CN1898862A - 微型共振器和通信装置 - Google Patents

微型共振器和通信装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1898862A
CN1898862A CNA2004800384913A CN200480038491A CN1898862A CN 1898862 A CN1898862 A CN 1898862A CN A2004800384913 A CNA2004800384913 A CN A2004800384913A CN 200480038491 A CN200480038491 A CN 200480038491A CN 1898862 A CN1898862 A CN 1898862A
Authority
CN
China
Prior art keywords
micro
resonator
electrode
output electrode
input
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.)
Pending
Application number
CNA2004800384913A
Other languages
English (en)
Inventor
难波田康治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of CN1898862A publication Critical patent/CN1898862A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/0072Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks of microelectro-mechanical resonators or networks
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/24Constructional features of resonators of material which is not piezoelectric, electrostrictive, or magnetostrictive
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/02244Details of microelectro-mechanical resonators
    • H03H9/02433Means for compensation or elimination of undesired effects
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/24Constructional features of resonators of material which is not piezoelectric, electrostrictive, or magnetostrictive
    • H03H9/2405Constructional features of resonators of material which is not piezoelectric, electrostrictive, or magnetostrictive of microelectro-mechanical resonators
    • H03H9/2447Beam resonators
    • H03H9/2463Clamped-clamped beam resonators
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46Filters
    • H03H9/462Microelectro-mechanical filters
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/02244Details of microelectro-mechanical resonators
    • H03H2009/02488Vibration modes
    • H03H2009/02511Vertical, i.e. perpendicular to the substrate plane

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Abstract

本发明涉及一种微型共振器以及通信装置。该微型共振器可实现其合成阻抗的降低,使其适用于目标设备上。该通信装置设有包含上述微型共振器的滤波器。该微型共振器通过将具有梁结构的多个微型共振器元件电气并列连接而成。而上述通信装置中,作为滤波器使用包含上述微型共振器的滤波器。

Description

微型共振器和通信装置
技术领域
本发明涉及微型共振器和设有采用该微型共振器而成的滤波器的通信装置。
背景技术
近年来,微机电(MEMS:Micro Electro Mechanical Systems;超小型机电一体设备)元件以及包括MEMS元件的小型器件已经得到关注。MEMS元件的基本特点是将作为机械结构的驱动体组装在元件的一部分,驱动体应用电极间的库仑力等而被电驱动。
因为利用基于半导体工艺的微加工技术形成的微振动元件诸如器件占用面积小、可得到高Q值、可与其他半导体器件集成等优点,所以在无线通讯器件中作为中频(IF)滤波器和高频(RF)滤波器的使用也被以密歇根大学为首的研究机构提出(参照非专利参考文献1)。
图10是表示构成非专利参考文献1所描述的高频滤波器的振动子、即微型共振器的概略图。该共振器1中,在半导体基板2上经由绝缘膜3形成例如由多晶硅制成的输入侧配线层4和输出电极5,并相对于该输出电极5隔着空间6而形成例如由多晶硅制成的能够振动的梁、所谓梁式振动电极7。振动电极7以桥状跨越输出电极5而连接到输入侧配线层4,由两端的锚型部(支承部)8[8A、8B]支承。振动电极7成为输入电极。在输入侧配线层4的端部例如形成金(Au)膜9。在该共振器1中,输入端子t1从输入侧配线层4的金(Au)膜9导出,输出端子t2从输出电极5导出。
在该共振器1中,在振动电极7与接地之间施加DC偏置电压V1的状态下,有高频信号S1通过输入端子t1提供给振动电极7。即,若从输入端子t1输入DC偏置电压V1和高频信号S1,则具有由长度L决定的固有振动频率的振动电极7在输出电极5与振动电极7之间产生的静电力的作用下振动。因为该振动,与输出电极5和振动电极7之间的电容的时间变化和DC偏置电压对应的高频信号从输出电极5(从而,即输出端子t2)输出。在高频滤波器中与振动电极7的固有振动频率(共振频率)对应的信号输出。
〔非专利文献1〕J.R.Clark,W.-T.Hsu,and C.T.-C.Nguyen,“High-QVHF micromechanical contour-mode disk resonators,”Technical Digest,IEEE Int.Electron Devices Meeting,San Francisco,California,]Dec.11-13,2000,pp.399-402.
