CN110999078A - 多工器、高频前端电路以及通信装置 - Google Patents

多工器、高频前端电路以及通信装置 Download PDF

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Abstract

一种多工器，具备一端被公共连接的N个弹性波滤波器，在将N个弹性波滤波器从通带的频率低的一方起依次设为弹性波滤波器1、2、…、N的情况下，N个弹性波滤波器中的除通带的频率最高的弹性波滤波器以外的至少一个弹性波滤波器n包含一个以上的弹性波谐振器，该弹性波谐振器具有：氮化硅膜，层叠在支承基板上；氧化硅膜，层叠在氮化硅膜上；压电体，层叠在氧化硅膜上，由欧拉角为θLT的钽酸锂构成；以及IDT电极，设置在压电体上。在弹性波谐振器t中，第一高阶模、第二高阶模以及第三高阶模的频率fhs_t(n)(s＝1、2、3)中的至少一个和具有频率比弹性波滤波器n的通带的频率高的通带的全部的弹性波滤波器m(n＜m≤N)满足下述的式子中的任一个：fh1_t(n)＞fu(m)fh1_t(n)＜fl(m)。

Description

多工器、高频前端电路以及通信装置
技术领域
本发明涉及具有两个以上的弹性波滤波器的多工器和具有该多工器的高频前端电路以及通信装置。
背景技术
以往，在便携式电话、智能电话的高频前端电路广泛使用了多工器。例如，下述的专利文献1记载的作为分波器的多工器具有频率不同的两个以上的带通型滤波器。而且，各带通型滤波器分别由声表面波滤波器芯片构成。各声表面波滤波器芯片具有多个声表面波谐振器。
在下述的专利文献2中公开了一种弹性波装置，该弹性波装置在硅制的支承基板上层叠由二氧化硅构成的绝缘膜和由钽酸锂构成的压电基板而成。而且，通过用硅的(111)面使支承基板和绝缘膜接合，从而提高了耐热性。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-68123号公报
专利文献2：日本特开2010-187373号公报
发明内容
发明要解决的课题
在像专利文献1记载的那样的多工器中，在天线端侧，频率不同的多个弹性波滤波器被公共连接。
可是，本申请的发明人们发现：在具有在由硅构成的支承基板上直接或者间接地层叠了由钽酸锂构成的压电体的构造的情况下，在比所利用的主模靠高频率侧出现多个高阶模。在将这样的弹性波谐振器用于多工器中的通带低的一侧的弹性波滤波器的情况下，由该弹性波滤波器的高阶模造成的纹波有可能出现在多工器中的通带高的一侧的其它弹性波滤波器的通带。即，若多工器中的通带低的一侧的弹性波滤波器的高阶模位于通带高的一侧的其它弹性波滤波器的通带内，则在通带产生纹波。因而，其它弹性波滤波器的滤波器特性有可能劣化。
本发明的目的在于，提供一种在其它带通型滤波器中不易产生由上述高阶模造成的纹波的多工器、具有该多工器的高频前端电路以及通信装置。
用于解决课题的技术方案
如后所述，本申请的发明人们发现：在由硅构成的支承基板上直接或者间接地层叠了由钽酸锂构成的压电体的弹性波谐振器中，后述的第一高阶模～第三高阶模出现在比主模靠高频率侧。
本申请的第一发明～第三发明涉及的多工器分别避免第一高阶模、第二高阶模以及第三高阶模中的至少一个高阶模产生在其它滤波器的通带。
本发明涉及的多工器的某个广义的方面为一种多工器，具备一端被公共连接且通带不同的N个(其中，N为2以上的整数)弹性波滤波器，其中，在将所述N个弹性波滤波器从通带的频率低的一方起依次设为弹性波滤波器(1)、弹性波滤波器(2)、…、弹性波滤波器(N)的情况下，所述N个弹性波滤波器中的除通带的频率最高的弹性波滤波器以外的至少一个弹性波滤波器(n)(1≤n＜N)包含一个以上的弹性波谐振器，所述一个以上的弹性波谐振器中的第t个弹性波谐振器(t)具有：支承基板，具有欧拉角(φSi，θSi，ψSi)，并由硅构成；氮化硅膜，层叠在所述支承基板上；氧化硅膜，层叠在所述氮化硅膜上；压电体，层叠在所述氧化硅膜上，具有欧拉角(
Figure BDA0002380880180000021
的范围内，θLT，ψLT＝0°±15°的范围内)，并由钽酸锂构成；以及IDT电极，设置在所述压电体上，在所述弹性波谐振器(t)中，在将由所述IDT电极的电极指间距决定的波长设为λ时，将通过所述波长λ进行了归一化的厚度设为波长归一化厚度，将所述压电体的波长归一化厚度设为TLT，将所述压电体的欧拉角设为θLT，将所述氧化硅膜的波长归一化厚度设为TS，将所述氮化硅膜的波长归一化厚度设为TN，将通过将所述IDT电极的密度除以铝的密度的值与所述IDT电极的波长归一化厚度之积求出的、换算为铝的厚度的所述IDT电极的波长归一化厚度设为TE，将所述支承基板内的传播方向设为ψSi，将所述支承基板的波长归一化厚度设为TSi的值，在该情况下，由通过所述TLT、所述θLT、所述TS、所述TN、所述TE、所述ψSi、所述TSi决定的下述的式(1)以及式(2)决定的第一高阶模、第二高阶模以及第三高阶模的频率fhs_t (n)(其中，s为1、2或3，在s为1时，表示第一高阶模的频率，在s为2时，表示第二高阶模的频率，在s为3时，表示第三高阶模的频率。)中的至少一个和具有频率比所述弹性波滤波器(n)的通带的频率高的通带的全部的弹性波滤波器(m)(n＜m≤N)满足下述的式(3)或下述的式(4)。
[数学式1]
Figure BDA0002380880180000031
[数学式2]
Figure BDA0002380880180000032
fhs_t (n)＞fu (m) 式(3)
fhs_t (n)＜f1 (m) 式(4)
所述fhs_t (n)表示所述弹性波滤波器(n)包含的所述弹性波谐振器(t)中的与所述s对应的高阶模的频率，所述λt (n)是由所述弹性波滤波器(n)包含的所述弹性波谐振器(t)中的所述IDT电极的电极指间距决定的波长，所述fu (m)是所述弹性波滤波器(m)中的通带的高频侧端部的频率，所述f1 (m)是所述弹性波滤波器(m)中的通带的低频侧端部的频率。
另外，对于所述s的每个值以及所述支承基板的每个晶向，所述式(1)中的各系数为下述的表1、表2或表3所示的各个值。
[表1]
s＝1、第一高阶模 Si(100) Si(110) Si(111)
a<sub>TLT</sub><sup>(3)</sup> 0 0 0
a<sub>TLT</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
a<sub>TLT</sub><sup>(1)</sup> -128.109974 -84.392576 -78.4352
b<sub>TLT</sub><sup>(3)</sup> 0 0 0
b<sub>TL</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
c<sub>TLT</sub> -0.2492038 -0.247604 -0.24838
a<sub>TS</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
a<sub>TS</sub><sup>(1)</sup> -109.6889 -182.2936559 -485.867
b<sub>TS</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
c<sub>TS</sub> -0.249363 -0.2498958 -0.24942
a<sub>TN</sub><sup>(2)</sup> -337.59528 -198.4171235 -264.804
a<sub>TN</sub><sup>(1)</sup> -109.08389 38.137636 -20.3216
b<sub>TN</sub><sup>(2)</sup> -0.0262274 -0.04671597 -0.04389
c<sub>TN</sub> -0.29617834 0.369166 -0.34988
a<sub>TE</sub><sup>(1)</sup> 175.4682 13.0363945 0
c<sub>TE</sub> -0.14826 -0.14979166 0
a<sub>ψSi</sub><sup>(5)</sup> 0 0 0
a<sub>ψSi</sub><sup>(4)</sup> 0 0.000489723 0.000503
a<sub>ψSi</sub><sup>(3)</sup> 0.0236358 -5.09E-05 0.006871
a<sub>ψS</sub><sup>(2)</sup> -0.0357088 -1.017335189 -0.80395
a<sub>ψS</sub><sup>(1)</sup> -34.8157175 0 -5.57553
b<sub>ψSi</sub><sup>(6)</sup> 0 0 0
b<sub>ψSi</sub><sup>(4)</sup> 0 -2150682.513 -352545
b<sub>ψSi</sub><sup>(3)</sup> 0 -21460.18941 2095.948
b<sub>ψSi</sub><sup>(2)</sup> -288.415605 -970.8815104 -470.617
c<sub>ψSi</sub> -22.5 -36.8125 -33.3025
e 5251.687898 5092.365583 4851.236
[表2]
s＝2、第二高阶模 Si(100) Si(110) Si(111)
a<sub>TLT</sub><sup>(3)</sup> 0 0 0
a<sub>TLT</sub><sup>(2)</sup> 2285.602094 3496.38329 -2357.61
a<sub>TLT</sub><sup>(1)</sup> -538.88053 -1081.86178 -1308.55
b<sub>TLT</sub><sup>(3)</sup> 0 0 0
b<sub>TLT</sub><sup>(2)</sup> -0.0016565 -0.001741462 -0.00166
c<sub>TLT</sub> -0.251442 -0.2501547 -0.2497
a<sub>TS</sub><sup>(2)</sup> -3421.09725 -4927.3017 -3633.11
a<sub>TS</sub><sup>(1)</sup> -1054.253 -992.33158 -1006.69
b<sub>TS</sub><sup>(2)</sup> -0.0016565 -0.2551083 -0.00166
c<sub>TS</sub> -0.2514423 0.2551 -0.25019
a<sub>TN</sub><sup>(2)</sup> 1042.56084 -423.87007 -135.325
a<sub>TN</sub><sup>(1)</sup> 159.11219 80.7948 -106.73
b<sub>TN</sub><sup>(2)</sup> -0.02613905 -0.05219411 -0.0486
c<sub>TN</sub> -0.2961538 -0.36996 -0.39884
a<sub>TE</sub><sup>(1)</sup> -171.153846 -637.391944 -585.696
c<sub>TE</sub> 0.15 -0.151238 -0.14932
a<sub>ψSi</sub><sup>(5)</sup> 0 0 0
a<sub>ψSi</sub><sup>(4)</sup> 0 -0.00098215 -0.00016
a<sub>ψSi</sub><sup>(3)</sup> -0.0038938 -0.002109232 -0.00037
