CN1144360C - 声表面波器件 - Google Patents

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Abstract

一种声表面波器件，包括声表面波基片和设置在声表面波基片上、并包括层叠了钨层和铝层的层叠金属薄膜的叉指式换能器。

Description

声表面波器件
技术领域
本发明涉及一种具有设置在声表面波基片上的叉指式换能器(下面称为IDT)的声表面波器件，本发明尤其涉及一种使用乐甫(Love)波的声表面波器件。
背景技术
已经提出了各种使用声表面波的声表面波器件。例如，电子、信息和通信工程师协会(IEICE)的技术报告(pp.7-14，US 82-35，1982)中揭示了一种声表面波器件，其中在旋转Y-切割，X-传播LiNbO3的基片上形成慢声速材料的薄膜，产生于其中的伪声表面波是没有传输衰减的乐甫波型声表面波。
电子、信息和通信工程师协会的技术报告(pp.31-38，US 86-37，1986)揭示了旋转的Y-切割，X-传播的LiNbO3基片，它没有设置在其上的单个均匀安排的薄膜，但具有金属条带，它间歇地安排在其上以产生乐甫波。
第63-260213号日本专利公开公报揭示了一种声表面波器件，它使用乐甫波，并包括具有由诸如金、银、铂之类的重金属构成的IDT的旋转Y-切割，X-传播的LiNbO3基片。
第8-125485号日本专利公开公报揭示了一种声表面波器件，它使用乐甫波，并包括由设置在声表面波基片上的用钨或钽构成的IDT。
第8-250996号日本专利公开公报中揭示了一种声表面波器件，它使用乐甫波，并包括设置在声表面波基片上的两层Ta/Al。
虽然技术报告(US 82-35和US 86-37)以及第63-260213号日本专利公开公报揭示了具有由金、银、铂构成IDT的声表面波器件，但真正进行测试的是金IDT。为了产生乐甫波，认为需要使用上述具有较大量的重金属，但使用重金属非常昂贵。
根据第8-125485号日本专利公开公报，IDT由Ta或W制成，这比金便宜些，它提供较低的Q因子和相对高的电阻率，当在滤波器中使用时，虽然可以在谐振器中持续工作，但遇到大的困难和不利。
根据第8-250966号日本已专利公开公报，IDT由Ta/Al的两层结构构成，导致较小电阻率。即使使用Ta/Al的两层结构的IDT，电阻率还是不足够低，因而当这种结构用作滤波器时不能达到满意的性能。
发明内容
为了克服上述问题，本发明的较佳实施例提供了一种声表面波器件，它包括IDT电极和/或反射器，并具有不使用昂贵的重金属的低成本的结构，提供高Q因子和低电阻率，因而当器件构成谐振器或带通滤波器时，达到极好的性能。
根据本发明的一个较佳实施例，声表面波器件包括声表面波基片和设置在声表面波基片上的叉指式换能器，其中，叉指式换能器包括钨层和铝层，其中钨层厚度和铝层厚度之比是10∶1至2∶1。在这个较佳实施例中，最好层叠的金属薄膜具有如此的结构，即，钨层和铝层层叠在一起以形成整体的金属薄膜。
铝层可以设置在声表面波基片上，然后最好将钨层设置在铝层上。换一种做法，将钨层设置在声表面波基片上，然后最好将铝层设置在钨层上。
声表面波器件还可以包括一对由层叠的金属薄膜制成的反射器，其中层叠钨层和铝层，把一对反射器设置在叉指式换能器的两侧。
在本发明的另一个较佳实施例中，声表面波器件包括声表面波基片、设置在声表面波基片上的叉指式换能器和设置在叉指式换能器两侧的反射器，其中，反射器包括钨层和铝层。在这个较佳实施例中，用于形成反射器的层叠的金属薄膜最好具有如此的结构，即，钨层和铝层层叠在一起以形成整体的金属薄膜。在这个较佳实施例中，叉指式换能器最好由铝或其它适合的材料制成。
本发明的较佳实施例中的声表面波基片最好是Y-切割、X-传播的LiNbO3基片，而且如此构成声表面波器件，以使用乐甫波。
声表面波器件还可以包括设置在声表面波基片上，并连接到叉指式换能器的焊接电极。焊接电极可以包括层叠的金属薄膜，其中，钨层和铝层层叠在一起。
换一种做法，焊接电极可以具有由铝制成的顶层。在这种情况下，焊接电极包括由铝制成的单层(因此它是顶层)，或包括设置在含有层叠在一起的铝层和钨层的层叠金属薄膜上的铝的顶层，从而层叠金属薄膜的铝层设置在声表面波基片上，而且铝顶层设置在层叠金属薄膜的钨层上面。
为了描述本发明，在附图中示出几个目前较佳的实施例和形式，但是，应该知道，本发明不限于附图中所示的精确的安排和手段。
