及低声速膜4的部分,高声速膜3的膜厚越厚越好,为弹性波的波长λ的0.5倍以上、进而为1.5倍以上为宜。
另外,在本说明书中,高声速膜是指,与在压电薄膜5传播的弹性波相比,在该高声速膜3中传播的体波(bulk wave)的声速成为高速的膜。此外,低声速膜4是指,与在压电薄膜5传播的弹性波相比,在该低声速膜4中传播的体波的声速成为低速的膜。
作为构成上述低声速膜4的材料,能够使用具有与在压电薄膜5传播的弹性波相比为低声速的体波声速的适当的材料。作为这样的低声速材料,能够使用氧化硅、玻璃、氮氧化硅、氧化钽、还有在氧化硅中添加了氟、碳、硼的化合物等、以上述材料为主要成分的媒质。
上述高声速膜3以及低声速膜4由能够实现如上述那样决定的高声速以及低声速的适当的电介质材料构成。
在本实施方式中,压电薄膜5由LiTaO3构成。不过,压电薄膜5也可以由LiNbO3等其他压电单晶构成。
氧化硅膜6由SiO2等SiOx构成。另外,x是大于0的数值。
第1、第2IDT电极11、12以及反射器13、14、15、16由适当的金属或者合金构成。作为这样的金属或者合金,能够列举Al、Cu、Pt、Au、Ag、Ti、Cr、Mo、W或以这些金属的任意一种为主体的合金。此外,第1、第2IDT电极11、12以及反射器13~16也可以具有层叠了由这些金属或者合金构成的多个金属膜的构造。如前述那样,P1<P2。因此,将由第1电极指间距P1决定的第1IDT电极11的波长设为λ1,将由第2电极指间距P2决定的第2IDT电极12的波长设为λ2。在此情况下,λ1<λ2。
因此,在将具有第1IDT电极11的第1弹性波谐振器中的、压电薄膜5的膜厚相对于波长λ的比例即波长标准化膜厚(%)设为y1(%),将具有第2IDT电极12的第2弹性波谐振器中的压电薄膜5的膜厚相对于波长λ的比例即波长标准化膜厚(%)设为y2(%)的情况下,由于第1IDT电极11和第2IDT电极12形成在同一压电薄膜5上,因此y1>y2。另外,第1IDT电极11中的压电薄膜的膜厚和第2IDT电极12中的压电薄膜的膜厚大体一致。
同样地,若将第1弹性波谐振器中的氧化硅膜6的膜厚相对于波长λ的比例即波长标准化膜厚(%)设为x1(%),将第2弹性波谐振器中的氧化硅膜6的膜厚相对于波长λ的比例即波长标准化膜厚(%)设为x2(%),则由于设置有第1IDT电极11的部分处的氧化硅膜6的膜厚和设置有第2IDT电极12的部分处的氧化硅膜6的膜厚相同,因此x1>x2。另外,设置有第1IDT电极11的部分处的氧化硅膜6的膜厚与设置有第2IDT电极12的部分处的氧化硅膜6的膜厚大体一致。
本实施方式的弹性波装置1的特征在于,在将作为上述第1、第2IDT电极11、12之中波长最短的IDT电极的第1IDT电极11的波长λ1设为λ,将压电薄膜5的膜厚相对于λ的比例即波长标准化膜厚(%)设为y,将氧化硅膜6的膜厚相对于波长λ的比例即波长标准化膜厚(%)设为x的情况下,y为350%以下,并且满足y<1.6x(-0.01)+0.05x(-0.6)-1。由此,能够抵消电极指间距相对小的第1弹性波谐振器中的TCF的变化倾向和电极指间距相对大的第2弹性波谐振器中的TCF的变化倾向。
因此,能够减小第1、第2弹性波谐振器的温度特性之差。以下对此详细进行说明。
图3是表示在第1弹性波谐振器中氧化硅膜的波长标准化膜厚与相对带宽的关系的图。相对带宽是指,谐振频率与反谐振频率之间的频率宽度相对于谐振频率的比例(%)。此外,氧化硅膜的波长标准化膜厚(%)相当于上述式中的x。
