DE10225189A1

DE10225189A1 - Oberflächenwellenbauelement

Info

Publication number: DE10225189A1
Application number: DE10225189A
Authority: DE
Inventors: Yuichi Takamine
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-06-06
Filing date: 2002-06-06
Publication date: 2003-01-09
Anticipated expiration: 2022-06-07
Also published as: JP2003060476A; CN1389984A; CN1221077C; DE10225189B4; TW543289B; KR20020093592A; US20020190815A1; GB2378332B; US7042131B2; GB2378332A; KR100609967B1; GB0212284D0; JP3801083B2

Abstract

Ein Oberflächenwelllenbauelement umfaßt auf einem piezoelektrischen Substrat zumindest ein Oberflächenwellenfilter und zumindest einen Oberflächenwellenresonator, der in Serie und/oder parallel zu dem Oberflächenwellenfilter geschaltet ist. Ein Film, der eine positive Frequenz-Temperatur-Charakteristik aufweist, ist gebildet, um zumindest einen des zumindest einen Oberflächenwellenresonators mit Ausnahme eines Bereichs, in dem das Oberflächenwellenfilter vorgesehen ist, zu bedecken.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Oberflächenwellenbauelemente, die eine Konfiguration aufweisen, bei der ein Oberflächenwellenfilter und ein Oberflächenwellenresonator miteinander verbunden sind. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Oberflächenwellenbauelement, das eine Konfiguration aufweist, bei der ein Film, der eine positive Frequenz-Temperatur-Charakteristik aufweist, auf einem piezoelektrischen Substrat gebildet ist, und auf ein Verfahren zum Einstellen der Frequenz desselben.

In den letzten Jahren haben Systeme, die breite Sende- und Empfangsbänder aufweisen und Sende- und Empfangsfrequenzbänder aufweisen, die nahe beieinander liegen, in Verbindung mit einem Anstieg der Teilnehmer und der Verschiedenartigkeit von Diensten zugenommen. Entsprechend gibt es einen großen Bedarf nach einem Bandpaßfilter, das ein breiteres Durchlaßband und eine größere Dämpfung in unmittelbarer Nähe des Durchlaßbandes aufweist.

Oberflächenwellenfilter (im folgenden hierin einfach als "SAW-(SAW = surface acoustic wave = akustische Oberflächenwelle) Filter" bezeichnet) werden weit verbreitet als HF-Filter für tragbare Telefone verwendet. Ein derartiger Typ von SAW-Filter verwendet ein 36°- bis 44°-Y-Schnitt-X-Ausbreitung-Substrat aus LiTaO₃, das einen großen elektromechanischen Koeffizienten aufweist, um ein breites Band zu realisieren. Ein 36°- bis 44°-Y-Schnitt-X-Ausbreitung-Substrat aus LiTaO₃ weist jedoch eine Frequenz-Temperatur-Abhängigkeit von -30 bis -35 ppm/°C auf. So muß bei einem SAW-Filter unter Verwendung des Substrats eine größere Toleranz hinsichtlich einer Temperaturveränderung vorgesehen sein. Folglich war es bisher schwierig, die Dämpfung in unmittelbarer Nähe zu dem Durchlaßband zu erhöhen.

Als ein Verfahren zum Ausgleichen der Frequenz-Temperatur-Charakteristik eines 36°- bis 44°-Y-Schnitt-X-Ausbreitung-Substrats aus LiTaO₃ schlägt die ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr. 2-037815 ein Verfahren vor, bei dem eine Al-Elektrode auf dem Substrat gebildet wird und dann weiter ein SiO₂-Film ferner auf dasselbe aufgebracht wird. Bei der Veröffentlichung ist ein SiO₂-Film, der einen positiven Temperaturkoeffizienten aufweist, auf einem 36°- bis 44°-Y-Schnitt-X-Ausbreitung-Substrat aus LiTaO₃ gebildet, das einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweist, wodurch der absolute Wert des Temperaturkoeffizienten reduziert wird.

Eine Aufbringung eines SiO₂-Films jedoch bewirkt dahingehend ein Problem, daß der Einfügungsverlust des SAW-Filters erhöht wird und so der elektromechanische Koeffizient reduziert wird.