a<sub>ψSi</sub><sup>(2)</sup> -0.00306409 2.25463 0.224668
a<sub>ψSi</sub><sup>(1)</sup> 2.8538478 23.6872514 1.243381
b<sub>ψSi</sub><sup>(5)</sup> 0 0 0
b<sub>ψSi</sub><sup>(4)</sup> 0 -2959279.229 -399785
b<sub>ψSi</sub><sup>(3)</sup> 234.60436 -21928.45828 5.712562
b<sub>ψSi</sub><sup>(2)</sup> -289.82063 -1407.041187 -535.077
c<sub>ψSi</sub> 22.78846 -39.1640886 -29.9806
e 5282.98076 5338.606811 5411.395
[表3]
s＝3、第三高阶模 Si(100) Si(110) Si(111)
a<sub>TLT</sub><sup>(3)</sup> 0 0 0
a<sub>TLT</sub><sup>(2)</sup> 0 0 3595.754
a<sub>TLT</sub><sup>(1)</sup> -782.3425 -1001.237815 -592.246
b<sub>TLT</sub><sup>(3)</sup> 0 0 0
b<sub>TLT</sub><sup>(2)</sup> 0 0 -0.00164
c<sub>TLT</sub> -0.254819 -0.2578947 -0.25367
a<sub>TS</sub><sup>(2)</sup> -14897.59116 0 0
a<sub>TS</sub><sup>(1)</sup> -599.8312 -686.9212563 -438.155
b<sub>TS</sub><sup>(2)</sup> -0.00162005 0 0
c<sub>TS</sub> -0.25682 -0.25546558 -0.25562
a<sub>TN</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
a<sub>TN</sub><sup>(1)</sup> 0 125.557557 15.72663
b<sub>TN</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
C<sub>TN</sub> 0 -0.349392713 -0.40872
a<sub>TE</sub><sup>(1)</sup> -154.8823 -764.8758717 -290.54
c<sub>TE</sub> -0.14819277 -0.15303643 -0.15149
a<sub>ψSi</sub><sup>(5)</sup> 0 0 0
a<sub>ψSi</sub><sup>(4)</sup> 0 0 -0.00073
a<sub>ψSi</sub><sup>(3)</sup> 0.010467682 -0.000286554 -0.00318
a<sub>ψSi</sub><sup>(2)</sup> -0.196913569 0.67197739 0.969126
a<sub>ψSi</sub><sup>(1)</sup> -0.3019959 0.197549 0.359421
b<sub>ψSi</sub><sup>(5)</sup> 0 0 0
b<sub>ψSi</sub><sup>(4)</sup> 0 -0.000204665 0
b<sub>ψSi</sub><sup>(3)</sup> 0 -14837.92017 670.2052
b<sub>ψSi</sub><sup>(2)</sup> -240.3687037 -1590.306348 -525.572
c<sub>ψSi</sub> 24.4578313 -41.9028 -31.1239
e 5730.906036 5574.008097 5675.837
本发明涉及的多工器的另一个广义的方面为一种多工器，具备一端被公共连接且通带不同的N个(其中，N为2以上的整数)弹性波滤波器，其中，在将所述N个弹性波滤波器从通带的频率低的一方起依次设为弹性波滤波器(1)、弹性波滤波器(2)、…、弹性波滤波器(N)的情况下，所述N个弹性波滤波器中的除通带的频率最高的弹性波滤波器以外的至少一个弹性波滤波器(n)(1≤n＜N)包含一个以上的弹性波谐振器，所述一个以上的弹性波谐振器中的第t个弹性波谐振器(t)具有：支承基板，具有欧拉角(φSi，θSi，ψSi)，并由硅构成；氮化硅膜，层叠在所述支承基板上；氧化硅膜，层叠在所述氮化硅膜上；压电体，层叠在所述氧化硅膜上，具有欧拉角(
Figure BDA0002380880180000071
的范围内，θLT，ψLT＝0°±15°的范围内)，并由钽酸锂构成；以及IDT电极，设置在所述压电体上，在所述弹性波谐振器(t)中，在将由所述IDT电极的电极指间距决定的波长设为λ时，将通过所述波长λ进行了归一化的厚度设为波长归一化厚度，将所述压电体的波长归一化厚度设为TLT、将所述压电体的欧拉角设为θLT，将所述氧化硅膜的波长归一化厚度设为TS，将所述氮化硅膜的波长归一化厚度设为TN，将通过将所述IDT电极的密度除以铝的密度的值与所述IDT电极的波长归一化厚度之积求出的、换算为铝的厚度的所述IDT电极的波长归一化厚度设为TE，将所述支承基板内的传播方向设为ψSi，将所述支承基板的波长归一化厚度设为TSi的值，在该情况下，由通过所述TLT、所述θLT、所述TS、所述TN、所述TE、所述ψSi、所述TSi决定的下述的式(5)以及式(2)决定的第一高阶模、第二高阶模以及第三高阶模的频率fhs_t (n)(其中，s为1、2或3，在s为1时，表示第一高阶模的频率，在s为2时，表示第二高阶模的频率，在s为3时，表示第三高阶模的频率。)中的至少一个和具有频率比所述弹性波滤波器(n)的通带的频率高的通带的全部的弹性波滤波器(m)(n＜m≤N)满足下述的式(3)或下述的式(4)。
[数学式3]
Figure BDA0002380880180000081
[数学式4]
Figure BDA0002380880180000082
fhS_t (n)＞fu (m) 式(3)
fhs_t (n)＜f1 (m) 式(4)
所述fhs_t (n)表示所述弹性波滤波器(n)包含的所述弹性波谐振器(t)中的与所述s对应的高阶模的频率，所述λt (n)是由所述弹性波滤波器(n)包含的所述弹性波谐振器(t)中的所述IDT电极的电极指间距决定的波长，所述fu (m)是所述弹性波滤波器(m)中的通带的高频侧端部的频率，所述f1 (m)是所述弹性波滤波器(m)中的通带的低频侧端部的频率，对于所述s的每个值以及所述支承基板的每个晶向，所述式(5)中的各系数为下述的表4、表5或表6所示的各个值。
[表4]
s＝1、第一高阶模 Si(100) Si(110) Si(111)
a<sub>TLT</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
a<sub>TLT</sub><sup>(1)</sup> 0 0 0
b<sub>TLT</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
c<sub>TLT</sub> 0 0 0
a<sub>TS</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
a<sub>TS</sub><sup>(1)</sup> 0 0 534.5188318
b<sub>TS</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
c<sub>TS</sub> 0 0 0.249010293
a<sub>TN</sub><sup>(3)</sup> 0 0 0
a<sub>TN</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
a<sub>TN</sub><sup>(1)</sup> 0 0 -36.51741324
b<sub>TN</sub><sup>(3)</sup> 0 0 0
b<sub>TN</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
c<sub>TN</sub> 0 0 0.35114806
a<sub>TE</sub><sup>(1)</sup> 0 0 0
c<sub>TE</sub> 0 0 0
a<sub>ψSi</sub><sup>(4)</sup> 0 0 0.000484609
a<sub>ψSi</sub><sup>(3)</sup> 0.022075968 0 0.005818261
a<sub>ψSi</sub><sup>(2)</sup> -0.18782287 0.081701713 -0.805302371
a<sub>ψSi</sub><sup>(1)</sup> -33.85785847 10.57201342 -4.785681077
b<sub>ψSi</sub><sup>(4)</sup> 0 0 351437.8188
b<sub>ψSi</sub><sup>(3)</sup> 806.2400011 0 -1862.605341
b<sub>ψSi</sub><sup>(2)</sup> 270.2635345 986.4812738 471.945355
c<sub>ψSi</sub> 20.26171875 37.73795535 32.87410926
a<sub>θLT</sub><sup>(1)</sup> 0 0 0
c<sub>θLT</sub> 0 0 0
d<sub>TLTTS</sub> 0 0 0
d<sub>TLTTN</sub> 0 0 0
d<sub>TLTψSi</sub> 0 0 0
d<sub>TSTN</sub> 0 0 1862.994192
d<sub>TNψSi</sub> 0 0 0
d<sub>TNθLT</sub> 0 0 0
d<sub>TEψSi</sub> 0 0 0
d<sub>ψSiθLT</sub> 0 0 0
e 5317.859375 5103.813161 4853.204861
[表5]
s＝2、第二高阶模 Si(100) Si(110) Si(111)
a<sub>TLT</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
a<sub>TLT</sub><sup>(1)</sup> -608.2898721 -1003.471473 -1270.018362
b<sub>TLT</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
c<sub>TLT</sub> 0.25 0.253954306 0.249121666
a<sub>TS</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
a<sub>TS</sub><sup>(1)</sup> -1140.654415 -1030.75867 -1039.830158
b<sub>TS</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
c<sub>TS</sub> 0.249966079 0.255272408 0.250032531