已经提出且检验的微振动子的共振频率最大不超过200MHz,相对于以往基于表面弹性波(SAW)或薄膜弹性波(FBAR)的GHz区域的滤波器,在GHz频带区域未能提供作为微振动器的特性的高Q值。
当前,通常有这样的倾向即作为输出信号的共振峰在高频区域变小,必须改善共振峰的信噪比以获得优良的滤波特性。根据密歇根大学的文献的盘型振动器,输出信号的噪声成分取决于通过寄生电容C0直接传输的信号,寄生电容C0产生在成为输入电极的振动电极7与输出电极5之间。另一方面,需要超过30V的DC偏置电压以在该盘型振动器中获得足够的输出信号,希望利用两端被支承的梁的梁式结构作为振动电极的实用结构。
然而,作为降低噪音成分的方法,考虑有将施加DC偏电压的振动电极配置在输入电极和输出电极间的结构。图8和图9表示上述降噪方法用于梁式结构的共振器的现有技术。该共振器11,例如在半导体基板12上介由绝缘膜13形成输入电极14和输出电极15,与该输入电极和输出电极15相对并隔着空间16形成作为振动板的电极即梁式的振动电极17。振动电极17跨过输入输出电极14、15而成桥形,两端由支承部(所谓的锚型部)19〔19A、19B〕一体支承,而与配置在输入输出电极14、15的外侧的配线层18连接。输入电极14、输出电极15和配线层18由相同的导电材料形成,例如由多晶硅膜、铝膜等金属膜等形成。振动电极17例如由多晶硅膜、铝膜等金属膜等形成。
输入电极14上导出输入端子t1,通过输入端子t1而输入高频信号S2。输出电极15上导出输出端子t2,从输出端子t2输出目标频率的高频信号。对振动电极17施加所希望的DC偏电压V2。
该微型共振器11中,向输入电极14输入高频信号S2,则在施加有DC偏电压V2的振动电极17和输入电极14间产生的静电力作用下振动电极17共振,从输出电极15输出目标频率的高频信号。根据该微型共振器11,输入输出电极14和15的相对面积小且输入输出电极14和15间的间隔大所以输入输出电极间的寄生电容C0变小。因此,直接透过输入输出电极14间的寄生电容C0的信号即噪音成分变小、输出信号的信噪比提高。
但是,在具有上述图10和图8所示的梁结构的微其振器1、11中成为问题的是阻抗高。一般数μm~数十μm尺寸的共振器中的阻抗达到数十KΩ~数百KΩ,所以用于系统的阻抗标准是50Ω的高频(RF)设备是困难的。
发明内容
本发明目的在于,提供一种微型共振器,其可降低合成阻抗以使其能适用于所希望的设备上。
另外,本发明目的还在于提供一种具有由上述微型共振器构成的滤波器的通信装置。
本发明的微型共振器,通过将形成在同一基板上的多个具有梁结构的微型共振器元件电气并列连接而形成。
所述多个微型共振器元件具有多个微型共振器元件,该多个微型共振器元件具有:配置在同一平面上的输入电极和输出电极、以及相对于所述输入电极和输出电极隔着空间而配置的作为振动板的梁,该多个微型共振器元件并列配置在同一基板上。
所述多个微型共振器元件由多梁式微型共振器元件构成,该多梁式微型共振器元件具有:配置在同一平面上的输入电极和输出电极、以及相对于所述输入电极和输出电极隔着空间而配置成并列状的多个作为振动板的梁。
所述多个微型共振器元件具有多个多梁式微型共振器元件构成,该多个多梁式微型共振器元件具有:配置在同一平面上的输入电极和输出电极、以及相对于所述输入电极和输出电极隔着空间而配置成并列状的多个作为振动板的梁,该多个多梁式微型共振器元件并列配置在同一基板上。
本发明的通信装置,其具有对发送信号以及/或接收信号进行带域限制的滤波器,作为上述滤波器,采用包括微型共振器而成的滤波器,该微型共振器通过电气并列连接形成在同一基板上的具有梁结构的多个微型共振器元件而成。
所述过滤器的多个微型共振器元件具有多个微型共振器元件,该多个微型共振器元件具有相对于所述输入电极和输出电极隔着空间而配置的作为振动板的梁,该多个微型共振器元件并列配置在同一基板上。
所述过滤器的多个微型其振器元件由多梁式微型其振器元件构成,该多梁式微型共振器元件具有:配置在同一平面上的输入电极和输出电极、以及相对于所述输入电极和输出电极隔着空间而配置成并列状的多个作为振动板的梁。
所述过滤器的多个微型共振器元件具有多个多梁式微型共振器元件构成,该多个多梁式微型共振器元件具有相对于所述输入电极和输出电极隔着空间而配置成并列状的多个作为振动板的梁,该多个多梁式微型共振器元件并列配置在同一基板上。
本发明的微型共振器由于具有电气并列连接多个微型共振器元件的结构,所以可降低合成阻抗,调整为任意的合成阻抗。
根据本发明的微型共振器,共振器的合成阻抗降低,可适用于具有所需要的阻抗的设备中。可用于例如50Ω系列的高频(RF)设备。另外,并列化的共振器的个数的调整能够制得任意后促阻抗的共振器。