Fig. 16 zeigt die Frequenzcharakteristik eines exemplarischen, longitudinal gekoppelten Drei-IDT-Typ-Resonatorfilters des Stands der Technik, das auf einem 36°-Y-Schnitt-X-Ausbreitung-Substrat aus LiTaO₃ gebildet ist. In der Figur zeigt die "Charakteristik auf vergrößerter Skala dargestellt" eine Charakteristik, die gegenüber der großen Skala, die über der rechten Seite der vertikalen Achse aufgetragen ist, dargestellt ist. Fig. 17 zeigt eine Frequenzcharakteristik, wenn ein SiO₂-Film aufgebracht ist, um eine Dicke aufzuweisen, die gleich 15% der Wellenlänge ist, die durch den Abstand der Elektrodenfinger definiert ist.

Es ist aus dem Vergleich der Fig. 16 und 17 offensichtlich, daß das Durchlaßband des Filters eine wesentliche Vertiefung in der Mitte aufweist, da sich der Einfügungsverlust aufgrund der Bildung des SiO₂-Filmes verschlechtert, da sich der In-Band-Einfügungsverlust wesentlich verschlechtert, und da der elektromechanische Koeffizient klein wird.

Die Verschlechterung des Einfügungsverlustes aufgrund der Bildung eines SiO₂-Films, wie oben beschrieben wurde, wird mit zunehmender Mittenfrequenz des Filters wesentlicher. So wird bei Frequenzen, an denen das Filter als ein HF-Filter für ein tragbares Telefon verwendet wird, der In-Band- Einfügungsverlust desselben zu einem derartigen Grad verschlechtert, daß das Filter nicht verwendet werden kann.

Zusätzlich ist es, da der elektromechanische Koeffizient klein wird, bisher schwierig, die Bandbreite des Filters zu erweitern. So ist es in der Technik von HF-Filtern schwierig, das zum Verbessern einer Frequenz-Temperatur- Charakteristik beabsichtigte Verfahren durch ein Bilden eines SiO₂-Films zu verwenden.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Oberflächenwellenbauelement mit verbesserten Charakteristika oder ein verbessertes Verfahren zum Einstellen der Frequenz eines Oberflächenwellenbauelements zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch ein Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 1 oder 5 oder ein Verfahren gemäß Anspruch 12 gelöst.

Um die Nachteile des oben beschriebenen Stands der Technik zu überwinden, besteht ein Vorteil der vorliegenden Erfindung darin, ein SAW-Bauelement zu liefern, das eine Frequenz-Temperatur-Charakteristik verbessern kann, indem ein Film gebildet wird, der eine positive Frequenz-Temperatur- Charakteristik aufweist, der eine Verschlechterung eines In-Band-Einfügungsverlustes verhindern kann, und der ein breites Band realisieren kann.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein SAW-Bauelement geschaffen. Das SAW-Bauelement umfaßt ein piezoelektrisches Substrat, das eine negative Frequenz- Temperatur-Charakteristik aufweist; zumindest ein SAW- Filter, das auf dem piezoelektrischen Substrat vorgesehen ist; und zumindest einen Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonator, der auf dem piezoelektrischen Substrat vorgesehen und in Serie und/oder parallel zu dem SAW-Filter geschaltet ist. Das SAW-Bauelement umfaßt ferner zumindest einen Film, der eine positive Frequenz-Temperatur-Charakteristik aufweist, und der gebildet ist, um den zumindest einen Ein-Anschluß- Paar-SAW-Resonator bis auf einen Bereich zu bedecken, in dem das SAW-Filter vorgesehen ist. Der Film weist einen positiven Temperaturkoeffizienten auf, wobei so ein piezoelektrisches Substrat, das einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweist, als das piezoelektrische Substrat verwendet wird. So zeigt die Frequenz-Temperatur- Charakteristik in unmittelbarer Nähe der höheren und niedrigeren Seite des Durchlaßbandes des SAW-Bauelements eine Frequenz-Temperatur-Charakteristik, die im wesentlichen zwischen Frequenz-Temperatur-Charakteristika des SAW- Filters und des Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonators ist, der in Serie und/oder parallel zu demselben geschaltet ist. Dies verbessert die Frequenz-Temperatur-Charakteristik des gesamten SAW-Bauelements. Zusätzlich wird, da kein Film auf dem SAW-Filter selbst gebildet ist, weder eine wesentliche Verschlechterung des Einfügungsverlustes noch eine Reduzierung des elektromechanischen Koeffizienten herbeigeführt.