a<sub>TN</sub><sup>(3)</sup> -3219.596725 0 2822.963403
a<sub>TN</sub><sup>(2)</sup> 555.8662451 0 264.9680504
a<sub>TN</sub><sup>(1)</sup> 465.8636149 53.04201209 -288.9461645
b<sub>TN</sub><sup>(3)</sup> 0.001081155 0 0.000392787
b<sub>TN</sub><sup>(2)</sup> 0.04654949 0 0.48934743
c<sub>TN</sub> 0.378426052 0.376449912 0.392908263
a<sub>TE</sub><sup>(1)</sup> 0 -622.7835558 -614.5885324
c<sub>TE</sub> 0 0.151274165 0.156815224
a<sub>ψSi</sub><sup>(4)</sup> 0 -0.00096736 -0.000227305
a<sub>ψSi</sub><sup>(3)</sup> 0 -0.006772454 -0.000220017
a<sub>ψSi</sub><sup>(2)</sup> 0 2.203099663 0.31727324
a<sub>ψSi</sub><sup>(1)</sup> 0.833268758 28.15768206 0.648998523
b<sub>ψSi</sub><sup>(4)</sup> 0 2959964.533 396965.3474
b<sub>ψSi</sub><sup>(3)</sup> 0 19143.61128 87.44425969
b<sub>ψSi</sub><sup>(2)</sup> 0 1447.367657 532.0008856
c<sub>ψSi</sub> 22.51017639 40.50966608 29.90240729
a<sub>θLT</sub><sup>(1)</sup> -1.501270796 -2.076046604 -2.376979261
c<sub>θLT</sub> -52.08653853 -50.82249561 -49.04879636
d<sub>TLTT5</sub> 0 0 0
d<sub>TLTTN</sub> 0 0 0
d<sub>TLTψSi</sub> 0 16.61849238 0
d<sub>TSTN</sub> 0 1820.795615 1482.11565
d<sub>TNψSi</sub> 0 3.625908485 -3.131543418
d<sub>TNθLT</sub> 0 0 1607.412093
d<sub>TEψSi</sub> 0 0 0
d<sub>ψSiθLT</sub> 0 0 0.089566113
e 5326.187246 5356.110093 5418.323508
[表6]
s＝3、第三高阶模 Si(100) Si(110) Si(111)
a<sub>TLT</sub><sup>(2)</sup> -14710.45271 0 0
a<sub>TLT</sub><sup>(1)</sup> -764.4056124 -942.2882121 -582.1313356
b<sub>TLT</sub><sup>(2)</sup> 0.001558682 0 0
c<sub>TLT</sub> 0.257243963 0.255649419 0.251712062
a<sub>TS</sub><sup>(2)</sup> -21048.18754 0 0
a<sub>TS</sub><sup>(1)</sup> -508.6730943 -705.5211128 -400.0368899
b<sub>TS</sub><sup>(2)</sup> 0.001583662 0 0
c<sub>TS</sub> 0.257243963 0.254751848 0.254357977
a<sub>TN</sub><sup>(3)</sup> 0 0 0
a<sub>TN</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
a<sub>TN</sub><sup>(1)</sup> 0 97.59462013 24.94240828
b<sub>TN</sub><sup>(3)</sup> 0 0 0
b<sub>TN</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
c<sub>TN</sub> 0 0.367793031 0.404280156
a<sub>TE</sub><sup>(1)</sup> -276.7311066 -747.0884117 0
c<sub>TE</sub> 0.1494796 0.152164731 0
a<sub>ψSi</sub><sup>(4)</sup> 0 0 -0.00075146
a<sub>ψSi</sub><sup>(3)</sup> 0.011363183 0.003532214 -0.002666357
a<sub>ψSi</sub><sup>(2)</sup> -0.23320473 0.218669312 1.006728665
a<sub>ψSi</sub><sup>(1)</sup> 0.214067146 -11.24365221 0.523191515
b<sub>ψSi</sub><sup>(4)</sup> 0 0 381500.5075
b<sub>ψSi</sub><sup>(3)</sup> 180.0564368 20914.04622 -493.6094588
b<sub>ψSi</sub><sup>(2)</sup> 257.0498426 1548.182277 530.6814032
c<sub>ψSi</sub> 22.31890092 39.72544879 30.82490272
a<sub>θLT</sub><sup>(1)</sup> 0 0 -1.551626054
c<sub>θLT</sub> 0 0 -49.16731518
d<sub>TLTTS</sub> -13796.64706 0 1575.283126
d<sub>TLTTN</sub> 0 0 0
d<sub>TLTψSi</sub> 30.35701585 0 0
d<sub>TSTN</sub> 0 0 0
d<sub>TNψSi</sub> 0 0 0
d<sub>TNθLT</sub> 0 0 0
d<sub>TEψSi</sub> 28.27908094 0 0
d<sub>ψSieLT</sub> 0 0 -0.086544362
e 5700.075407 5563.854277 5688.418884
在本发明涉及的多工器的某个特定的方面中，选择所述TLT、所述θLT、所述TS、所述TN、所述TE、所述ψSi以及所述TSi的值，使得所述第一高阶模以及第二高阶模的频率fhs_t (n)满足所述式(3)或所述式(4)。
在本发明涉及的多工器的又一个特定的方面中，选择所述TLT、所述θLT、所述TS、所述TN、所述TE、所述ψSi以及所述TSi的值，使得所述第一高阶模以及第三高阶模的频率fhs_t (n)满足所述式(3)或所述式(4)。
在本发明涉及的多工器的又一个特定的方面中，选择所述TLT、所述θLT、所述TS、所述TN、所述TE、所述ψSi以及所述TSi的值，使得所述第二高阶模以及第三高阶模的频率fhs_t (n)满足所述式(3)或所述式(4)。
在本发明涉及的多工器的又一个特定的方面中，选择所述TLT、所述θLT、所述TS、所述TN、所述TE、所述ψSi以及所述TSi的值，使得第一高阶模、第二高阶模以及第三高阶模的频率fhs_t (n)全部满足所述式(3)或所述式(4)。在该情况下，由第一高阶模、第二高阶模以及第三高阶模中的任一个的响应造成的纹波均不出现在上述其它弹性波滤波器的通带。
在本发明涉及的多工器的另一个特定的方面中，所述支承基板的波长归一化厚度TSi为TSi＞4。
在本发明涉及的多工器的又一个特定的方面中，TSi＞10。
在本发明涉及的多工器的又一个特定的方面中，TSi＞20。
在本发明涉及的多工器的又一个特定的方面中，所述压电体的波长归一化厚度为3.5λ以下。
在本发明涉及的多工器的又一个特定的方面中，所述压电体的波长归一化厚度为2.5λ以下。
在本发明涉及的多工器的又一个特定的方面中，所述压电体的波长归一化厚度为1.5λ以下。
在本发明涉及的多工器的又一个特定的方面中，所述压电体的波长归一化厚度为0.5λ以下。
在本发明涉及的多工器的又一个特定的方面中，还具备：天线端子，公共连接有所述多个弹性波滤波器的一端，满足所述式(3)或所述式(4)的所述弹性波谐振器是最靠近所述天线端子的弹性波谐振器。在该情况下，由第一高阶模、第二高阶模以及第三高阶模造成的纹波更加不易产生在其它弹性波滤波器的通带。
在本发明涉及的多工器的又一个特定的方面中，满足所述式(3)或所述式(4)的所述弹性波谐振器为所述一个以上的弹性波谐振器的全部。在该情况下，能够更加有效地抑制其它弹性波滤波器中的由第一高阶模、第二高阶模以及第三高阶模中的至少一个高阶模造成的纹波。
本发明涉及的多工器可以是双工器。
此外，也可以是，本发明涉及的多工器还具备：天线端子，公共连接有所述多个弹性波滤波器的一端，所述多工器为在所述天线端子侧公共连接有三个以上的弹性波滤波器的复合滤波器。
在本发明涉及的多工器的某个特定的方面中，该多工器为载波聚合用复合滤波器装置。
优选为，本发明涉及的多工器中的具有所述一个以上的弹性波谐振器的所述弹性波滤波器为具有多个串联臂谐振器和多个并联臂谐振器的梯型滤波器。在该情况下，能够按照本发明更有效地抑制高阶模的影响。
本发明涉及的高频前端电路具备：按照本发明构成的多工器；以及功率放大器。
本发明涉及的通信装置具备：高频前端电路，具有按照本发明构成的多工器以及功率放大器；以及RF信号处理电路。
发明效果
根据本发明涉及的多工器，由构成通带低的一侧的弹性波滤波器的至少一个弹性波谐振器产生的、多个高阶模中的至少一个高阶模不易产生在通带高的一侧的其它弹性波滤波器的通带内。因此，不易产生上述其它弹性波滤波器的滤波器特性的劣化。因而，能够提供具有滤波器特性优异的多工器的高频前端电路以及通信装置。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式涉及的多工器的电路图。
图2是示出在第一实施方式的多工器中使用的第一弹性波滤波器的电路图。
图3的(a)是在第一实施方式的多工器中使用的弹性波谐振器的示意性主视剖视图，图3的(b)是示出该弹性波谐振器的电极构造的示意性俯视图。
图4是示出第一实施方式中的第一弹性波滤波器～第四弹性波滤波器的通带的示意图。
图5是示出弹性波谐振器的导纳特性的图。
图6是示出由硅构成的支承基板的传播方向ψSi与主模以及第一高阶模的声速的关系的图。
图7是示出由钽酸锂构成的压电体的波长归一化厚度与主模以及第一高阶模的声速的关系的图。
图8是示出由钽酸锂构成的压电体的切割角(90°+θLT)与主模以及第一高阶模的声速的关系的图。
图9是示出氧化硅膜的波长归一化厚度与主模以及第一高阶模的声速的关系的图。
图10是示出氮化硅膜的波长归一化厚度与主模以及第一高阶模的声速的关系的图。
图11是示出IDT电极的波长归一化厚度与主模以及第一高阶模的声速的关系的图。
图12的(a)是示出比较例的多工器的滤波器特性的图，图12的(b)是示出第一实施方式的多工器的滤波器特性的图。
图13是示出由硅构成的支承基板的波长归一化厚度与第一高阶模、第二高阶模以及第三高阶模的相位最大值的关系的图。