附图说明
图1是示出根据本发明的第一较佳实施例的声表面波器件的平面图。
图2A是示出沿图1中的线A-A截取的器件的一部分的放大剖面图。
图2B是示出沿图1中的线B-B截取的器件的一部分的放大剖面图。
图2C是根据第一较佳实施例的修改，示出沿图1中的线B-B截取的器件的一部分的放大剖面图。
图2D是根据第一较佳实施例的另一个修改，示出沿图1中的线B-B截取的器件的一部分的放大剖面图。
图3示出第一较佳实施例的声表面波器件的阻抗-频率特性。
图4示出第一种传统器件的阻抗-频率特性。
图5示出第二种传统器件的阻抗-频率特性。
图6是由扫描电子显微镜拍摄的照片，示出根据本发明的较佳实施例的声表面波器件的IDT电极的表面状态。
图7是由扫描电子显微镜拍摄的图片，示出第一种传统器件的IDT电极的表面状态。
图8是示出根据第二较佳实施例的梯形滤波器的等效电路。
图9示出第二较佳实施例的梯形滤波器的衰减-频率特性。
图10为了比较，示出由第一种传统声表面波器件构成的梯形滤波器的衰减-频率特性。
图11为了比较，示出由第二种传统声表面波器件构成的梯形滤波器的衰减-频率特性。
具体实施方式
下面，参照附图详细解释本发明的较佳实施例。
图1是示出根据本发明的第一较佳实施例的声表面波器件的平面图，而图2是示出沿图1中的A-A线截取的声表面波器件的一部分的放大剖面图。
声表面波器件1最好包括Y-切割的LiNbO3声表面波基片2。
在声表面波基片2的顶面上设置IDT电极3，并且可大致安排位于基片2的中心部分。IDT电极3包括具有多个电极叉指的梳形电极3a和具有多个电极叉指的梳形电极3b，其中，两个梳形电极3a和3b相互交错。最好对IDT电极3切趾(apodization)。
IDT电极3的多个电极叉指沿大致上垂直于X轴的方向延伸，从而乐甫波(它作为器件1中的声表面波而产生)沿X轴方向在LiNbO3基片2上传播。
反射器4和5最好沿声表面波的传播方向安排在IDT电极3的两侧。反射器4和5的每一个都具有相互交错的多个电极叉指。反射器4和5还沿大致上垂直于X轴的方向延伸。
这个较佳实施例的声表面波器件1最好如此地构成，从而IDT电极3和反射器4和5的每一个都由层叠的金属薄膜制成，其中，铝层和钨层最好按照顺序层叠。具体而言，IDT电极3最好由层叠的金属薄膜12构成，其中，钨层11层叠在铝层10的顶上，如图2A的IDT电极3的一部分的剖面图所示。
梳形电极3a和3b分别可以连接到焊接引线(图中未示)要连接的焊接电极3c和3d。如图2B中所示，焊接电极3c和3d也最好由层叠的金属薄膜12构成。即，最好如此构成焊接电极3c和3d，从而包括位于声表面波基片2上的铝层10和位于铝层10上的钨层11。
由于存在设置在焊接电极外表面上的钨层11，为建立与焊接引线极好的接触和焊接对焊接电极3c和3d而言有一些困难。在这种情况下，最好如此构成焊接电极3c和3d，从而焊接电极3c和3d的每一个电极都具有由铝制成的顶层。例如，如图2C中所示，焊接电极3c和3d可以只具有铝层10，而不在铝层10上设置钨层11。换一种做法，可以在设置在铝层10上的钨层11上设置另一个铝层13，如图2D中所示，从而将钨层11设置在两个铝层10、13之间。
根据本发明的第一较佳实施例，由于声表面波器件1具有IDT电极3和反射器4和5(每一个都具有上述结构的层叠的金属薄膜)，故当电压施加至IDT电极3以产生谐振时，提供了具有Q因子高和谐振电阻小的声表面波器件。现在参照特殊的例子讨论这个操作。
根据下面的过程制造较佳实施例的声表面波器件的一例。使用溅射技术，沿由Y-切割LiNbO3材料制成的声表面波基片2的整个顶面按照顺序形成厚度为大约50nm的Al层和厚度为大约300nm的钨层。使用旋涂技术，在如此形成的层叠的金属薄膜上施加光致抗蚀剂，然后用光刻掩膜进行曝光和显影。
使用蚀刻剂去掉除了要形成IDT电极3和反射器4和5的部分之外的层叠的金属薄膜。用于蚀刻操作中的蚀刻剂是按重量比为1∶2∶1混合的重量百分比为63％的氢氟酸、硝酸和纯水。
在IDT电极3中，如此设计每一个电极叉指的宽度和电极叉指之间的间距，从而乐甫波具有大约λ＝12μm的波长，而且IDT电极3中电极叉指对的数量设定为50，而加权叉指共同扩展(coextensive)长度通常设置为菱形，如图1中所示。反射器4和5具有这样的电极叉指宽度和电极叉指间距，使得其波长和IDT电极3的波长相等，而每一个反射器中的电极叉指的数量为10。