在同一基板上并列配置多个微型共振器元件形成多个微型共振器元件时,可利用多个微型共振器元件的数目来调整多个微型共振器元件,调整合成阻抗,从而可制得一设备的紧凑化的微型共振器。
在形成相对于共同的输入输出电极将多个梁配置成梁状而成的多梁式微型共振元件时,可视为电极面积即梁面积大的一个共振器。由该梁的数目可调整合成阻抗,从而可得到更加紧凑化的一设备的微型共振器。
在将多个多梁式微型共振器元件并列配置在同一基板上而形成多个微型共振器元件时,可进一步降低合成阻抗,制得进一步紧凑化的一设备的微型共振器。
根据本发明的通信装置,由于具有包含上述微型共振器的滤波器,即该滤波器具有适合于所设于的通信装置的合成阻抗,从而能够提供可靠性高的通信装置。
附图说明
图1是表示本发明的微型共振器的一实施例的结构图;
图2A是图1的主要部分的微型共振器元件的剖面图,图2B是其平面图;
图3是表示本发明的微型共振器的其他实施例的结构图;
图4是表示本发明的微型共振器的另一实施例的结构图;
图5A~5E是表示本发明的微型共振器的制造方法的一实施例的制造工序图(其1);
图6A~6D是表示本发明的微型共振器的制造方法的一实施例的制造工序图(其2);
图7是表示本发明的通信装置的一实施例的电路图;
图8是表示现有技术中的微型共振器的例子的剖面图;
图9是表示现有技术中的微型共振器的例子的平面图;
图10是表示现有的微型共振器的剖面图。
具体实施方式
下面将参照附图说明本发明的实施例。
本发明的微型共振器是具有微尺度和纳尺度的共振器元件的共振器。
图1表示本发明的微型共振器的一实施例。本实施例的微型共振器21通过在共同的基板22上并列配置具有梁结构的多个、本实施例中是三个的微型共振器元件23〔231、232、233〕,并将这些多个微型共振器元件23〔231、232、233〕电气并列连接。即,如图1和图2A、2B所示,分别在基板22的同一平面上将输入电极24和输出电极25各分支成三个,相对于分支后的各成对的输入输出电极241、251、输入输出电极242、252和输入输出电极243、253,分别隔开空间26而形成各自独立的作为振动板的梁、所谓梁式的振动电极27,从而形成各微型共振器元件231、232、233。各微型共振器元件231~233,在同一基板22上并列配置,并且由于输入电极241~243被共同连接(共通),输出电极251~253被共同连接,所以形成并列连接的样子。本实施例中,该多个微型共振器元件231、232、233的各输入电极24共同连接,各输出电极25共同连接,而作为一个设备构成微型共振器21。
各振动电极27以桥状跨过输入输出电极24、25,两端由支承部(所谓锚型部)29〔29A、29B〕一体支承,而与配置在输入输出电极24、25的外侧的配线层28连接。振动电极27形成两端被支承的梁结构。
基板22例如采用在硅(Si)和镓砷化物(GaAs)等半导体基板上形成绝缘膜的基板、石英基板和玻璃基板等绝缘基板等。在此示例中,采用在硅基板上形成硅氮化物膜而成的基板。输入电极24、输出电极25以及配线层28由相同导电材料形成,例如可以由多晶硅膜和金属膜例如铝(Al)、乃至在半导体基板上导入杂质而得的杂质半导体层等形成。振动电极27例如可以由多晶硅膜和金属膜例如铝(Al)形成。
在共同连接的输入电极24输入所需要的频率信号例如高频信号,从共同连接的输出电极25输出目标频率的信号例如高频信号。各振动电极27被施加所需要的DC偏电压。
该微型共振器21如下工作。各振动电极27被施加所需的DC偏电压。输入电极24例如被输入高频信号,则在振动电极27和输入电极24之间产生的静电力的作用下,振动电极27以两阶的振动模式共振。在该振动电极27的共振下从输出电极25输出目标频率的高频信号。当输入其他频率的信号时,振动电极27不共振,不从输出电极25输出信号。
根据本实施例的微型共振器21,将多个微型共振器元件23〔231、232、233〕并列配置,分别共同连接各输入电极24和各输出电极25,通过微型共振器元件231、232、233并列连接,可降低微型共振器21的合成阻抗。即,此时的合成阻抗Za如下:
1/Za=(1/Z1)+(1/Z2)+(1/Z3)
Z1=Z2=Z3,则
Za=(1/3)Z1。
即,若各微型共振器元件231、232、233以相同模式形成,各阻抗Z1、Z2、Z3的值相同,则合成阻抗Za成为阻抗Z1的三分之一。因此,若将微型共振器元件配置三个或三个以上并列连接,则得到具有适用于要应用的电子设备的合成阻抗的微型共振器21。