图14是示出由硅构成的支承基板的传播方向ψSi与主模以及第二高阶模的声速的关系的图。
图15是示出由钽酸锂构成的压电体的波长归一化厚度与主模以及第二高阶模的声速的关系的图。
图16是示出由钽酸锂构成的压电体的切割角(90°+θLT)与主模以及第二高阶模的声速的关系的图。
图17是示出氧化硅膜的波长归一化厚度与主模以及第二高阶模的声速的关系的图。
图18是示出氮化硅膜的波长归一化厚度与主模以及第二高阶模的声速的关系的图。
图19是示出IDT电极的波长归一化厚度与主模以及第二高阶模的声速的关系的图。
图20是示出由硅构成的支承基板的传播方向ψSi与主模以及第三高阶模的声速的关系的图。
图21是示出由钽酸锂构成的压电体的波长归一化厚度与主模以及第三高阶模的声速的关系的图。
图22是示出由钽酸锂构成的压电体的切割角(90°+θLT)与主模以及第三高阶模的声速的关系的图。
图23是示出氧化硅膜的波长归一化厚度与主模以及第三高阶模的声速的关系的图。
图24是示出氮化硅膜的波长归一化厚度与主模以及第三高阶模的声速的关系的图。
图25是示出IDT电极的波长归一化厚度与主模以及第三高阶模的声速的关系的图。
图26是示出弹性波装置中的LiTaO3膜的膜厚与Q值的关系的图。
图27是示出弹性波装置中的LiTaO3膜的膜厚与频率温度系数TCF的关系的图。
图28是示出弹性波装置中的LiTaO3膜的膜厚与声速的关系的图。
图29是示出由LiTaO3构成的压电体的厚度与相对带宽的关系的图。
图30是示出SiO2膜的膜厚、高声速膜的材质以及声速的关系的图。
图31是示出SiO2膜的膜厚、机电耦合系数以及高声速膜的材质的关系的图。
图32是具有作为本发明的实施方式的高频前端电路的通信装置的概略结构图。
图33是用于说明晶向的示意图。
图34是用于说明晶向的示意图。
图35是用于说明晶向的示意图。
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，需要指出的是，在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。
(第一实施方式)
图1是本发明的第一实施方式涉及的多工器的电路图。多工器1具有天线端子2。天线端子2是例如与智能电话的天线连接的端子。
在多工器1中，在天线端子2公共连接有第一弹性波滤波器3～第四弹性波滤波器6。第一弹性波滤波器3～第四弹性波滤波器6均为带通型滤波器。
图4是示出第一弹性波滤波器3～第四弹性波滤波器6的通带的关系的示意图。如图4所示，第一弹性波滤波器～第四弹性波滤波器的通带不同。将第一弹性波滤波器～第四弹性波滤波器的通带分别设为第一通带～第四通带。
频率位置为第一通带＜第二通带＜第三通带＜第四通带。在第二通带～第四通带中，将低频侧端部设为f1 (m)，将高频侧端部设为fu (m)。另外，低频侧端部是通带的低频侧端部。此外，高频侧端部是通带的高频侧端部。作为通带的低频侧端部以及高频侧端部，例如，能够使用由3GPP等进行了标准化的各频段的频带的端部。另外，本实施方式的多工器1例如能够用作载波聚合用复合滤波器装置。
在此，(m)与第二通带～第四通带相应地分别为2、3或4。
第一弹性波滤波器3～第四弹性波滤波器6分别具有多个弹性波谐振器。图2是第一弹性波滤波器3的电路图。第一弹性波滤波器3具有分别由弹性波谐振器构成的串联臂谐振器S1～S3以及并联臂谐振器P1、P2。即，第一弹性波滤波器3是梯型滤波器。不过，梯型滤波器中的串联臂谐振器的数目以及并联臂谐振器的数目并不限定于此。
此外，关于第二弹性波滤波器4～第四弹性波滤波器6，在本实施方式中，也同样地由梯型滤波器构成，并具有多个串联臂谐振器以及多个并联臂谐振器。
另外，第一弹性波滤波器3～第四弹性波滤波器6只要具有多个弹性波谐振器，则也可以具有梯型滤波器以外的电路结构。例如，也可以是在纵向耦合谐振器型弹性波滤波器串联地连接有弹性波谐振器的弹性波滤波器。此外，还可以是在纵向耦合谐振器型弹性波滤波器连接有梯型滤波器的弹性波滤波器。第一弹性波滤波器3只要具有一个以上的弹性波谐振器即可。
图3的(a)是构成第一弹性波滤波器3的串联臂谐振器S1～S3或并联臂谐振器P1、P2的弹性波谐振器的示意性主视剖视图，图3的(b)是示出其电极构造的示意性俯视图。
弹性波谐振器11具有支承基板12、层叠在支承基板12上的氮化硅膜13、氧化硅膜14、以及层叠在氧化硅膜14上的压电体15。即，氧化硅膜14层叠在氮化硅膜13与压电体15之间。另外，在将支承基板12、氮化硅膜13、氧化硅膜14以及压电体15设为弹性波谐振器11的各层时，也可以在各层之间层叠有其它层。氧化硅膜14也可以是由多个层构成并在多个层之间包含由钛、镍等构成的中间层的多层构造。也就是说，也可以是从支承基板12侧起依次层叠了第一氧化硅膜、中间层、第二氧化硅膜的多层构造。设该情况下的氧化硅膜14的波长归一化厚度表示多层构造整体的厚度。同样地，氮化硅膜13也可以是由多个层构成并在多个层之间包含由钛、镍等构成的中间层的多层构造。也就是说，也可以是从支承基板12侧起依次层叠了第一氮化硅膜、中间层、第二氮化硅膜13的多层构造。设该情况下的氮化硅膜13的波长归一化厚度表示多层构造整体的厚度。
支承基板12由硅构成。支承基板12是单晶硅，但是即使不是完全的单晶，只要具有晶向即可。氮化硅膜13是SiN膜。不过，也可以在SiN中掺杂有其它元素。氧化硅膜14是SiO2膜。关于氧化硅膜14，只要是氧化硅，例如也可以包含在SiO2中掺杂了氟等的材料。压电体15由钽酸锂构成。压电体15是单晶钽酸锂，但是即使不是完全的单晶，只要具有晶向即可。此外，关于压电体15，只要是钽酸锂，也可以是LiTaO3以外的材料。也可以在钽酸锂中掺杂有Fe等。
另外，氧化硅膜14的厚度也可以是0。即，也可以不设置氧化硅膜14。
在上述压电体15的上表面，设置有IDT(Interdigital Transducer，叉指换能器)电极16。更具体地，在IDT电极16的弹性波传播方向两侧设置有反射器17a、17b，由此构成了单端口型的声表面波谐振器。虽然在本实施方式中，IDT电极16直接设置在压电体15上，但是IDT电极16也可以间接地设置在压电体15上。
本申请的发明人们发现：在上述支承基板12上直接或间接地层叠有由钽酸锂构成的压电体15的弹性波滤波器装置中，若激励弹性波，则除了想要利用的主模的响应以外，还会在比主模靠高频率侧出现多个高阶模的响应。参照图5，对该多个高阶模进行说明。
图5是示出在支承基板上层叠有氮化硅膜、氧化硅膜以及压电体的弹性波谐振器的一个例子的导纳特性的图。根据图5可明确，在比出现在3.9GHz附近的主模的响应高的频率位置出现了第一高阶模～第三高阶模的响应。如箭头所示，第一高阶模的响应出现在4.7GHz附近。第二高阶模的响应比第一高阶模的响应高，出现在5.2GHz附近。第三高阶模的响应出现在5.7GHz附近。即，将第一高阶模的响应的频率设为f1，将第二高阶模的响应的频率设为f2，将第三高阶模的响应的频率设为f3，在该情况下，f1＜f2＜f3。另外，上述高阶模的响应的频率是高阶模的阻抗相位特性的峰位置。
如前所述，在频率不同的多个弹性波滤波器被公共连接于天线端子侧的多工器中，若由通带低的一侧的弹性波滤波器造成的高阶模出现在多工器中的通带高的一侧的其它弹性波滤波器的通带，则成为纹波。因此，最好是，第一高阶模、第二高阶模以及第三高阶模中的至少一个高阶模不出现在第二弹性波滤波器4～第四弹性波滤波器6的通带。优选为，最好是第一高阶模、第二高阶模以及第三高阶模中的两个高阶模不出现在第二弹性波滤波器4～第四弹性波滤波器6的通带。例如，优选为，第一高阶模以及第二高阶模的响应、第一高阶模以及第三高阶模的响应、或第二高阶模以及第三高阶模的响应不出现在第二弹性波滤波器4～第四弹性波滤波器6的通带。进一步优选为，最好是第一高阶模、第二高阶模以及第三高阶模全部不出现在第二弹性波滤波器4～第四弹性波滤波器6的通带。但是，图5为一个例子，根据IDT电极的波长归一化厚度等条件，各高阶模的频率的位置关系也有可能调换。
本实施方式的多工器1的特征在于，在构成第一弹性波滤波器3的至少一个弹性波谐振器中，上述第一高阶模的响应不出现在图4所示的第二通带～第四通带。因此，不易产生第二弹性波滤波器4～第四弹性波滤波器6中的滤波器特性的劣化。
本实施方式的特征在于以下的i)以及ii)。
特征在于，i)由钽酸锂构成的压电体15的波长归一化厚度TLT、由钽酸锂构成的压电体15的欧拉角的θLT、氧化硅膜14的波长归一化厚度TS、氮化硅膜13的波长归一化厚度TN、换算为铝的厚度的IDT电极16的波长归一化厚度TE、由硅构成的支承基板12中的传播方向ψSi以及支承基板12的波长归一化厚度TSi的值设为如下的值，即，对于m＞n的全部的m，由下述的式(1)以及式(2)决定的第一高阶模的频率的fh1_t (n)满足下述的式(3)或下述的式(4)；以及ii)设为TSi＞20。另外，在IDT电极由层叠金属膜构成的情况下，波长归一化厚度TE是根据IDT电极的各电极层的厚度以及密度换算为由铝构成的IDT电极的厚度的波长归一化厚度。
由此，由第一高阶模造成的响应变得位于第二弹性波滤波器4～第四弹性波滤波器6的通带外。因此，不易产生由第一高阶模造成的第二弹性波滤波器4～第四弹性波滤波器6的滤波器特性的劣化。以下，对通过满足上述条件而使第一高阶模的频率位于第二通带～第四通带外的情况进行更详细的说明。
[数学式5]
Figure BDA0002380880180000191
[数学式6]
Figure BDA0002380880180000201
fhs_t (n)＞fu (m) 式(3)
fhs_t (n)＜f1 (m) 式(4)
更优选的是，代替式(1)所示的声速Vh而使用下述的式(5)所示的声速Vh。在该情况下，在其它弹性波滤波器中，更加不易产生由高阶模造成的纹波。
[数学式7]
Figure BDA0002380880180000202
另外，在式(1)～式(4)中，h表示是高阶模，m表示第m(m＞n)个弹性波滤波器(m)，n为第n个弹性波滤波器(n)。t表示第n个滤波器中的第t个元件(弹性波谐振器)。fhs_t (n)表示弹性波滤波器(n)包含的弹性波谐振器(t)中的高阶模的频率。其中，s为1、2或3，fhs_t (n)在s为1时表示第一高阶模的频率，在s为2时表示第二高阶模的频率，在s为3时表示第三高阶模的频率。fn (m)是弹性波滤波器(m)中的通带的高频侧端部的频率。f1 (m)是弹性波滤波器(m)中的通带的低频侧端部的频率。此外，在本说明书中，所谓波长归一化厚度，是将厚度用IDT电极的波长进行了归一化的厚度。在此，所谓波长，是指由IDT电极的电极指间距决定的波长λ。因此，所谓波长归一化厚度，是将λ作为1而对实际的厚度进行了归一化的厚度，成为将实际的厚度除以λ的值。另外，所谓由IDT电极的电极指间距决定的波长λ，也可以由电极指间距的平均值决定。在此，λt (n)是由弹性波滤波器(n)包含的弹性波谐振器(t)中的IDT电极的电极指间距决定的波长。在本说明书中，有时将波长归一化厚度简单记载为膜厚。
本申请的发明人们发现，第一高阶模的频率位置被上述的各参数所影响。
如图6所示，根据由硅构成的支承基板的传播方向ψSi，主模的声速几乎不变化，但是第一高阶模的声速大幅变化。如图7所示，第一高阶模的声速根据由钽酸锂构成的压电体的波长归一化厚度TLT而变化。如图8所示，根据由钽酸锂构成的压电体的切割角，即，(90°+θLT)，第一高阶模的声速也会变化。如图9所示，根据氧化硅膜的波长归一化厚度TS，第一高阶模的声速也会稍微变化。此外，如图10所示，可知根据氮化硅膜的波长归一化厚度TN，第一高阶模的声速也会变化。此外，如图11所示，根据IDT电极的波长归一化厚度TE，第一高阶模的声速也会稍微变化。本申请的发明人们使这些参数自由变化，并求出了第一高阶模的声速。其结果是，发现第一高阶模的声速可由式(1)表示。而且，确认了：对于由硅构成的支承基板的每个晶向，式(1)中的系数只要为下述的表7所示的值即可。此外，确认了：对于由硅构成的支承基板的每个晶向，式(5)中的系数只要为下述的表8所示的值即可。