图3中示出如此构成的较佳实施例中这个例子的声表面波器件1的阻抗-频率特性。如图所示，在谐振频率处的阻抗为2.73Ω，而在反谐振频率处的阻抗为2.13kΩ。
为了比较，如此制造了两种类型的传统声表面波器件(它们具有不同于用于声表面波器件1的电极材料和结构)，从而剩下的物理特性、组成和条件和上述较佳实施例的例子中的相同。
第一种传统器件以和根据本发明的较佳实施例的一个例子的上述声表面波器件相同的方式制造，只是通过溅射技术形成钽层，而不是在上述声表面波器件的较佳实施例的一个例子中的钨层，第一种传统器件中的钽层厚度和本发明的较佳实施例的一个例子中的钨层相同。第一种传统的器件中的阻抗-频率特性示于图4中。
通过在声表面波基片上溅射钨以形成350nm的钨层而制成第二种传统器件。在第二种传统器件中，IDT电极3和反射器4和5只由钨层形成。第二种传统器件的阻抗-频率特性示于图5中。
如图4和5中所看到的，第一种传统器件(其中IDT电极3和反射器4和5由Ta/Al层叠的金属薄膜构成)提供了5.46Ω的谐振电阻和2.42kΩ的反谐振电阻，而第二种传统器件提供了7.73Ω的谐振电阻和1.51kΩ的反谐振电阻。
如从图3所示的较佳实施例的一个例子的声表面波器件的阻抗-频率特性与图4和5所示的传统器件的阻抗-频率特性的比较知道，IDT电极3和反射器4和5(根据本发明的较佳实施例的一个例子由W/Al的层叠的金属薄膜构成)提供的谐振电阻低于根据传统的例子的Ta/Al层叠的金属薄膜结构和只有钨层结构任何一种情况下的谐振电阻。根据本发明的较佳实施例，通过构成由层叠的金属薄膜(其中铝层和钨层层叠在一起)制成的IDT电极3和反射器4和5，达到了的高Q因子和很低的谐振电阻。根据本发明的较佳实施例的声表面波器件1最好被用于使用乐甫波的诸如谐振器和带通滤波器之类的压电谐振元件。
一般而言，由大质量的电极材料制成的反射器4和5增加每个反射器的反射系数，而在(如较佳实施例中的这个例子)的情况下，由W/Al层叠的金属薄膜构成的反射器4和5减少了每个反射器中电极叉指的数量。采用这种安排，提供了包括反射器的小型化的声表面波器件。
根据本发明的较佳实施例，由W/Al层叠的金属薄膜构成的IDT电极3提供的谐振电阻比根据传统器件，由Ta/Al层叠的金属薄膜制成的IDT电极提供的谐振电阻低，这是因为Ta的电阻率为12.3Ω，而W的电阻率小到4.9Ω·m。还考虑到，当根据本发明的较佳实施例通过光刻工艺构成的IDT时，在湿蚀刻期间不大可能发生侧面腐蚀。这一点参照图6和7讨论。
图6是由扫描电子显微镜拍摄的图片，示出根据上述较佳实施例构成的声表面波器件的IDT电极的主要部分，而图7是使用Ta/Al层叠的金属薄膜的第一种传统器件的IDT电极的由扫描电子显微镜拍摄的照片。
从图6和图7的比较看出，在钨层的表面上(即在根据本发明的较佳实施例的W/Al层叠的金属薄膜的IDT电极中层叠的金属薄膜的表面上)发现很小的表面不平度。相反，在Ta/Al层叠的金属薄膜的IDT电极上这样的不平度大体上更小。由于其表面不平度，根据本发明的较佳实施例的W/Al层叠的金属薄膜的IDT电极增加了光致抗蚀剂的附着强度，因此防止了在湿蚀刻过程中发生侧面腐蚀，而且每一个电极叉指的侧面都沿大致上大致上垂直于声表面波基片的方向接近于声表面波基片。
在根据传统例子的Ta/Al层叠的金属薄膜的IDT电极中，这样的不平度小到可以忽略，因而光致抗蚀剂的附着强度低至在湿蚀刻过程中可能发生侧面腐蚀。这种侧面腐蚀的结果是电极的侧面以较大的角度(相对于大致上垂直于声表面波基片的表面的方向)渐缩。结果，电极叉指的截面大致上呈梯形。
这样，根据本发明的较佳实施例的声表面波器件(具有由W/Al层叠的金属薄膜构成的IDT电极)防止发生侧面腐蚀，因此增加了Q因子并减小了谐振电阻。
不仅可以在一个声表面波谐振器中应用本发明的较佳实施例的声表面波器件，也可以应用于大量的压电谐振元件(诸如带通滤波器)。第二实施例是在图8所示的梯形滤波器中实施的本发明的实施例。图8示出梯形滤波器的示意图，其中三个串联谐振器S1到S3串联在连接输入端到输出端的串联臂中。六个并联谐振器P1~P6连接在串联臂和地电势之间。具体而言，在梯形滤波器中提供三个π型滤波器，其中，每一个π型滤波器由单个串联谐振器和在该串联谐振器两侧的两个并联谐振器构成。