根据图3可明确,在第1弹性波谐振器中,若氧化硅膜的波长标准化膜厚(%)变得比0%厚,则相对带宽变小。因此,通过调整氧化硅膜的波长标准化膜厚,从而能够控制相对带宽。不过,若氧化硅膜的波长标准化膜厚超过8%,则相对带宽不怎么变化。因此,为了能够控制相对带宽,并且得到充分的相对带宽,氧化硅膜的波长标准化膜厚x(%)设为0<x<8为宜。
另一方面,图4是表示第1弹性波谐振器中的作为压电薄膜5的LiTaO3膜的波长标准化膜厚y(%)与频率温度系数TCF(ppm/℃)的关系的图。另外,在图4中,绘制了反谐振频率下的频率温度系数TCF的值。
根据图4明确可知,若LiTaO3膜的波长标准化膜厚y(%)变厚,则频率温度系数TCF在负的区域中绝对值变大。即,若y(%)变大,则频率温度特性恶化。
另一方面,图5表示氧化硅膜的波长标准化膜厚(%)与频率温度系数TCF的关系。在图5中,也绘制了反谐振频率下的TCF的值。
在图5中,可知随着氧化硅膜的波长标准化膜厚变厚,频率温度系数TCF逐渐变大。
根据图4以及图5可明确,LiTaO3膜的波长标准化膜厚所引起的TCF的变化倾向和氧化硅膜的波长标准化膜厚所引起的TCF的变化倾向相反。因此,在本实施方式的弹性波装置1中,能够抵消电极指间距相对小的第1弹性波谐振器中的TCF的变化倾向和电极指间距相对大的第2弹性波谐振器中的TCF的变化倾向。因此,能够减小第1、第2弹性波谐振器中的温度特性之差。
图6是表示氧化硅膜的波长标准化膜厚为0.9%的情况下的弹性波谐振器中的LiTaO3膜的波长标准化膜厚(%)与频率温度系数TCV(ppm/℃)的关系的图。图7是表示氧化硅膜的波长标准化膜厚为1.4%的情况下的弹性波谐振器中的LiTaO3膜的波长标准化膜厚(%)与反谐振频率下的TCV(ppm/℃)的关系的图。图8是表示氧化硅膜的波长标准化膜厚为6.5%的情况下的弹性波谐振器中的LiTaO3膜的波长标准化膜厚(%)与TCV(ppm/℃)的关系的图。
在图6~图8的任意一者中,若LiTaO3膜的波长标准化膜厚变得大于10%,则TCV在负的区域中绝对值都逐渐变大。若LiTaO3膜的波长标准化膜厚超过350%,则LiTaO3膜的波长标准化膜厚的增大所引起的TCV的变化倾向成为反方向。
关于上述图6、图7以及图8,进而关于氧化硅膜的波长标准化膜厚为各种各样的情况,同样地求出了通过LiTaO3膜的波长标准化膜厚的变化而TCV在负的区域中逐渐变大的区域、即在第1弹性波谐振器和第2弹性波谐振器中能够抵消频率温度特性的改善倾向的范围。
图9的横轴是氧化硅膜的波长标准化膜厚(%),纵轴是LiTaO3膜的波长标准化膜厚(%),在图9中标注了斜线的阴影的区域是在第1弹性波谐振器和第2弹性波谐振器中不能抵消频率温度特性的改善倾向的区域。即,例如,在图6的点A3、A4,若LiTaO3膜的波长标准化膜厚从点A3变化为点A4,则TCV向绝对值变小的方向变化。因此,不能将其温度特性的变化与氧化硅膜的波长标准化膜厚的变化所引起的温度特性的变化抵消。
因此,点A3以及点A4存在于图9中标注了斜线的阴影的区域内。另一方面,在图6的点A1以及点A2,若LiTaO3膜的波长标准化膜厚相对变厚,则TCV的绝对值变大。因此,能够抵消第1弹性波谐振器和第2弹性波谐振器的频率温度特性的改善倾向。因此,点A1以及点A2位于图9的用斜线的阴影标注的区域外。
在图9中,标注了上述斜线的阴影的、不能得到本发明效果的区域的外缘用虚线示出,对该虚线进行了近似的曲线用y=1.6x(-0.01)+0.05x(-0.6)-1来表示。因此,如果满足y<1.6x(-0.01)+0.05x(-0.6)-1,则按照本发明,能够抵消第1弹性波谐振器和第2弹性波谐振器中的TCF的变化倾向。因此,能够减小具有第1、第2弹性波谐振器的弹性波装置1中的频率温度特性之差。