[表7]
s＝1、第一高阶模 Si(100) Si(110) Si(111)
a<sub>TLT</sub><sup>(3)</sup> 0 0 0
a<sub>TLT</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
a<sub>TLT</sub><sup>(1)</sup> -128.109974 -84.392576 -78.4352
b<sub>TLT</sub><sup>(3)</sup> 0 0 0
b<sub>TLT</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
c<sub>TLT</sub> -0.2492038 -0.247604 -0.24838
a<sub>TS</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
a<sub>TS</sub><sup>(1)</sup> -109.6889 -182.2936559 -485.867
b<sub>TS</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
c<sub>TS</sub> -0.249363 -0.2498958 -0.24942
a<sub>TN</sub><sup>(2)</sup> -337.59528 -198.4171235 -264.804
a<sub>TN</sub><sup>(1)</sup> -109.08389 38.137636 -20.3216
b<sub>TN</sub><sup>(2)</sup> -0.0262274 -0.04671597 -0.04389
c<sub>TN</sub> -0.29617834 0.369166 -0.34988
a<sub>TE</sub> 175.4682 13.0363945 0
c<sub>TE</sub> -0.14826 -0.14979166 0
a<sub>ψSi</sub><sup>(5)</sup> 0 0 0
a<sub>ψSi</sub><sup>(4)</sup> 0 0.000489723 0.000503
a<sub>ψSi</sub><sup>(3)</sup> 0.0236358 -5.09E-05 0.006871
a<sub>ψSi</sub><sup>(2)</sup> -0.0357088 -1.017335189 -0.80395
a<sub>ψSi</sub><sup>(1)</sup> -34.8157175 0 -5.57553
b<sub>ψSi</sub><sup>(5)</sup> 0 0 0
b<sub>ψSi</sub><sup>(4)</sup> 0 -2150682.513 -352545
b<sub>ψSi</sub><sup>(3)</sup> 0 -21460.18941 2095.948
b<sub>ψSi</sub><sup>(2)</sup> -288.415605 -970.8815104 -470.617
c<sub>ψSi</sub> -22.5 -36.8125 -33.3025
e 5251.687898 5092.36558.3 4851.236
[表8]
s＝1、第一高阶模 Si(100) Si(110) Si(111)
a<sub>TLT</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
a<sub>TLT</sub><sup>(1)</sup> 0 0 0
b<sub>TLT</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
c<sub>TLT</sub> 0 0 0
a<sub>TS</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
a<sub>TS</sub><sup>(1)</sup> 0 0 534.5188318
b<sub>TS</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
c<sub>TS</sub> 0 0 0.249010293
a<sub>TN</sub><sup>(3)</sup> 0 0 0
a<sub>TN</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
a<sub>TN</sub><sup>(1)</sup> 0 0 -36.51741324
b<sub>TN</sub><sup>(3)</sup> 0 0 0
b<sub>TN</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
0<sub>TN</sub> 0 0 0.35114806
a<sub>TE</sub><sup>(1)</sup> 0 0 0
c<sub>TE</sub> 0 0 0
a<sub>ψSi</sub><sup>(4)</sup> 0 0 0.000484609
a<sub>ψSi</sub><sup>(3)</sup> 0.022075968 0 0.005818261
a<sub>ψSi</sub><sup>(2)</sup> -0.18782257 0.081701713 -0.805302371
a<sub>ψSi</sub><sup>(1)</sup> -33.85785847 10.57201342 -4.785681077
b<sub>ψSi</sub><sup>(4)</sup> 0 0 351437.8188
b<sub>ψSi</sub><sup>(3)</sup> 806.2400011 0 -1862.605341
b<sub>ψ5i</sub><sup>(2)</sup> 270.2635345 986.4812736 471.945355
c<sub>ψSi</sub> 20.26171875 37.73795535 32.87410926
a<sub>θLT</sub><sup>(1)</sup> 0 0 0
c<sub>θLT</sub> 0 0 0
d<sub>TLTTS</sub> 0 0 0
d<sub>TLTTN</sub> 0 0 0
d<sub>TLTψSi</sub> 0 0 0
d<sub>TSTN</sub> 0 0 1862.994192
d<sub>TNψSi</sub> 0 0 0
d<sub>TNθLT</sub> 0 0 0
d<sub>TEψsi</sub> 0 0 0
d<sub>ψSiθLT</sub> 0 0 0
e 5317.859375 5103.813161 4853.204861
而且，若将第一高阶模的声速设为Vh1_t，则根据式(2)，第一高阶模的频率由fh1_t (n)＝Vh1_t/λt (n)表示。在此，fh1意味着第一高阶模的频率，t是构成第n个滤波器的谐振器等元件的编号。
在本实施方式中，如式(3)或式(4)所示，fh1_t比fu (m)高或比f1 (m)低。即，fh1_t比图4所示的第二通带、第三通带以及第四通带的各低频侧端部低，或比各高频侧端部高。因此，可知第一高阶模的频率fh1_t (n)不位于第二通带～第四通带内。
在此，如图33所示，所谓Si(100)，表示是如下的基板，该基板是在具有金刚石构造的硅的晶体构造中在与由密勒指数[100]表示的晶轴正交的(100)面进行了切割的基板。另外，还包含Si(010)等在晶体学上等效的面。
如图34所示，所谓Si(110)，表示是如下的基板，该基板是在具有金刚石构造的硅的晶体构造中在与由密勒指数[110]表示的晶轴正交的(110)面进行了切割的基板。另外，还包含其它在晶体学上等效的面。
如图35所示，所谓Si(111)，表示是如下的基板，该基板是在具有金刚石构造的硅的晶体构造中在与由密勒指数[111]表示的晶轴正交的(111)面进行了切割的基板。另外，还包含其它在晶体学上等效的面。
在上述式(1)中，
a)在使用Si(100)(设为欧拉角(
Figure BDA0002380880180000241
θSi＝0±5°，ψSi))的情况下，ψSi的范围设为0°≤ψSi≤45°。不过，根据Si(100)的晶体构造的对称性，ψSi和ψSi±(n×90°)同义(其中，n＝1、2、3…)。同样地，ψSi和-ψSi同义。
b)在使用Si(110)(设为欧拉角(
Figure BDA0002380880180000242
θSi＝-90±5°，ψSi))的情况下，ψsi的范围设为0°≤ψSi≤90°。不过，根据Si(110)的晶体构造的对称性，ψSi和ψSi±(n×180°)同义(其中，n＝1、2、3…)。同样地，ψSi和-ψSi同义。
c)在使用Si(111)(设为欧拉角(
Figure BDA0002380880180000243
θSi＝-54.73561±5°，ψSi))的情况下，ψSi的范围设为0°≤ψSi≤60°。不过，根据Si(111)的晶体构造的对称性，ψSi和ψSi±(n×120°)同义(其中，n＝1、2、3…)。同样地，ψSi和-ψSi同义。
此外，虽然θLT的范围设为-180°＜θLT≤0°，但是只要作为θLT和θLT+180°同义来处理即可。
另外，在本说明书中，欧拉角(0°±5°的范围内，θ，0°±15°的范围内)中的所谓0°±5°的范围内，意味着-5°以上且+5°以下的范围内，所谓0°±15°的范围内，意味着-15°以上且+15°以下的范围内。
IDT电极16的波长归一化厚度TE是基于密度比将构成IDT电极16的电极层的波长归一化厚度换算为由铝构成的IDT电极的膜厚的厚度。更具体地，波长归一化厚度TE通过将IDT电极16的密度除以铝的密度的值与IDT电极16的波长归一化厚度之积求出。不过，电极材料并不限于Al。能够使用Ti、NiCr、Cu、Pt、Au、Mo、W等各种各样的金属。此外，也可以使用以这些金属为主体的合金。此外，也可以使用层叠多个由这些金属、合金构成的金属膜而成的层叠金属膜。在该情况下，波长归一化厚度TE是根据IDT电极的各电极层的厚度以及密度换算为由铝构成的IDT电极的厚度的波长归一化厚度。
图12的(a)是示出上述弹性波谐振器不满足式(3)或式(4)的比较例的多工器的滤波器特性的图，图12的(b)是示出第一实施方式的多工器的滤波器特性的图。
在图12的(a)以及图12的(b)中，在任一者中均示出了第一弹性波滤波器以及第二弹性波滤波器的滤波器特性。实线为第一弹性波滤波器的滤波器特性。如图12的(a)中虚线所示，在第二弹性波滤波器的滤波器特性中，在通带出现了纹波。该纹波由第一弹性波滤波器中的弹性波谐振器的高阶模的响应造成。相对于此，如图12的(b)所示，在第一实施方式的多工器中，在第二弹性波滤波器的通带未出现这样的纹波。即，由于弹性波谐振器构成为满足式(3)或式(4)，所以上述纹波未出现在第二弹性波滤波器的第二通带。
图13是示出由硅构成的支承基板的波长归一化厚度TSi与第一高阶模、第二高阶模以及第三高阶模的相位最大值的关系的图。根据图13明确可知，如果由硅构成的支承基板的波长归一化厚度TSi大于4λ，则第一高阶模的响应的大小变得大致恒定，且变得充分小。另外，如果支承基板的波长归一化厚度TSi大于10λ，则第二高阶模以及第三高阶模的响应也变小，如果大于20λ，则第一高阶模～第三高阶模均变得充分小。因而，支承基板的波长归一化厚度TSi优选为TSi＞4。更优选为，支承基板的波长归一化厚度TSi为TSi＞10。进一步优选为，支承基板的波长归一化厚度TSi为TSi＞20。