图3表示本发明的微型共振器的其他实施例。本实施例的微型共振器31中,在基板22上形成输入电极24和输出电极25,将相对于输入电极24和输出电极25而隔着输出电极25而各自独立的多个、本实施例中是三个的振动电极27〔271、272、273〕并列配置形成。即,三个振动电极27〔271、272、273〕沿输入输出电极24、25的长度方向平行排列。本实施例的微型共振器元件是相对于共同的输入输出电极24、25而设有多个梁结构的振动电极27的结构,所以称为多梁式微型共振器元件。
此时,由振动电极271、输入电极24和输出电极25构成微型共振器元件231。由振动电极272、输入电极24和输出电极25构成微型其振器元件232。由振动电极273、输入电极24和输出电极25构成微型共振器元件233。因此,本实施例的微型共振器31形成将微型共振器元件23直线状配置的形式。
其他结构,由于与图1和图2所说明的相同,所以不重复说明。
根据本实施例的微型共振器31,各振动电极271、272、273构成的微型共振器元件231、232、233形成并列连接的形式。该微型共振器31可看成是通过将各振动电极271、272、273相加而增大振动电极面积而得的一个共振器。由此,微型共振器31的合成阻抗可降低。即,这时的合成阻抗Zb如下。
1/Zb=(1/Z1)+(1/Z2)+(1/Z3)
Z1=Z2=Z3,则
Zb=(1/3)Z1。
这样,各微型共振器元件231、232、233以相同模式形成,各阻抗Z1、Z2、Z3的值若相同,则合成阻抗Zb为阻抗Z1的三分之一。因此,振动电极27若配置三个或三个以上,则可得到具有适合需适用的电子设备的合成阻抗的微型共振器31。该微型共振器31中,比图1中的还要紧凑化。
图4表示本发明的微型共振器的再一实施例。本实施例是图1和图3的微型共振器的组合结构。
本实施例的微型共振器41通过在共同的基板22上并列配置多个、本实施例中将三个的多梁式微型共振器元件31〔311、312、313〕并列配置,将该多个多梁式微型共振器元件31〔311、312、313〕电气并列连接。
即,输入电极24分支为三个,输出电极25分支为三个。多梁式微型共振器元件311通过将相对于被分支的第一对的输入输出电极241、251而隔着空间而各自独立的多个、本实施例中三个的振动电极27〔271、272、273〕并列连接而成。多梁式微型共振器元件312通过将相对于被分支的第二对的输入输出电极242、252而隔着空间而各自独立的多个、本实施例中三个的振动电极27〔274、275、276〕并列连接而成。多梁式微型共振器元件313通过将相对于被分支的第三对的输入输出电极243、253而隔着空间而各自独立的多个、本实施例中三个的振动电极27〔277、278、279〕并列连接而成。
这种情况下,在多梁式微型共振器元件311中,由振动电极271、输入电极241和输出电极251构成微型共振器元件231。由振动电极272、输入电极241和输出电极251构成微型共振器元件232,由振动电极273、输入电极241和输出电极251构成微型共振器元件233。
在多梁式微型共振器元件312中,由振动电极274、输入电极242和输出电极252构成微型共振器元件234。由振动电极275、输入电极242和输出电极252构成微型共振器元件235,由振动电极276、输入电极242和输出电极252构成微型共振器元件236。
在多梁式微型共振器元件313中,由振动电极277、输入电极243和输出电极253构成微型共振器元件237。由振动电极278、输入电极243和输出电极253构成微型共振器元件238,由振动电极279、输入电极243和输出电极253构成微型共振器元件239。
其他结构,由于与图1和图3所说明的相同,所以不重复说明。
根据本实施例的微型共振器41,由于形成将多个微型共振器元件23配置成直线状的形式的、多个多梁式微型共振器元件311、312、313并列配置的结构,从而并列连接的微型共振器元件数目增多,可进一步减小微型共振器41的合成阻抗。即、此时的合成阻抗Zc如下。
1/Zc=(1/Z1)+(1/Z2)+(1/Z3)+(1/Z4)+(1/Z5)+(1/Z6)+(1/Z7)+(1/Z8)+(1/Z9)
Z1=Z2=Z3=Z4=Z5=Z6=Z7=Z8=Z9,则
Zc=(1/9)Z1。
这样,各多梁式微型共振器元件311、312、313以相同的模式形成,若各阻抗Z1~Z9的值相同,则合成阻抗Zc成为阻抗Z1的九分之一。因此,若各梁式微型共振器元件31的振动电极27配置三个或三个以上,且若配置三个或三个以上的多个微型共振器元件31,则能够得到适用于所要适用的电子设备的合成阻抗的微型共振器41。且该微型共振器41中,比图1和3中的更紧凑化。