在此,如果LiTaO3膜的波长标准化膜厚为350%以下,则能够提高Q值。而且,根据图9可明确,如果LiTaO3膜的波长标准化膜厚为80%以下,则氧化硅膜的波长标准化膜厚在10.0%以下的任一膜厚,都能够使第1弹性波谐振器和第2弹性波谐振器中的TCF的变化抵消。因此,能够更加有效地改善频率温度特性。
图10是表示本发明的第2实施方式涉及的弹性波装置的电极构造的示意性俯视图。第2实施方式的弹性波装置是具有第1~第3IDT电极22~24的3IDT型的纵耦合谐振器型弹性波滤波器。在设置有第1~第3IDT电极22~24的区域的弹性波传播方向两侧设置有反射器25、26。
在第2实施方式的弹性波装置中,电极构造的下方的层叠构造与第1实施方式同样。
在第2实施方式的弹性波装置中,与第1IDT电极22以及第3IDT电极24的第1电极指间距P1相比,第2IDT电极23的第2电极指间距P2被增大。反射器25、26中的电极指间距与P1相同。
像这样,在具有电极指间距为P1的第1、第3IDT电极22、24、和电极指间距为P2的第2IDT电极23的纵耦合谐振器型弹性波滤波器中,也与第1实施方式同样地能够改善频率温度特性。即,能够使设置有第1、第3IDT电极22、24的部分处的LiTaO3膜以及氧化硅膜的波长标准化膜厚的变化所引起的TCF的变化与第2IDT电极23中的TCF的变化有效地抵消。因此,至少能够减小第1IDT电极22以及第3IDT电极24与第2IDT电极23的温度特性之差。
根据第2实施方式的弹性波装置可明确,在本发明中,电极指间距不同的多个IDT电极也可以设置在一个弹性波元件内。此外,在第1实施方式中,构成了第1、第2弹性波谐振器,但也可以取代弹性波谐振器而构成弹性波滤波器。
图11是第3实施方式的弹性波装置31的主视剖视图。在第3实施方式的弹性波装置31中,在支承基板32上层叠有低声速膜33。支承基板32由所传播的体波的声速比在压电薄膜5传播的弹性波的声速高的高声速材料构成。像这样,也可以通过使用由高声速材料构成的支承基板32,从而省略第1实施方式中的高声速膜。
进而,如图12所示的变形例那样,也可以是不设置低声速膜33,而在由高声速材料构成的支承基板32上直接层叠了压电薄膜5的构造。
上述各实施方式的弹性波装置能够用作高频前端电路的双工器等部件。在下述中对这样的高频前端电路的例子进行说明。
图13是具有高频前端电路的通信装置的结构图。另外,在该图中,还一并图示了与高频前端电路230连接的各构成要素,例如,天线元件202、RF信号处理电路(RFIC)203。高频前端电路230以及RF信号处理电路203构成了通信装置240。另外,通信装置240也可以包含电源、CPU、显示器。
高频前端电路230具备开关225、双工器201A、201B、滤波器231、232、低噪声放大器电路214、224、和功率放大器电路234a、234b、244a、244b。另外,图13的高频前端电路230以及通信装置240是高频前端电路以及通信装置的一例,并不限定于该结构。
双工器201A具有滤波器211、212。双工器201B具有滤波器221、222。双工器201A、201B经由开关225而与天线元件202连接。另外,上述弹性波装置可以为双工器201A、201B,也可以为滤波器211、212、221、222。上述弹性波装置也可以为构成双工器201A、201B、滤波器211、212、221、222的弹性波谐振器。
进而,上述弹性波装置对于例如三个滤波器的天线端子被公共化的三工器、六个滤波器的天线端子被公共化的六工器等具备三个以上的滤波器的多工器也能够应用。