在本实施方式中，在构成第一弹性波滤波器3的多个弹性波谐振器中的至少一个弹性波谐振器中，第一高阶模的频率满足式(3)或式(4)。更优选为，最好是在最靠近天线端子的弹性波谐振器中，高阶模的响应的频率位置满足式(3)或式(4)。这是由于，与其它弹性波谐振器相比，最靠近天线端子的弹性波谐振器中的高阶模的影响往往更大地出现在其它的第二弹性波滤波器4～第四弹性波滤波器6的通带。
进一步优选为，最好是在全部的弹性波谐振器中，第一高阶模的频率位置满足式(3)或式(4)。由此，在第二弹性波滤波器4～第四弹性波滤波器6的通带更加不易产生由第一高阶模的响应造成的纹波。
在应用本发明的构造的情况下，如上所述，具有高阶模封闭在层叠有氧化硅膜14和压电体15的部分的倾向，但是通过将上述压电体15的波长归一化厚度设为3.5λ以下，从而氧化硅膜14和压电体15的层叠部分变薄，因此变得不易封闭高阶模。
更优选为，由LiTaO3构成的压电体15的膜厚为2.5λ以下，在该情况下，能够减小频率温度系数TCF的绝对值。进一步优选为，由LiTaO3构成的压电体15的膜厚为1.5λ以下。在该情况下，能够容易地调整机电耦合系数。更进一步优选为，由LiTaO3构成的压电体15的膜厚为0.5λ以下。在该情况下，能够在宽范围内容易地调整机电耦合系数。
(第二实施方式)
在第二实施方式中，不是第一高阶模而是第二高阶模的纹波不位于第二滤波器4～第四滤波器6的通带。参照图14～图19对此进行说明。
如图14所示，第二高阶模的声速根据传播方向ψSi而变化。同样地，如图15所示，根据由钽酸锂构成的压电体的波长归一化厚度TLT，第二高阶模的声速也会变化。如图16所示，根据由钽酸锂构成的压电体的切割角(90°+θLT)，第二高阶模的声速也会变化。如图17所示，根据氧化硅膜的波长归一化厚度TS，第二高阶模的声速也会变化。如图18所示，根据氮化硅膜的波长归一化厚度TN，第二高阶模的声速也会变化。如图19所示，根据IDT电极的波长归一化厚度TE，第二高阶模的声速也会变化。而且，根据图14～图19所示的结果发现，与第一实施方式的情况同样地，第二高阶模的声速也可由式(1)或式(5)表示。不过，关于式(1)的系数，在第二高阶模的情况下，需要按由硅构成的支承基板的每个晶向设为下述的表9所示的值。此外，关于式(5)中的系数，在第二高阶模的情况下，需要按由硅构成的支承基板的每个晶向设为下述的表10所示的值。
[表9]
s＝2、第二高阶模 Si(100) Si(110) Si(111)
a<sub>TLT</sub><sup>(3)</sup> 0 0 0
a<sub>TLT</sub><sup>(2)</sup> 2285.602094 3496.38329 -2357.61
a<sub>TLT</sub><sup>(1)</sup> -538.88053 -1081.86178 -1308.55
b<sub>TLT</sub><sup>(3)</sup> 0 0 0
b<sub>TLT</sub><sup>(2)</sup> -0.0016565 -0.001741462 -0.00166
c<sub>TLT</sub> -0.251442 -0.2501547 -0.2497
a<sub>TS</sub><sup>(2)</sup> -3421.09725 -4927.3017 -3633.11
a<sub>TS</sub><sup>(1)</sup> -1054.253 -992.33158 -1006.69
b<sub>TS</sub><sup>(2)</sup> -0.0016565 -0.2551083 -0.00166
c<sub>TS</sub> -0.2514423 0.2551 -0.25019
a<sub>TN</sub><sup>(2)</sup> 1042.56084 -423.87007 -135.325
a<sub>TN</sub><sup>(1)</sup> 159.11219 80.7948 -106.73
b<sub>TN</sub><sup>(2)</sup> -0.02613905 -0.05219411 -0.0486
c<sub>TN</sub> -0.2961538 -0.36996 -0.39884
a<sub>TE</sub><sup>(1)</sup> -171.153846 -637.391944 -585.696
c<sub>TE</sub> 0.15 -0.151238 -0.14932
a<sub>ψ5i</sub><sup>(5)</sup> 0 0 0
a<sub>ψSi</sub><sup>(4)</sup> 0 -0.00098215 -0.00016
a<sub>ψSi</sub><sup>(3)</sup> -0.0038938 -0.002109232 -0.00037
a<sub>ψSi</sub><sup>(2)</sup> -0.00306409 2.25463 0.224668
a<sub>ψSi</sub><sup>(1)</sup> 2.8538478 23.6872514 1.243381
b<sub>ψSi</sub><sup>(5)</sup> 0 0 0
b<sub>ψSi</sub><sup>(4)</sup> 0 -2959279.229 -399785
b<sub>ψSi</sub><sup>(3)</sup> 234.60436 -21928.45828 5.712562
b<sub>ψSi</sub><sup>(2)</sup> -289.82063 -1407.041187 -535.077
c<sub>ψSi</sub> 22.78846 -39.1640886 -29.9806
e 5282.98076 5338.606811 5411.395
[表10]
s＝2、第二高阶模 Si(100) Si(110) Si(111)
a<sub>TLT</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
a<sub>TLT</sub><sup>(1)</sup> -608.2898721 -1003.471473 -1270.018362
b<sub>TLT</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
c<sub>TLT</sub> 0.25 0.253954306 0.249121666
a<sub>TS</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
a<sub>TS</sub><sup>(1)</sup> -1140.654415 -1030.75867 -1039.830158
b<sub>TS</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
c<sub>TS</sub> 0.249966079 0.255272408 0.250032531
a<sub>TN</sub><sup>(3)</sup> -3219.596725 0 2822.963403
a<sub>TN</sub><sup>(2)</sup> 555.8662451 0 -264.9680504
a<sub>TN</sub><sup>(1)</sup> 465.8636149 53.04201209 -288.9461645
b<sub>TN</sub><sup>(3)</sup> 0.001081155 0 0.000392787
b<sub>TN</sub><sup>(2)</sup> 0.04654949 0 0.48934743
c<sub>TN</sub> 0.378426052 0.376449912 0.392908263
a<sub>TE</sub><sup>(4)</sup> 0 -622.7635558 -614.5885324
c<sub>TE</sub> 0 0.151274165 0.156815224
a<sub>ψSi</sub><sup>(4)</sup> 0 -0.00096736 -0.000227305
a<sub>ψSi</sub><sup>(3)</sup> 0 -0.006772454 -0.000220017
a<sub>ψSi</sub><sup>(2)</sup> 0 2.203099663 0.31727324
a<sub>ψSi</sub><sup>(1)</sup> 0.833288758 28.15768206 0.648998523
b<sub>ψSi</sub><sup>(4)</sup> 0 2959964.533 396965.3474
b<sub>ψSi</sub><sup>(3)</sup> 0 19143.61126 87.44425969
b<sub>ψSi</sub><sup>(2)</sup> 0 1447.367657 532.0008856
c<sub>ψSi</sub> 22.51017639 40.50966608 29.90240729
a<sub>θLT</sub><sup>(1)</sup> -1.501270796 -2.076046604 -2.376979261
c<sub>θLT</sub> -52.08683853 -50.82249561 -49.04879636
d<sub>TLTTS</sub> 0 0 0
d<sub>TLTTN</sub> 0 0 0
d<sub>TLTψSi</sub> 0 16.61849238 0
d<sub>TSTN</sub> 0 1820.795615 1482.11565
d<sub>TNψSi</sub> 0 3.625908485 -3.131543418
d<sub>TNθLT</sub> 0 0 1607.412093
d<sub>TEψSi</sub> 0 0 0
d<sub>ψSiθLT</sub> 0 0 0.089566113
e 5326.187246 5356.110093 5418.323508
然后，根据像上述那样求出的第二高阶模的声速Vh2_t，通过式(2)求出第二高阶模的响应的频率位置fh2_t (n)＝Vh2_t/λt (n)。然后，在第二实施方式中，将第二高阶模的频率位置fh2_t (n)设定为满足下述的式(3A)或式(4A)。因此，在第二实施方式中，第二高阶模的响应变得位于第二弹性波滤波器4～第四弹性波滤波器6的第二通带～第四通带外。因而，不易产生由第二高阶模的响应造成的第二弹性波滤波器4～第四弹性波滤波器6的滤波器特性的纹波。
fh2_t (n)＞fu (m) 式(3A)
fh2_t (n)＜f1 (m) 式(4A)
更优选为，最好是在全部的弹性波谐振器中，第二高阶模的响应的频率位置满足式(3A)或式(4A)。由此，在第二弹性波滤波器4～第四弹性波滤波器6的通带更加不易产生由第二高阶模的响应造成的纹波。
(第三实施方式)
在第三实施方式中，不是第一高阶模而是第三高阶模的纹波不位于第二滤波器4～第四滤波器6的通带。参照图20～图25对此进行说明。
如图20所示，第三高阶模的声速根据传播方向ψSi而变化。同样地，如图21所示，根据由钽酸锂构成的压电体的波长归一化厚度TLT，第三高阶模的声速也会变化。如图22所示，根据由钽酸锂构成的压电体的切割角(90°+θLT)，第三高阶模的声速也会变化。如图23所示，根据氧化硅膜的波长归一化厚度TS，第三高阶模的声速也会变化。如图24所示，根据氮化硅膜的波长归一化厚度TN，第三高阶模的声速也会变化。如图25所示，根据IDT电极的波长归一化厚度TE，第三高阶模的声速也会变化。而且，根据图20～图25所示的结果发现，与第一实施方式的情况同样地，第三高阶模的声速也可由式(1)或式(5)表示。不过，关于式(1)的系数，在第三高阶模的情况下，需要按由硅构成的支承基板的每个晶向设为下述的表11所示的值。此外，关于式(5)的系数，在第三高阶模的情况下，需要按由硅构成的支承基板的每个晶向设为下述的表12所示的值。