第二实施例中的梯形滤波器将图1中所示的声表面波器件用于构造如图8中的串联谐振器S1到S3和并联谐振器P1到P6。如此构成的梯形滤波器提供了如图9所示的衰减-频率特性。
为了比较，图10示出使用第一种传统器件，即，由IDT电极和反射器(其中每个都由Ta/Al叠层金属薄膜构成)的梯形滤波器的衰减-频率特性。图11示出合并有第二种传统器件(即，包括IDT电极和反射器的声表面波器件，而每个IDT电极和反射器都仅仅由钨形成)的梯形滤波器的衰减-频率特性。
如从图9中清楚看到的，本发明的第二较佳实施例的梯形滤波器导致1.17dB的最小插入损耗。相反，合并有第一种传统声表面波器件的梯形滤波器插入损耗为2.69dB，而合并在第二种传统的声表面波器件的梯形滤波器具有3.14dB的最小插入损耗。
合并有根据本发明的较佳实施例的声表面波器件1的梯形滤波器和分别合并有第一种和第二种传统的声表面波器件的梯形滤波器相比，达到了显著较低的插入损耗。这是因为增加了每一个规定梯形滤波器的声表面波器件的Q因子，并且因为减小了本发明的较佳实施例中的每一个声表面波器件的谐振电阻。
因此通过由多个根据本发明的较佳实施例安排的声表面波器件构成的带通滤波器使插入损耗有效地降低。
如已经描述的，当反射器4和5由大量的电极材料构成时，每一个反射器的反射系数增加，减小了每一个反射器中所需的电极叉指的数量。由于诸如上述梯形滤波器的谐振滤波器在其反射器中用较减少数量的电极叉指工作，故整个滤波器可做得比传统的滤波器更加小型化。
第一较佳实施例的声表面波器件1合并有在声表面波基片2上铝层和钨层按照顺序层叠的层叠金属薄膜，但是IDT电极可以由层叠的金属薄膜构成，其中钨层和铝层按照顺序层叠在声表面波基片上，还发现，这样的声表面波器件增加了Q因子，并减小了谐振电阻。在这种情况下，虽然层叠的金属薄膜的表面由铝层构成，但在表面上具有较小不平度的钨层引起设置在钨层顶上的铝层的表面上的不平度，增加了光致抗蚀剂的附着强度，因此防止在湿蚀刻过程中发生侧面腐蚀。
钨层和铝层厚度比最好如下：钨层厚度与铝层厚度之比＝10∶1到2∶1，而且在这种情况下，该比值的范围不依赖于哪一层安排为顶层。如果铝层太厚而超出了上述范围的话，则它无法充分利用钨层的层叠效果来改善Q因子，相反，如果铝层太薄而超出上述范围，则无法充分利用谐振电阻降低特性。
来自IDT电极的电极叉指的声表面波的反射可以被用于增加IDT电极3中的声表面波的陷获效率，而且在这种情况下，可省去反射器4和5。换句话说，在本发明较佳实施例的声表面波器件中，反射器4和5不是必需的。
在这样的较佳实施例中，具有包括钨和铝的层叠的金属薄膜结构的IDT电极3被设置在基片2上，周围没有任何的反射器。
虽然在上述较佳实施例中声表面波基片2最好由Y-切割，X-传播LiNbO3构成，但声表面波基片2的材料不限于这种，而且可以使用(具有别的切割角和别的传播方向的其它的压电单晶基片，例如旋转Y-切割，X-传播LiNbO3、旋转Z-切割，X-传播LiTaO3、旋转Y-切割石英)。
虽然第一较佳实施例的声表面波器件1具有IDT电极3和反射器4和5，其中每一个都由铝层和钨层按照顺序层叠的层叠金属薄膜构成，但声表面波器件1可以具有由上述层叠的金属薄膜构成的反射器4和5，但IDT电极3可由除了上述安排有钨层和铝层的层叠的金属薄膜之外的材料构成。
IDT电极可以由通常在声表面波器件中用作电极材料的单个的金属层(诸如铝)制成，而且只有反射器4和5可以由包括钨层和铝层的层叠的金属薄膜构成。在这种情况下，上述层叠的金属薄膜的反射器4和5的反射系数增加，允许反射器4和5设计和安排上小型化，因此允许整个的声表面波器件的小型化设计和安排。
当由上述的层叠的金属薄膜只构成反射器4和5时，钨层和铝层可以按照顺序形成在声表面波基片上。
由于由铝层和钨层的层叠的金属薄膜构成的反射器产生大的反射系数，允许反射器的小型化设计和安排，因此允许声表面波器件的小型化设计和安排，故反射器不但应用于图1中所示的声表面波器件1中，也应用于已知的带有反射器的传统声表面波器件中。例如，通过构成上述层叠的金属薄膜的反射器可以使利用瑞利波的带有反射器声表面波滤波器做得更加小型化。
在另一个较佳实施例中，只有IDT电极3可以具有包括层叠的钨层和铝层的层叠的金属薄膜结构，而反射器4和5可以只由一些传统的材料(诸如铝)构成。