So wurde in der Vergangenheit zum Verbessern der Temperaturcharakteristik ein SiO₂-Film auf der gesamten Oberfläche eines SAW-Filters gebildet. In diesem Fall gibt es jedoch ein Problem, bei dem der elektromechanische Koeffizient klein wird. Im Gegensatz dazu kann der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung eine ausreichende Dämpfung liefern, indem der Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonator mit dem SAW- Filter verbunden wird. Zusätzlich wird ein Film, der eine bestimmte Frequenz-Temperatur-Charakteristik aufweist, nur auf dem SAW-Resonator gebildet, so daß die Temperaturcharakteristik verbessert wird. Dies bedeutet, daß die Temperaturcharakteristik verbessert wird, während die Filtercharakteristik beibehalten wird. So kann der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung ein SAW-Bauelement liefern, das ein breites Band aufweist, und das eine hervorragende Frequenz- Temperatur-Charakteristik aufweist, ohne eine Verschlechterung des In-Band-Einfügungsverlustes herbeizuführen.

Vorzugsweise ist der Film gebildet, um den zumindest einen Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonator zu bedecken, der in Serie mit dem SAW-Filter geschaltet ist, wobei die Antiresonanzfrequenz des zumindest einen Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonators gesetzt ist, um in einer Dämpfungszone an der höheren Seite des Durchlaßbandes des SAW-Filters zu liegen. So wird die Frequenz-Temperatur-Charakteristik an der höheren Seite des Durchlaßbandes verbessert. Diese Anordnung kann deshalb ein SAW-Bauelement liefern, das ein breites Band aufweist, und das an der höheren Seite des Durchlaßbandes eine hervorragende Frequenz-Temperatur- Charakteristik an der höheren Seite des Durchlaßbandes aufweist, ohne eine wesentliche Verschlechterung des In-Band-Einfügungsverlustes herbeizuführen.

Vorzugsweise ist der Film gebildet, um den zumindest einen Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonator, der parallel zu dem SAW- Filter geschaltet ist, zu bedecken, wobei die Resonanzfrequenz des zumindest einen Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonators gesetzt ist, um in einer Dämpfungszone an der niedrigeren Seite des Durchlaßbandes des SAW-Filters zu liegen. So kann die Frequenz-Temperatur-Charakteristik an der niedrigeren Seite des Durchlaßbandes verbessert werden. Diese Anordnung kann deshalb ein SAW-Bauelement liefern, das ein breites Band aufweist, und das an der niedrigeren Seite des Durchlaßbandes eine hervorragende Frequenz-Temperatur- Charakteristik aufweist, ohne eine wesentliche Verschlechterung des In-Band-Einfügungsverlustes herbeizuführen.