即,上述弹性波装置包含弹性波谐振器、滤波器、双工器、具备三个以上的滤波器的多工器。而且,该多工器不限于具备发送滤波器以及接收滤波器双方的结构,也可以为仅具备发送滤波器或者仅具备接收滤波器的结构。
开关225按照来自控制部(未图示)的控制信号,将天线元件202和与给定的频段对应的信号路径连接,例如,由SPDT(Single Pole Double Throw,单刀双掷)型的开关构成。另外,与天线元件202连接的信号路径不限于一个,也可以为多个。即,高频前端电路230也可以应对载波聚合。
低噪声放大器电路214是将经由了天线元件202、开关225以及双工器201A的高频信号(在此为高频接收信号)进行放大并向RF信号处理电路203输出的接收放大电路。低噪声放大器电路224是将经由了天线元件202、开关225以及双工器201B的高频信号(在此为高频接收信号)进行放大并向RF信号处理电路203输出的接收放大电路。
功率放大器电路234a、234b是将从RF信号处理电路203输出的高频信号(在此为高频发送信号)进行放大并经由双工器201A以及开关225输出到天线元件202的发送放大电路。功率放大器电路244a、244b是将从RF信号处理电路203输出的高频信号(在此为高频发送信号)进行放大并经由双工器201B以及开关225输出到天线元件202的发送放大电路。
RF信号处理电路203通过下转换等对从天线元件202经由接收信号路径输入的高频接收信号进行信号处理,并输出进行该信号处理而生成的接收信号。此外,RF信号处理电路203通过上转换等对输入的发送信号进行信号处理,并将进行该信号处理而生成的高频发送信号输出到功率放大器电路244a、244b。RF信号处理电路203例如是RFIC。另外,通信装置也可以包含BB(基带)IC。在此情况下,BBIC对由RFIC处理后的接收信号进行信号处理。此外,BBIC对发送信号进行信号处理,并输出到RFIC。由BBIC处理后的接收信号、BBIC进行信号处理之前的发送信号例如是图像信号、声音信号等。另外,高频前端电路230也可以在上述的各构成要素之间具备其他电路元件。
另外,高频前端电路230也可以取代上述双工器201A、201B而具备双工器201A、201B的变形例涉及的双工器。
另一方面,通信装置240中的滤波器231、232不经由低噪声放大器电路214、224以及功率放大器电路234a、234b、244a、244b地连接在RF信号处理电路203与开关225之间。滤波器231、232也与双工器201A、201B同样地,经由开关225连接于天线元件202。
根据如以上那样构成的高频前端电路230以及通信装置240,通过具备作为本发明的弹性波装置的弹性波谐振器、滤波器、双工器、具备三个以上的滤波器的多工器等,从而至少能够在设置有两个IDT电极的部分间减小温度特性之差。
以上,列举实施方式对本发明的实施方式涉及的弹性波装置、高频前端电路以及通信装置进行了说明,但对上述各实施方式中的任意的构成要素进行组合而实现的另外的实施方式、对上述实施方式在不脱离本发明的主旨的范围内施加本领域技术人员想到的各种变形而得到的变形例、内置了本发明涉及的高频前端电路以及通信装置的各种设备也包含于本发明。
本发明作为弹性波谐振器、滤波器、双工器、能够应用于多频段系统的多工器、前端电路以及通信装置,能够广泛利用于便携式电话等通信设备。
符号说明
1...弹性波装置;
2...支承基板;
3...高声速膜;
4...低声速膜;
5...压电薄膜;
6...氧化硅膜;
11、12...第1、第2IDT电极;
13~16...反射器;
22~24...第1~第3IDT电极;