[表11]
s＝3、第三高阶模 Si(100) Si(110) Si(111)
a<sub>TLT</sub><sup>(3)</sup> 0 0 0
a<sub>TLT</sub><sup>(2)</sup> 0 0 3595.754
a<sub>TLT</sub><sup>(1)</sup> -782.3425 -1001.237815 -592.246
b<sub>TLT</sub><sup>(3)</sup> 0 0 0
b<sub>TLT</sub><sup>(2)</sup> 0 0 -0.00164
c<sub>TLT</sub> -0.254819 -0.2578947 -0.25367
a<sub>TS</sub><sup>(2)</sup> -14897.59116 0 0
a<sub>TS</sub><sup>(1)</sup> -599.8312 -686.9212563 -438.155
b<sub>TS</sub><sup>(2)</sup> -0.00162005 0 0
c<sub>TS</sub> -0.25682 -0.25546558 -0.25562
a<sub>TN</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
a<sub>TN</sub> 0 125.557557 15.72663
b<sub>TN</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
c<sub>TN</sub> 0 -0.349392713 -0.40872
a<sub>TE</sub><sup>(1)</sup> -154.8823 -764.8758717 -290.54
c<sub>TE</sub> -0.14819277 -0.15303643 -0.15149
a<sub>ψSi</sub><sup>(5)</sup> 0 0 0
a<sub>ψSi</sub><sup>(4)</sup> 0 0 -0.00073
a<sub>ψSi</sub><sup>(3)</sup> 0.010467682 -0.000286554 -0.00318
a<sub>ψSi</sub><sup>(2)</sup> -0.196913569 0.67197739 0.969126
a<sub>ψSi</sub><sup>(1)</sup> -0.3019959 0.197549 0.359421
b<sub>ψSi</sub><sup>(5)</sup> 0 0 0
b<sub>ψSi</sub><sup>(4)</sup> 0 -0.000204665 0
b<sub>ψSi</sub><sup>(3)</sup> 0 -14837.92017 670.2052
b<sub>ψSi</sub><sup>(2)</sup> -240.3687037 -1590.306348 -525.572
C<sub>ψSi</sub> 24.4578313 -41.9028 -31.1239
e 5730.906036 5574.008097 5675.837
[表12]
s＝3.第三高阶模 Si(100) Si(110) Si(111)
a<sub>TLT</sub><sup>(2)</sup> -14710.45271 0 0
a<sub>TLT</sub><sup>(1)</sup> -764.4056124 -042.2882121 -582.1313356
b<sub>TLT</sub><sup>(2)</sup> 0.001558682 0 0
c<sub>TLT</sub> 0.257243963 0.255649419 0.251712062
a<sub>TS</sub><sup>(2)</sup> -21048.18754 0 0
a<sub>TS</sub><sup>(1)</sup> -508.6730943 -705.5211128 -400.0368899
b<sub>TS</sub><sup>(2)</sup> 0.001583662 0 0
c<sub>TS</sub> 0.257243963 0.254751848 0.254357977
a<sub>TN</sub><sup>(3)</sup> 0 0 0
a<sub>TN</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
a<sub>TN</sub><sup>(1)</sup> 0 97.59462013 24.94240828
b<sub>TN</sub><sup>(3)</sup> 0 0 0
b<sub>TN</sub><sup>(2)</sup> 0 0 0
c<sub>TN</sub> 0 0.367793031 0.404280156
a<sub>TE</sub><sup>(1)</sup> -276.7311066 -747.0884117 0
c<sub>TE</sub> 0.1494796 0.152164731 0
a<sub>ψSi</sub><sup>(4)</sup> 0 0 -0.00075146
a<sub>ψSi</sub><sup>(3)</sup> 0.011363183 0.003532214 -0.002666357
a<sub>ψSi</sub><sup>(2)</sup> -0.23320473 0.218669312 1.006728665
a<sub>ψSi</sub><sup>(1)</sup> 0.214067146 -11.24365221 0..523191515
b<sub>ψSi</sub><sup>(4)</sup> 0 0 381500.5075
b<sub>ψSi</sub><sup>(3)</sup> 180.0564368 20914.04622 -493.6094588
b<sub>ψSi</sub><sup>(2)</sup> 257.0498426 1548.182277 530.6814032
c<sub>ψSi</sub> 22.31890092 39.72544879 30.82490272
a<sub>θLT</sub><sup>(1)</sup> 0 0 -1.551626054
c<sub>θLT</sub> 0 0 -49.16731518
d<sub>TLTTS</sub> -13796.64706 0 1575.283126
d<sub>TLTTN</sub> 0 0 0
d<sub>TLTψSi</sub> 30.35701585 0 0
d<sub>TSTN</sub> 0 0 0
d<sub>TNψSi</sub> 0 0 0
d<sub>TNθLT</sub> 0 0 0
d<sub>TEψSi</sub> 28.27908094 0 0
d<sub>ψSiθLT</sub> 0 0 -0.086544362
e 5700.075407 5563.854277 5688.418884
然后，根据像上述那样求出的第三高阶模的声速Vh3_t，通过式(2)根据第三高阶模的频率位置fh3_t (n)＝Vh3_t/λt (n)求出第三高阶模的响应的频率位置。然后，在第三实施方式中，将第三高阶模的频率位置设定为满足下述的式(3B)或式(4B)。因此，在第三实施方式中，第三高阶模的响应变得位于第二弹性波滤波器4～第四弹性波滤波器6的第二通带～第四通带外。因而，不易产生由第三高阶模的响应造成的第二弹性波滤波器4～第四弹性波滤波器6的滤波器特性的纹波。
fh3_t (n)＞fu(m) 式(3B)
fh3_t (n)＜f1 (m) 式(4B)
更优选为，最好是在全部的弹性波谐振器中，第三高阶模的响应的频率位置满足式(3B)或式(4B)。由此，在第二弹性波滤波器4～第四弹性波滤波器6的通带更加不易产生由第三高阶模的响应造成的纹波。
(第四实施方式)
第四实施方式满足第一实施方式、第二实施方式以及第三实施方式的全部。第四实施方式的多工器的具体的构造与第一实施方式～第三实施方式相同。
在第四实施方式中，在将各第一高阶模、第二高阶模以及第三高阶模的声速设为Vh1t、Vh2_t、Vh3_t的情况下，式(2)所示的第一高阶模～第三高阶模的响应的频率位置可由fhs_t (n)＝Vhs_t/λt (n)表示。在此，s为1、2或3。而且，在第四实施方式中，第一高阶模的响应的频率fh1_t (n)、第二高阶模的响应的频率fh2_t (n)以及第三高阶模的响应的频率fh3_t (n)中的任一者均比fu (m)高或比f1 (m)低。因此，第一高阶模～第三高阶模的响应变得位于第二弹性波滤波器4～第四弹性波滤波器6的第二通带～第四通带外。因此，更加不易产生第二弹性波滤波器～第四弹性波滤波器的滤波器特性的劣化。
因而，总结上述第四实施方式的条件为，fhs_t (n)(其中，s为1、2或3)在s为1、2以及3中的任一者的情况下均满足fhs_t (n)＞fu (m)或fhs_t (n)＜f1 (m)。在第四实施方式中，优选地，也最好是TSi＞20，由此，能够减小第一高阶模～第三高阶模的响应的大小本身。
虽然在第四实施方式中，第一高阶模、第二高阶模以及第三高阶模的响应不存在于作为其它弹性波滤波器的第二弹性波滤波器～第四弹性波滤波器的通带，但是也可以像第一高阶模以及第二高阶模、第一高阶模以及第三高阶模或者第二高阶模以及第三高阶模那样，第一高阶模～第三高阶模中的两种高阶模位于第二弹性波滤波器～第四弹性波滤波器的通带外。在该情况下，与第一实施方式～第三实施方式相比，也能够更进一步减小高阶模的影响。
图26是示出在由硅构成的高声速支承基板上层叠了由膜厚为0.35λ的SiO2膜构成的低声速膜以及由欧拉角为(0°，-40.0°，0°)的钽酸锂构成的压电体的弹性波装置中的LiTaO3的膜厚与Q值的关系的图。该图26中的纵轴是谐振器的Q特性与相对带宽(Δf)之积。另外，所谓高声速支承基板，是所传播的体波(bulk wave)的声速比在压电体传播的弹性波的声速高的支承基板。所谓低声速膜，是所传播的体波的声速比在压电体传播的弹性波的声速低的膜。此外，图27是示出作为压电体的LiTaO3膜的膜厚与频率温度系数TCF的关系的图。图28是示出LiTaO3膜的膜厚与声速的关系的图。根据图26，LiTaO3膜的膜厚优选为3.5λ以下。在该情况下，与超过3.5λ的情况相比，Q值变高。更优选为，为了进一步提高Q值，LiTaO3膜的膜厚最好为2.5λ以下。
此外，根据图27，在LiTaO3膜的膜厚为2.5λ以下的情况下，与上述膜厚超过2.5λ的情况相比，能够减小频率温度系数TCF的绝对值。更优选为，最好将LiTaO3膜的膜厚设为2λ以下，在该情况下，能够使频率温度系数TCF的绝对值为10ppm/℃以下。为了减小频率温度系数TCF的绝对值，进一步优选为，将LiTaO3膜的膜厚设为1.5λ以下。
根据图28，若LiTaO3膜的膜厚超过1.5λ，则声速的变化极小。
不过，如图29所示，若LiTaO3膜的膜厚为0.05λ以上且0.5λ以下的范围，则相对带宽大幅变化。因此，能够在更宽的范围内调整机电耦合系数。因而，为了拓宽机电耦合系数以及相对带宽的调整范围，LiTaO3膜的膜厚最好为0.05λ以上且0.5λ以下的范围。