如上面解释的，由于本发明的较佳实施例的声表面波器件具有由钨层和铝层层叠在一起的层叠的金属薄膜构成的IDT电极，故声表面波器件达到了较高的Q因子和较低的谐振电阻。这个安排提供了一种使用乐甫波的声表面波器件，它在包括压电谐振器和带通滤波器等各种压电谐振元件中有应用。由于使用层叠的金属薄膜，故导致了电极叉指较大的反射系数，和只有Al的IDT电极相比，IDT电极具有显著减小的而且较薄的厚度，因而加工电极叉指是容易的。因为不需使用诸如金、银和铂之类的昂贵和重的金属，故声表面波的成本降低。
可以通过反应离子刻蚀形成钨层和铝层的层叠的金属薄膜。具体而言，钽层难于通过电抗性离子蚀刻形成，而钨层最好在基于氟的气体的等离子体中通过反应离子刻蚀形成。为了构成钨层和铝层的IDT电极，可以使用相同的真空室，只是掉换气体，而可以通过反应离子刻蚀容易地形成层叠的金属薄膜，根据本发明的较佳实施例，IDT电极通过反应离子刻蚀而有效地形成。然而电极形成技术可以有广泛的选择。
在声表面波基片上具有铝层和钨层最好按照顺序层叠在一起的IDT电极的情况下，在钨层的表面上具有较小的不平度。因此，光刻工艺中，光致抗蚀剂的附着强度由于较小的不平度而增加，有效地防止湿蚀刻中的侧面腐蚀。因此增加了Q因子并降低了谐振电阻。
在声表面波基片上具有钨层和铝层按照顺序层叠在一起的IDT电极的情况下，在表面上具有较小的不平度的钨层引起设置在钨层顶上铝层表面上的不平度。结果，Q因子因此而增加，并且谐振电阻因此而降低。
当再提供钨层和铝层按照顺序层叠在一起的层叠的金属薄膜构成的反射器时，反射系数大大增加，并且反射器中电极叉指的数量大大减小。因此，与传统的声表面波器件相比，带有反射器的声表面波器件可以做得极其小型化。
另外，当声表面波基片由Y-切割、X-传播LiNbO3基片制成时，可以提供使用乐甫波的具有低谐振电阻的声表面波器件。
虽然已经揭示了本发明的较佳实施例，实施这里揭示的原理的各种模式被认为是在下面的权利要求范围中。因此，应该知道，本发明的范围只由权利要求限定。

Claims (20)

1.一种声表面波器件，其特征在于包括：
声表面波基片；及
设置在声表面波基片上，并包括钨层和铝层的叉指式换能器，其中钨层厚度和铝层厚度之比是10∶1至2∶1。
2.如权利要求1所述的声表面波器件，其特征在于所述钨层和铝层层叠在一起以确定整体层叠的金属薄膜。
3.如权利要求1所述的声表面波器件，其特征在于所述铝层设置在所述声表面波基片上，而所述钨层设置在所述铝层上。
4.如权利要求1所述的声表面波器件，其特征在于所述钨层设置在声表面波基片上，而所述铝层设置在所述钨层上。
5.如权利要求1所述的声表面波器件，其特征在于还包括一对设置在所述叉指式换能器两侧的反射器。
6.如权利要求5所述的声表面波器件，其特征在于至少一个所述反射器包括所述钨层和所述铝层。
7.如权利要求6所述的声表面波器件，其特征在于至少一个所述反射器的所述钨层和所述铝层层叠在一起以确定整体层叠的金属薄膜。
8.如权利要求5所述的声表面波器件，其特征在于每一个所述反射器包括所述钨层和铝层。
9.如权利要求8所述的声表面波器件，其特征在于每一个所述反射器的所述钨层和所述铝层层叠在一起以确定整体层叠的金属薄膜。
10.如权利要求1所述的声表面波器件，其特征在于所述声表面波基片是Y-切割，X-传播LiNbO3基片。
11.如权利要求10所述的声表面波器件，其特征在于所述声表面波器件适合使用乐甫波。
12.如权利要求1所述的声表面波器件，其特征在于还包括设置在所述声表面波基片上、并连接到所述叉指式换能器的焊接电极，所述焊接电极包括所述钨层和所述铝层。
13.如权利要求12所述的声表面波器件，其特征在于所述焊接电极的所述钨层和所述铝层层叠在一起以确定整体层叠的金属薄膜。
14.如权利要求1所述的声表面波器件，其特征在于还包括设置在所述声表面波基片上、并连接到所述叉指式换能器的焊接电极，所述焊接电极具有由铝制成的顶层。
15.如权利要求1所述的声表面波器件，其特征在于还包括设置在所述声表面波基片上、并连接到所述叉指式换能器的焊接电极，所述焊接电极包括由铝层制成的顶层和层叠的金属薄膜，在所述层叠的金属薄膜中铝层和钨层层叠在一起，并如此安排，从而所述层叠的金属薄膜的铝层被设置在声表面波基片上，所述顶部铝层设置在所述层叠的金属薄膜的所述钨层上。
16.一种声表面波器件，其特征在于包括：
声表面波基片；
设置在所述声表面波基片上的叉指式换能器；及
至少两个设置在所述叉指式换能器相对侧上的反射器，所述至少两个反射器中的至少一个包括钨层和铝层。