25、26...反射器;
31...弹性波装置;
32...支承基板;
33...低声速膜;
201A、201B...双工器;
202...天线元件;
203...RF信号处理电路;
211、212...滤波器;
214...低噪声放大器电路;
221、222...滤波器;
224...低噪声放大器电路;
225...开关;
230...高频前端电路;
231、232...滤波器;
234a、234b...功率放大器电路;
240...通信装置;
244a、244b...功率放大器电路。
Claims (14)
1.一种弹性波装置,具备:
高声速构件;
压电薄膜,直接或间接地层叠在所述高声速构件上;
低声速膜,层叠在所述高声速构件与所述压电薄膜之间,所传播的体波的声速比在所述压电薄膜传播的弹性波的声速低;
氧化硅膜,层叠在所述压电薄膜上;和
多个IDT电极,层叠在所述氧化硅膜上,
在所述高声速构件传播的体波的声速比在所述压电薄膜传播的弹性波的声速高,
所述多个IDT电极具有由电极指间距决定的波长不同的多个IDT电极,
在将所述多个IDT电极之中所述波长最短的IDT电极的波长设为λ,将所述压电薄膜的膜厚相对于所述波长λ的比例即波长标准化膜厚(%)设为y,将所述氧化硅膜的膜厚相对于所述波长λ的比例即波长标准化膜厚(%)设为x的情况下,y为350%以下,并且y<1.6x(-0.01)+0.05x(-0.6)—1。
2.根据权利要求1所述的弹性波装置,其中,
所述氧化硅膜的波长标准化膜厚x(%)为0<x<8%。
3.根据权利要求1或2所述的弹性波装置,其中,
所述压电薄膜的波长标准化膜厚y(%)为80%以下。
4.根据权利要求1或2所述的弹性波装置,其中,
还具备支承基板,在所述支承基板上层叠有所述高声速构件。
5.根据权利要求1或2所述的弹性波装置,其中,
所述高声速构件兼作支承基板。
6.根据权利要求1或2所述的弹性波装置,其中,
所述高声速构件由从氮化铝、氧化铝、碳化硅、氮化硅、硅、蓝宝石、钽酸锂、铌酸锂、石英、矾土、氧化锆、堇青石、莫来石、块滑石、镁橄榄石、氧化镁、氮氧化硅、DLC以及金刚石所构成的组中选择的至少一种材料、或以该一种材料为主要成分的材质构成。
7.根据权利要求1或2所述的弹性波装置,其中,
所述低声速膜由从氧化硅、玻璃、氮氧化硅、氧化钽以及在氧化硅中添加氟、碳或硼而成的化合物所构成的组中选择的至少一种材料构成。
8.根据权利要求4所述的弹性波装置,其中,
所述支承基板由从硅、氮化铝、氧化铝、碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、蓝宝石、钽酸锂、铌酸锂、石英、矾土、氧化锆、堇青石、莫来石、块滑石、镁橄榄石、金刚石、氧化镁所构成的组中选择的至少一种材料构成。
9.根据权利要求1或2所述的弹性波装置,其中,
由所述多个IDT电极分别构成了多个弹性波元件。
10.根据权利要求9所述的弹性波装置,其中,
所述弹性波元件是弹性波谐振器以及弹性波滤波器中的一方。
11.根据权利要求1或2所述的弹性波装置,其中,
所述弹性波装置构成了具有所述多个IDT电极的纵耦合谐振器型弹性波滤波器。
12.根据权利要求1或2所述的弹性波装置,其中,
所述压电薄膜由LiTaO3压电单晶构成。
13.一种高频前端电路,具备:
权利要求1~12中任一项所述的弹性波装置;和
功率放大器。
14.一种通信装置,具备:
权利要求13所述的高频前端电路;和
RF信号处理电路。
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