图30以及图31是分别示出SiO2膜的膜厚(λ)与声速以及机电耦合系数的关系的图。在此，在由SiO2构成的低声速膜的下方，作为高声速膜，分别使用了氮化硅膜、氧化铝膜以及金刚石。另外，所谓高声速膜，是所传播的体波的声速比在压电体传播的弹性波的声速高的膜。高声速膜的膜厚设为1.5λ。氮化硅的体波的声速为6000m/秒，氧化铝中的体波的声速为6000m/秒，金刚石中的体波的声速为12800m/秒。如图30以及图31所示，即使变更了高声速膜的材质以及SiO2膜的膜厚，机电耦合系数以及声速也几乎不变化。特别是，根据图31，若SiO2膜的膜厚为0.1λ以上且0.5λ以下，则与高声速膜的材质如何无关，机电耦合系数几乎不变。此外，根据图30可知，如果SiO2膜的膜厚为0.3λ以上且2λ以下，则与高声速膜的材质如何无关，声速不变。因此，优选为，由氧化硅构成的低声速膜的膜厚为2λ以下，更优选为，最好为0.5λ以下。
上述各实施方式中的上述弹性波装置能够用作高频前端电路的双工器等部件。以下对这样的高频前端电路的例子进行说明。
图32是具有高频前端电路的通信装置的概略结构图。通信装置240具有天线202、高频前端电路230、以及RF信号处理电路203。高频前端电路230是与天线202连接的电路部分。高频前端电路230具有多工器210和作为本发明中的功率放大器的放大器221～224。多工器210具有第一滤波器211～第四滤波器214。作为该多工器210，能够使用上述的本发明的多工器。多工器210具有与天线202连接的天线公共端子225。在天线公共端子225，作为接收滤波器的第一滤波器211～第三滤波器213的一端和作为发送滤波器的第四滤波器214的一端被公共连接。第一滤波器211～第三滤波器213的输出端分别与放大器221～223连接。此外，在第四滤波器214的输入端连接有放大器224。
放大器221～223的输出端与RF信号处理电路203连接。放大器224的输入端与RF信号处理电路203连接。
本发明涉及的多工器能够适当地用作这样的通信装置240中的多工器210。
另外，本发明中的多工器可以仅具有多个发送滤波器，也可以具有多个接收滤波器。另外，多工器具备n个带通型滤波器，n为2以上。因此，双工器也是本发明中的多工器。
本发明作为滤波器、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。
附图标记说明
1：多工器；
2：天线端子；
3～6：第一弹性波滤波器～第四弹性波滤波器；
11：弹性波谐振器；
12：支承基板；
13：氮化硅膜；
14：氧化硅膜；
15：压电体；
16：IDT电极；
17a、17b：反射器；
202：天线；
203：RF信号处理电路；
210：多工器；
211～214：第一滤波器～第四滤波器；
221～224：放大器；
225：天线公共端子；
230：高频前端电路；
240：通信装置；
P1、P2：并联臂谐振器；
S1～S3：串联臂谐振器。

Claims (21)

1.一种多工器，具备一端被公共连接且通带不同的N个弹性波滤波器，在此，N为2以上的整数，其中，
在将所述N个弹性波滤波器从通带的频率低的一方起依次设为弹性波滤波器1、弹性波滤波器2、…、弹性波滤波器N的情况下，所述N个弹性波滤波器中的除通带的频率最高的弹性波滤波器以外的至少一个弹性波滤波器n包含一个以上的弹性波谐振器，其中，1≤n＜N，
所述一个以上的弹性波谐振器中的第t个弹性波谐振器t具有：
支承基板，具有欧拉角(φSi，θSi，ψSi)，并由硅构成；
氮化硅膜，层叠在所述支承基板上；
氧化硅膜，层叠在所述氮化硅膜上；
压电体，层叠在所述氧化硅膜上，具有欧拉角(
Figure FDA0002380880170000011
的范围内，θLT，ψLT＝0°±15°的范围内)，并由钽酸锂构成；以及
IDT电极，设置在所述压电体上，
在所述弹性波谐振器t中，在将由所述IDT电极的电极指间距决定的波长设为λ时，将通过所述波长λ进行了归一化的厚度设为波长归一化厚度，将所述压电体的波长归一化厚度设为TLT，将所述压电体的欧拉角设为θLT，将所述氧化硅膜的波长归一化厚度设为TS，将所述氮化硅膜的波长归一化厚度设为TN，将通过将所述IDT电极的密度除以铝的密度的值与所述IDT电极的波长归一化厚度之积求出的、换算为铝的厚度的所述IDT电极的波长归一化厚度设为TE，将所述支承基板内的传播方向设为ψSi，将所述支承基板的波长归一化厚度设为TSi的值，在该情况下，由通过所述TLT、所述θLT、所述TS、所述TN、所述TE、所述ψSi、所述TSi决定的下述的式(1)以及式(2)决定的第一高阶模、第二高阶模以及第三高阶模的频率fhs_t (n)中的至少一个和具有频率比所述弹性波滤波器n的通带的频率高的通带的全部的弹性波滤波器m满足下述的式(3)或下述的式(4)，其中，n＜m≤N，s为1、2或3，在s为1时，表示第一高阶模的频率，在s为2时，表示第二高阶模的频率，在S为3时，表示第三高阶模的频率，
[数学式1]
Figure FDA0002380880170000021
[数学式2]
Figure FDA0002380880170000022
fhs_t(n)＞fu(m) 式(3)
fhs_t(n)＜fl(m) 式(4)
所述fhs_t (n)表示所述弹性波滤波器n包含的所述弹性波谐振器t中的与所述s对应的高阶模的频率，
所述λt (n)是由所述弹性波滤波器n包含的所述弹性波谐振器t中的所述IDT电极的电极指间距决定的波长，
所述fu (m)是所述弹性波滤波器m中的通带的高频侧端部的频率，
所述fl (m)是所述弹性波滤波器m中的通带的低频侧端部的频率，
对于所述s的每个值以及所述支承基板的每个晶向，所述式(1)中的各系数为下述的表1、表2或表3所示的各个值，
[表1]
Figure FDA0002380880170000031
[表2]
Figure FDA0002380880170000041
[表3]
Figure FDA0002380880170000051
2.一种多工器，具备一端被公共连接且通带不同的N个弹性波滤波器，在此，N为2以上的整数，其中，
在将所述N个弹性波滤波器从通带的频率低的一方起依次设为弹性波滤波器1、弹性波滤波器2、…、弹性波滤波器N的情况下，所述N个弹性波滤波器中的除通带的频率最高的弹性波滤波器以外的至少一个弹性波滤波器n包含一个以上的弹性波谐振器，其中，1≤n＜N，
所述一个以上的弹性波谐振器中的第t个弹性波谐振器t具有：
支承基板，具有欧拉角(φSi，θSi，ψSi)，并由硅构成；
氮化硅膜，层叠在所述支承基板上；
氧化硅膜，层叠在所述氮化硅膜上；
压电体，层叠在所述氧化硅膜上，具有欧拉角(
Figure FDA0002380880170000061
的范围内，θLT，ψLT=0°±15°的范围内)，并由钽酸锂构成；以及
IDT电极，设置在所述压电体上，
在所述弹性波谐振器t中，在将由所述IDT电极的电极指间距决定的波长设为λ时，将通过所述波长λ进行了归一化的厚度设为波长归一化厚度，将所述压电体的波长归一化厚度设为TLT，将所述压电体的欧拉角设为θLT，将所述氧化硅膜的波长归一化厚度设为TS，将所述氮化硅膜的波长归一化厚度设为TN，将通过将所述IDT电极的密度除以铝的密度的值与所述IDT电极的波长归一化厚度之积求出的、换算为铝的厚度的所述IDT电极的波长归一化厚度设为TE，将所述支承基板内的传播方向设为ψSi，将所述支承基板的波长归一化厚度设为TSi的值，在该情况下，由通过所述TLT、所述θLT、所述TS、所述TN、所述TE、所述ψSi、所述TSi决定的下述的式(5)以及式(2)决定的第一高阶模、第二高阶模以及第三高阶模的频率fhs_t (n)中的至少一个和具有频率比所述弹性波滤波器n的通带的频率高的通带的全部的弹性波滤波器m满足下述的式(3)或下述的式(4)，其中，n＜m≤N，s为1、2或3，在s为1时，表示第一高阶模的频率，在s为2时，表示第二高阶模的频率，在s为3时，表示第三高阶模的频率，
[数学式3]
Figure FDA0002380880170000071
[数学式4]
Figure FDA0002380880170000072
fhs_t(n)＞fu(m) 式(3)
fhs_t(n)＜fl(m) 式(4)
所述fhs_t (n)表示所述弹性波滤波器n包含的所述弹性波谐振器t中的与所述s对应的高阶模的频率，
所述λt (n)是由所述弹性波滤波器n包含的所述弹性波谐振器t中的所述IDT电极的电极指间距决定的波长，
所述fu (m)是所述弹性波滤波器m中的通带的高频侧端部的频率，
所述fl (m)是所述弹性波滤波器m中的通带的低频侧端部的频率，
对于所述s的每个值以及所述支承基板的每个晶向，所述式(5)中的各系数为下述的表4、表5或表6所示的各个值，
[表4]
Figure FDA0002380880170000081
[表5]
Figure FDA0002380880170000091
[表6]
Figure FDA0002380880170000101
3.根据权利要求1或2所述的多工器，其中，
选择所述TLT、所述θLT、所述TS、所述TN、所述TE、所述ψSi以及所述TSi的值，使得所述第一高阶模以及第二高阶模的频率fhs_t (n)满足所述式(3)或所述式(4)。
4.根据权利要求1或2所述的多工器，其中，
选择所述TLT、所述θLT、所述TS、所述TN、所述TE、所述ψSi以及所述TSi的值，使得所述第一高阶模以及第三高阶模的频率fhs_t (n)满足所述式(3)或所述式(4)。
5.根据权利要求1或2所述的多工器，其中，
选择所述TLT、所述θLT、所述TS、所述TN、所述TE、所述ψSi以及所述TSi的值，使得所述第二高阶模以及第三高阶模的频率fhs_t (n)满足所述式(3)或所述式(4)。
6.根据权利要求1或2所述的多工器，其中，
选择所述TLT、所述θLT、所述TS、所述TN、所述TE、所述ψSi以及所述TSi的值，使得所述第一高阶模、第二高阶模以及第三高阶模的频率fhs_t (n)全部满足所述式(3)或所述式(4)。
7.根据权利要求1～6中的任一项所述的多工器，其中，
所述支承基板的波长归一化厚度TSi为TSi＞4。
8.根据权利要求7所述的多工器，其中，
所述支承基板的波长归一化厚度TSi为TSi＞10。
9.根据权利要求8所述的多工器，其中，
所述支承基板的波长归一化厚度TSi为TSi＞20。
10.根据权利要求1～9中的任一项所述的多工器，其中，
所述压电体的波长归一化厚度为3.5λ以下。
11.根据权利要求10所述的多工器，其中，
所述压电体的波长归一化厚度为2.5λ以下。
12.根据权利要求10所述的多工器，其中，
所述压电体的波长归一化厚度为1.5λ以下。
13.根据权利要求10所述的多工器，其中，
所述压电体的波长归一化厚度为0.5λ以下。
14.根据权利要求1～13中的任一项所述的多工器，其中，
还具备：天线端子，公共连接有所述多个弹性波滤波器的一端，
满足所述式(3)或所述式(4)的所述弹性波谐振器是最靠近所述天线端子的弹性波谐振器。
15.根据权利要求1～13中的任一项所述的多工器，其中，
满足所述式(3)或所述式(4)的所述弹性波谐振器为所述一个以上的弹性波谐振器的全部。
16.根据权利要求1～15中的任一项所述的多工器，其中，
所述多工器为双工器。
17.根据权利要求1～15中的任一项所述的多工器，其中，
还具备：天线端子，公共连接有所述多个弹性波滤波器的一端，
所述多工器为在所述天线端子侧公共连接有三个以上的弹性波滤波器的复合滤波器。
18.根据权利要求17所述的多工器，其中，
所述多工器为载波聚合用复合滤波器装置。
19.根据权利要求1～18中的任一项所述的多工器，其中，
具有所述一个以上的弹性波谐振器的所述弹性波滤波器为具有多个串联臂谐振器和多个并联臂谐振器的梯型滤波器。
20.一种高频前端电路，具备：
权利要求1～19中的任一项所述的多工器；以及
功率放大器。
21.一种通信装置，具备：
高频前端电路，具有权利要求1～19中的任一项所述的多工器以及功率放大器；以及
RF信号处理电路。
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