17.如权利要求16所述的声表面波器件，其特征在于所述钨层和所述铝层层叠在一起，以确定整体层叠的金属薄膜。
18.如权利要求16所述的声表面波器件，其特征在于所述至少两个反射器中的每一个包括所述钨层和所述铝层。
19.如权利要求18所述的声表面波器件，其特征在于所述至少两个反射器中的每一个的所述钨层和所述铝层层叠在一起，以确定整体层叠的金属薄膜。
20.如权利要求16所述的声表面波器件，其特征在于所述叉指式换能器由铝制成。
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Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3317273B2 (ja) * 1998-08-25 2002-08-26 株式会社村田製作所 表面波共振子、フィルタ、共用器、通信機装置
JP3391309B2 (ja) * 1999-09-02 2003-03-31 株式会社村田製作所 表面波装置及び通信機装置
US6452305B1 (en) * 2000-03-14 2002-09-17 Motorola, Inc. High power surface acoustic wave device
JP3402311B2 (ja) 2000-05-19 2003-05-06 株式会社村田製作所 弾性表面波装置
JP3414371B2 (ja) 2000-07-31 2003-06-09 株式会社村田製作所 弾性表面波装置及びその製造方法
JP3926633B2 (ja) * 2001-06-22 2007-06-06 沖電気工業株式会社 Ｓａｗデバイス及びその製造方法
DE10135871B4 (de) * 2001-07-24 2012-10-25 Epcos Ag Wandler für Oberflächenwellen mit verbesserter Unterdrückung störender Anregung
WO2003058813A1 (fr) * 2001-12-28 2003-07-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dispositif de traitement des ondes acoustiques de surface, composant electronique utilisant ce dispositif et module composite
KR20040030002A (ko) * 2002-04-15 2004-04-08 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 탄성 표면파 장치 및 이를 이용한 이동통신기기 및 센서
JP2004260793A (ja) * 2003-02-04 2004-09-16 Murata Mfg Co Ltd 弾性表面波フィルタ
DE102004037819B4 (de) * 2004-08-04 2021-12-16 Snaptrack, Inc. Elektroakustisches Bauelement mit geringen Verlusten
US8084915B2 (en) * 2006-11-08 2011-12-27 Panasonic Corporation Surface acoustic wave resonator having comb electrodes with different overlapping lengths
JP4569699B2 (ja) * 2006-12-27 2010-10-27 パナソニック株式会社 弾性表面波共振器並びにそれを用いた弾性表面波フィルタ及びアンテナ共用器
JPWO2012127793A1 (ja) * 2011-03-22 2014-07-24 パナソニック株式会社 弾性波素子
JP5716050B2 (ja) * 2013-03-27 2015-05-13 スカイワークス・パナソニック フィルターソリューションズ ジャパン株式会社 弾性波素子
JP6385690B2 (ja) * 2014-03-05 2018-09-05 太陽誘電株式会社 弾性波デバイス及びその製造方法