接着用图5和图6说明本实施例的微型共振器的制造方法。另外,图中表示主要部分的微型共振器元件的剖面结构。
在本实施例中,首先,如图5A所示,准备在硅基板51上面形成了所需要的膜厚的绝缘膜52的基板22。本实施例中,在硅基板51上形成膜厚1μm的硅氮化(SiN)膜52而形成基板22。
其次,如图5B所示,在基板22的绝缘膜52上形成下部电极、即作为输入输出电极的所需要的膜厚的导电性膜53。本实施例中,在硅氮化膜52上通过蒸镀形成膜厚0.5μm的多晶硅膜53。
其次,如图5C所示,通过选择蚀刻构图多晶硅膜53,形成作为下部电极的输入电极24及输出电极25和配线层28。该输入输出电极24、25和配线层28的图案,形成与前述的图1、图3、图4所对应的图案。
其次,如图5D所示,在含有输入输出电极24、25和配线层28的上面的基板22的整个面上形成所需要的牺牲层54。本实施例中作为牺牲层的膜厚0.5μm的硅氧化(SiO2)膜54通过蒸镀形成。
其次,如图5E所示,对牺牲层54作平坦化处理,将输入输出电极24、25上的牺牲层54的膜厚设定为所需要的膜厚。该牺牲层54的膜厚相当于前述的振动电极27和输入输出电极24、25间的空间26的高度。本实施例中,用CMP(化学机械研磨)法,使牺牲层的硅氧化膜54平坦化,在输入输出电极24、25上残留膜厚0.1μm的硅氧化膜54。
其次,如图6A所示,对牺牲层54的一部分进行选择蚀刻,形成使配线层28露出的接触孔55。
其次,如图6B所示,在牺牲层54上形成振动电极、即作为梁的所要的膜厚的导电性膜56。这时,导电性膜56的一部分通过接触孔55与配线层28连接。本实施例中成为梁的膜厚0.5μm的多晶硅膜56通过蒸镀形成。
另外,前述的多晶硅膜53、56、硅氧化膜54可由化学蒸镀法即CVD(化学气相成长)法形成,也可由物理蒸镀法形成。
其次,如图6C所示,构图作为导电性膜的多晶硅膜56,形成成为振动电极的梁27。该梁27的图案,形成与前述的图1、图3、图4的图案对应的图案。
其次,如图6D所示,选择除去牺牲层54。本实施例中,作为牺牲层的硅氧化膜54由氟酸除去。由此,得到相对于输入电极24和输出电极25而隔着所要的空间26而配置了梁、接着是振动电极27的、图1、图3或图4中所示的微型共振器21、31或41。
根据上述实施例中的微型共振器21、31、41,共振器的合成阻抗都降低,都适用于具有所需要的阻抗的设备。例如,可作为50Ω系列的高频(RF)设备利用。另外,通过并列的共振器的个数的调整可制得任意的合成阻抗的共振器。
根据微型共振器21,可由多个微型共振器元件的数目,调节合成阻抗,且可制得紧凑化的微型共振器。
根据微型共振器31,可得到将其视为电极面积、即振动电极面积大的一个共振器。可根据该振动电极的数目来调节合成阻抗,制得更紧凑化的微型共振器
根据微型共振器41,可通过多梁式微型共振器元件的数目、多梁式微型共振器元件内的振动电极的数目,进一步降低合成阻抗,得到进一步紧凑化的微型共振器。
上述实施例的微型共振器的滤波器可作为高频(FR)滤波器、中间频率(IF)滤波器等使用。
本发明可提供由上述实施例的微型共振器构成的滤波器而构成手提电话、无线LAN设备、无线收发两用机、电视调谐器、收音机调谐器等的、利用电磁波进行通信的通信装置。
其次,参照图7说明适用上述本发明的实施例的滤波器的通信装置的结构例。
首先,说明发送系统的结构,则I信道的发送数据和Q信道的发送数据分别向数字/模拟变换器(DAC)201I和201Q供给,变换成模拟信号。变换后的各信道的信号向带通滤波器202I和202Q供给,除去发送信号的带域以外的信号成分,将通频带202I和202Q的输出供给调制器210。
在调制器中,将按每个信道介由缓冲放大器211I和211Q而向混频器212I和212Q供给、并与从发送用的PLL(phase-locked loop:琐相回路)回路203供给的发送频率对应的频率信号进行混合调制,将两混合信号由加法器214进行加法运算,作为一系统的发送信号。这种情况下,向混频器212I供给的频率信号,由变相器213将信号相位改变90°,使I信道的信号和Q信道的信号被垂直调制。
加法器214的输出经由缓冲放大器215供给功率放大器204,放大到规定的发送功率。由功率放大器204放大的信号经由收发切换器205和高频滤波器206供给天线207,从天线无线发送。高频滤波器206是去除该通信装置收发的频带以外的信号成分的带通滤波器。