CN107819448B (zh) * 2017-09-28 2020-10-02 扬州大学 频率可调声表面波谐振器
CN111108689B (zh) * 2017-09-29 2023-09-26 株式会社村田制作所 多工器、高频前端电路以及通信装置
US11323090B2 (en) 2018-06-15 2022-05-03 Resonant Inc. Transversely-excited film bulk acoustic resonator using Y-X-cut lithium niobate for high power applications
US11323089B2 (en) 2018-06-15 2022-05-03 Resonant Inc. Filter using piezoelectric film bonded to high resistivity silicon substrate with trap-rich layer
US20210328574A1 (en) * 2020-04-20 2021-10-21 Resonant Inc. Small transversely-excited film bulk acoustic resonators with enhanced q-factor
US11929731B2 (en) 2018-02-18 2024-03-12 Murata Manufacturing Co., Ltd. Transversely-excited film bulk acoustic resonator with optimized electrode mark, and pitch
US11323096B2 (en) 2018-06-15 2022-05-03 Resonant Inc. Transversely-excited film bulk acoustic resonator with periodic etched holes
US20220116015A1 (en) 2018-06-15 2022-04-14 Resonant Inc. Transversely-excited film bulk acoustic resonator with optimized electrode thickness, mark, and pitch
US11349452B2 (en) 2018-06-15 2022-05-31 Resonant Inc. Transversely-excited film bulk acoustic filters with symmetric layout
US11264966B2 (en) 2018-06-15 2022-03-01 Resonant Inc. Solidly-mounted transversely-excited film bulk acoustic resonator with diamond layers in Bragg reflector stack
US11811391B2 (en) 2020-05-04 2023-11-07 Murata Manufacturing Co., Ltd. Transversely-excited film bulk acoustic resonator with etched conductor patterns
US11271539B1 (en) 2020-08-19 2022-03-08 Resonant Inc. Transversely-excited film bulk acoustic resonator with tether-supported diaphragm
US11658639B2 (en) 2020-10-05 2023-05-23 Murata Manufacturing Co., Ltd. Transversely-excited film bulk acoustic resonator matrix filters with noncontiguous passband
US11728784B2 (en) 2020-10-05 2023-08-15 Murata Manufacturing Co., Ltd. Transversely-excited film bulk acoustic resonator matrix filters with split die sub-filters