将作为接收系统,天线207接收的信号,经由高频滤波器206和收发切换器205供给高频部分220。在高频部分220,收发信号由低噪声放大器(LNA)221放大后,向带通滤波器222供给,除去收发频带以外的信号成分,将被除去的信号经由缓冲放大器223供给向混频器224。并且,将从信道选择用PLL回路251供给的频率信号进行混合,将规定的发送信道作为中间频率信号,将该中间频率信号经由缓冲放大器225供给中间频率回路230。
中间频率回路230中,被供给的中间频率信号经由缓冲放大器231供给带通滤波器232,除去中间频率信号的带域以外的信号成分,将除去的信号供给自动测量调整电路(AGC回路)233,作为大体恒定的放大信号。自动测量调整回路233中调整的中间频率信号经由缓冲放大器234而供给解调器(復調器)240。
解调器240中,被供给的中间频率信号经由缓冲放大器241供给混频器242I和242Q,将从中间频率用PLL回路252供给的频率信号混合,而将接收的I信道的信号成分和Q信道的信号成分解调。这时,对I信号用的混频器242I供给由变相器243将信号相位转变90°的频率信号,解调被垂直调制的I信道的信号成分和Q信道的信号成分。
解调的I信道和Q信道的信号分别经由缓冲放大器244I和244Q供给带通滤波器253I和253Q,除去I信道和Q信道的信号以外的信号成分,除去的信号供给模拟/数据变换器(ADC)254I和254Q,进行采样而数字数据化,得到I信道的接收数据和Q信道的接收数据。
在此说明的结构中,作为各带通滤波器202I、202Q、206、222、232、253I、253Q的一部分或全部,可适用上述实施例中的结构的滤波器而进行带域限制。
根据本发明的通信装置,由于具有上述的滤波器即具有适合需适用的通信装置的合成阻抗的滤波器,所以可提供可靠性高的通信装置。
图7的例子中,各滤波器作为通频带形成,但是也可以作为仅通过规定频率以下的频率带域的低通滤波器、仅通过规定频率以上的频率带域的高通滤波器构成,上述各实施例的结构的滤波器适用于这些滤波器。另外,图7中的例子,作为进行无线发送和无线接收的通信装置。但是也可适用于经由有线的传送路径而进行收发信号的通信装置所具有的滤波器,另外,上述实施例的结构的滤波器也适用于仅进行发送处理的通信装置和接收处理的通信装置所具有的滤波器。

Claims (8)

1.一种微型共振器,其特征在于,其通过将形成在同一基板上的具有梁结构的多个微型共振器元件电气并列连接而形成。
2.如权利要求1所示的微型共振器,其特征在于,所述多个微型共振器元件具有多个具有配置在同一平面上的输入电极和输出电极以及相对于所述输入电极和输出电极隔着空间而配置的作为振动板的梁的微型共振器元件,该多个微型共振器元件并列配置在同一基板上。
3.如权利要求1所述的微型共振器,其特征在于,所述多个微型共振器元件由具有配置在同一平面上的输入电极和输出电极以及相对于所述输入电极和输出电极隔着空间而配置成并列状的多个作为振动板的梁的多梁式微型共振器元件。
4.如权利要求1所述的微型共振器,其特征在于,所述多个微型共振器元件具有多个具有配置在同一平面上的输入电极和输出电极以及相对于所述输入电极和输出电极隔着空间而配置成并列状的多个作为振动板的梁的多梁式微型共振器元件,该多个多梁式微型共振器元件并列配置在同一基板上。
5.一种通信装置,其具有对发送信号以及/或接收信号进行带域限制的滤波器,其特征在于,作为上述滤波器,采用包括微型共振器而成的滤波器,该微型共振器通过电气并列连接形成在同一基板上的具有梁结构的多个微型共振器元件而成。
6.如权利要求5所示的通信装置,其特征在于,所述过滤器的多个微型共振器元件具有多个具有相对于配置在同一平面上的输入电极和输出电极隔着空间而配置的作为振动板的梁的微型共振器元件,该多个微型共振器元件并列配置在同一基板上。
7.如权利要求5所述的通信装置,其特征在于,所述过滤器的多个微型共振器元件由具有配置在同一平面上的输入电极和输出电极以及相对于所述输入电极和输出电极隔着空间而配置成并列状的多个作为振动板的梁的多梁式微型共振器元件。
8.如权利要求5所述的通信装置,其特征在于,所述过滤器的多个微型共振器元件具有多个具有相对于所述输入电极和输出电极隔着空间而配置成并列状的多个作为振动板的梁的多梁式微型共振器元件,该多个多梁式微型共振器元件并列配置在同一基板上。
CNA2004800384913A 2003-11-06 2004-11-05 微型共振器和通信装置 Pending CN1898862A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP377302/2003 2003-11-06
JP2003377302A JP4206904B2 (ja) 2003-11-06 2003-11-06 Mems共振器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1898862A true CN1898862A (zh) 2007-01-17

Family

ID=34567137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2004800384913A Pending CN1898862A (zh) 2003-11-06 2004-11-05 微型共振器和通信装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7570134B2 (zh)
EP (1) EP1684425B1 (zh)
JP (1) JP4206904B2 (zh)
KR (1) KR101136922B1 (zh)
CN (1) CN1898862A (zh)
TW (1) TWI248697B (zh)
WO (1) WO2005046051A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102474203A (zh) * 2009-08-21 2012-05-23 欧姆龙株式会社 静电感应型发电装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007150736A (ja) * 2005-11-28 2007-06-14 Sony Corp 微小電気機械デバイス
JP4760382B2 (ja) * 2006-01-06 2011-08-31 セイコーエプソン株式会社 Mems振動子
US7863697B2 (en) * 2006-12-05 2011-01-04 Miradia Inc. Method and apparatus for MEMS oscillator
WO2009048468A1 (en) * 2007-10-11 2009-04-16 Sand 9, Inc. Signal amplification by hierarchal resonating structures
FR2929775B1 (fr) * 2008-04-08 2011-12-09 Commissariat Energie Atomique Filtre resonant a base de matrice de n/mems
JP2010280035A (ja) * 2009-06-04 2010-12-16 Toshiba Corp Memsデバイスとその製造方法
TWI449256B (zh) 2010-08-19 2014-08-11 Ind Tech Res Inst 電磁傳遞裝置
JP2012195829A (ja) 2011-03-17 2012-10-11 Seiko Epson Corp 発振回路
JP5056967B2 (ja) * 2011-03-28 2012-10-24 セイコーエプソン株式会社 Mems振動子
JP2012222718A (ja) 2011-04-13 2012-11-12 Seiko Epson Corp 発振器

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU5869994A (en) * 1992-12-11 1994-07-04 Regents Of The University Of California, The Microelectromechanical signal processors
JP3201947B2 (ja) * 1996-03-01 2001-08-27 三菱電機株式会社 高周波発振器
DE10013424A1 (de) * 2000-03-17 2001-09-20 Bosch Gmbh Robert Filter für elektrische Signale
FR2815774B1 (fr) * 2000-10-24 2003-01-31 Memscap Resonateur electrique
JP4168757B2 (ja) * 2002-02-01 2008-10-22 松下電器産業株式会社 フィルタ
JP4586404B2 (ja) * 2004-04-28 2010-11-24 ソニー株式会社 フィルタ装置及び送受信機
JP4609027B2 (ja) * 2004-10-07 2011-01-12 ソニー株式会社 微小共振器およびその製造方法、ならびに電子機器