US11476834B2 (en) 2020-10-05 2022-10-18 Resonant Inc. Transversely-excited film bulk acoustic resonator matrix filters with switches in parallel with sub-filter shunt capacitors
US11405017B2 (en) 2020-10-05 2022-08-02 Resonant Inc. Acoustic matrix filters and radios using acoustic matrix filters

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4544857A (en) * 1983-08-29 1985-10-01 Nec Corporation High electromechanical-coupling coefficient surface acoustic wave device
GB2186456B (en) * 1986-01-13 1989-11-08 Hitachi Ltd Surface acoustic wave device
JPS63260213A (ja) 1986-09-12 1988-10-27 Hiroshi Shimizu 高結合ラブ波型ｓａｗ基板を用いた共振子
JPH01303910A (ja) * 1988-06-01 1989-12-07 Hitachi Ltd 固体電子素子、その製造方法、及びそれを利用した装置
US5162690A (en) * 1989-04-14 1992-11-10 Murata Manufacturing Co., Ltd. Surface acoustic wave device
JPH0314305A (ja) * 1989-06-13 1991-01-23 Murata Mfg Co Ltd 弾性表面波装置の製造方法
US5453652A (en) 1992-12-17 1995-09-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Surface acoustic wave device with interdigital transducers formed on a holding substrate thereof and a method of producing the same
JP3173300B2 (ja) * 1994-10-19 2001-06-04 株式会社村田製作所 ラブ波デバイス
JP3731611B2 (ja) 1995-03-10 2006-01-05 株式会社村田製作所 表面波デバイス
JPH0969748A (ja) * 1995-09-01 1997-03-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｓａｗデバイスおよびその製造方法
JPH09223944A (ja) * 1995-12-13 1997-08-26 Fujitsu Ltd 弾性表面波素子及びその製造方法
JPH10247835A (ja) * 1997-03-03 1998-09-14 Kokusai Electric Co Ltd ラブ波型弾性表面波デバイス

Also Published As

Publication number Publication date
TW425758B (en) 2001-03-11
DE19839247B4 (de) 2008-01-31
JPH1174751A (ja) 1999-03-16
US6271617B1 (en) 2001-08-07
KR100312001B1 (ko) 2001-12-12
CN1215252A (zh) 1999-04-28
KR19990023942A (ko) 1999-03-25
DE19839247A1 (de) 1999-03-04

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