JP4581658B2 (ja) * 2004-12-01 2010-11-17 ソニー株式会社 微小共振器、周波数フィルタ及び通信装置
JP4617904B2 (ja) * 2005-02-01 2011-01-26 ソニー株式会社 微小振動子、半導体装置及び通信装置
JP4735032B2 (ja) * 2005-05-12 2011-07-27 ソニー株式会社 微小共振器、バンドパスフィルタ、半導体装置、及び通信装置
JP4710435B2 (ja) * 2005-06-29 2011-06-29 ソニー株式会社 微小共振器、バンドパスフィルタ、半導体装置、並びに通信装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102474203A (zh) * 2009-08-21 2012-05-23 欧姆龙株式会社 静电感应型发电装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP1684425A1 (en) 2006-07-26
TWI248697B (en) 2006-02-01
US20070024159A1 (en) 2007-02-01
WO2005046051A1 (ja) 2005-05-19
KR101136922B1 (ko) 2012-04-20
EP1684425B1 (en) 2016-04-20
JP4206904B2 (ja) 2009-01-14
EP1684425A4 (en) 2008-05-21
KR20060107752A (ko) 2006-10-16
US7570134B2 (en) 2009-08-04
JP2005142852A (ja) 2005-06-02
TW200525811A (en) 2005-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8264291B2 (en) Resonator and a method of manufacturing the same, and oscillator and electronic apparatus including the same
CN1849747A (zh) 微机电系统型共振器、其制造方法以及通讯装置
CN1836371A (zh) 微机电系统型振荡器及其制造方法,以及滤波器和通信设备
US8138016B2 (en) Large area integration of quartz resonators with electronics
TWI309107B (en) Micro-resonator, frequency filter and communication apparatus
US7352254B2 (en) Micro-oscillator, semiconductor device and communication apparatus
CN1977452A (zh) 扭转谐振器和采用其的滤波器
CN1898862A (zh) 微型共振器和通信装置
CN1874146A (zh) 微小谐振器、带通滤波器、半导体装置及通信装置
US7489212B2 (en) Microresonator, band-pass filter, semiconductor device, and communication apparatus
TWI279940B (en) Micro resonator, method for fabricating the same, and electronic apparatus
EP2312749B1 (en) RF power amplifier with spectrally grouped nanosized switches
CN1543431A (zh) 微型器件
CN1853345A (zh) 微机电系统谐振器及其驱动和制备方法和频率滤波器
JP2011004252A (ja) 共振器およびその製造方法、発振器ならびに電子機器
Baghelani et al. New design of RF MEMS disk resonators and optimization for spurious modes
JP4635619B2 (ja) 微小共振器及び通信装置
JP2006108378A (ja) 共振トランジスタ及び通信装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Open date: 20070117