Vorzugsweise ist der Film gebildet, um zumindest einen Ein- Anschluß-Paar-SAW-Resonator, der in Serie mit dem SAW- Filter geschaltet ist, zu bedecken, wobei die Antiresonanzfrequenz des Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonators gesetzt ist, um in einer Dämpfungszone an der höheren Seite des Durchlaßbandes des SAW-Filters zu liegen. Zusätzlich ist der Film vorzugsweise gebildet, um zumindest einen Ein- Anschluß-Paar-SAW-Resonator zu bedecken, der parallel zu dem SAW-Filter geschaltet ist, wobei die Resonanzfrequenz des Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonators, der parallel zu dem SAW-Filter geschaltet ist, gesetzt ist, um in einer Dämpfungszone an der niedrigeren Seite des Durchlaßbandes des SAW-Filters zu liegen. Mit dieser Anordnung kann die Frequenzcharakteristik an der höheren und der niedrigeren Seite des Durchlaßbandes verbessert werden. Diese Anordnung kann deshalb ein SAW-Bauelement liefern, das ein breites Band aufweist, und das über den gesamten Bereich des Durchlaßbandes eine hervorragende Frequenz-Temperatur- Charakteristik aufweist, ohne eine wesentliche Verschlechterung des In-Band-Einfügungsverlustes herbeizuführen.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein SAW-Bauelement geliefert. Das SAW-Bauelement umfaßt ein piezoelektrisches Substrat; zumindest ein SAW-Filter, das auf dem piezoelektrischen Substrat vorgesehen ist; und zumindest einen Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonator, der auf dem piezoelektrischen Substrat vorgesehen ist, und der in Serie und/oder parallel zu dem SAW-Filter geschaltet ist. Das SAW-Bauelement umfaßt ferner zumindest einen ersten Film, der gebildet ist, um den zumindest einen Ein-Anschluß-Paar- SAW-Resonator zu bedecken, wobei der erste Film eine positive Frequenz-Temperatur-Charakteristik aufweist; und einen zweiten Film, der gebildet ist, um das SAW-Filter zu bedecken, wobei der zweite Film eine positive Frequenz- Temperatur-Charakteristik aufweist. Die Dicke des zweiten Films ist kleiner als die Dicke des ersten Films. Bei dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, da der zumindest eine SAW-Resonator mit dem ersten Film bedeckt ist, aufgrund der Last des SAW-Resonators eine ausreichende Dämpfung geliefert, wobei die Temperaturcharakteristik aufgrund des ersten Films verbessert wird. Da der erste Film gebildet ist, ist es möglich, ein SAW-Bauelement zu liefern, das ein breites Band aufweist, und das eine zufriedenstellende Frequenz-Temperatur-Charakteristik an der niedrigeren oder der höheren Seite des Durchlaßbandes erzielen kann, ohne eine wesentliche Verschlechterung des In- Band-Einfügungsverlustes herbeizuführen. In diesem Fall ist es, da der zweite Film das SAW-Filter bedeckt, möglich, das SAW-Filter gegenüber Metallpuder oder dergleichen zu schützen.

Vorzugsweise ist der erste Film gebildet, um den zumindest einen Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonator zu bedecken, der in Serie mit dem SAW-Filter geschaltet ist, wobei die Antiresonanzfrequenz des Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonators gesetzt ist, um in einer Dämpfungszone an der höheren Seite des Durchlaßbandes des SAW-Filters zu liegen. So wird die Frequenz-Temperatur-Charakteristik an der höheren Seite des Durchlaßbandes verbessert. Diese Anordnung kann deshalb ein SAW-Bauelement liefern, das ein breites Band aufweist, und das an der höheren Seite des Durchlaßbandes eine hervorragende Frequenz-Temperatur-Charakteristik aufweist, ohne eine wesentliche Verschlechterung des In-Band- Einfügungsverlustes herbeizuführen.

Vorzugsweise ist der erste Film gebildet, um den zumindest einen Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonator zu bedecken, der parallel zu dem SAW-Filter geschaltet ist, wobei die Resonanzfrequenz des Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonators gesetzt ist, um in einer Dämpfungszone an der niedrigeren Seite des Durchlaßbandes des SAW-Filters zu liegen. So kann die Frequenz-Temperatur-Charakteristik an der niedrigeren Seite des Durchlaßbandes verbessert werden. Diese Anordnung kann deshalb ein SAW-Bauelement liefern, das ein breites Band aufweist, und das an der niedrigeren Seite des Durchlaßbandes eine hervorragende Frequenz-Temperatur-Charakteristik aufweist, ohne eine wesentliche Verschlechterung des In-Band-Einfügungsverlustes herbeizuführen.

Vorzugsweise ist der erste Film gebildet, um zumindest einen Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonator zu bedecken, der in Serie mit dem SAW-Filter geschaltet ist, wobei die Antiresonanzfrequenz des Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonators gesetzt ist, um in einer Dämpfungszone an der höheren Seite des Durchlaßbandes des SAW-Filters zu liegen. Zusätzlich ist der erste Film vorzugsweise gebildet, um zumindest einen Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonator zu bedecken, der parallel zu dem SAW-Filter geschaltet ist, wobei die Resonanzfrequenz des Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonators, der parallel zu dem SAW-Filter geschaltet ist, gesetzt ist, um in einer Dämpfungszone an der niedrigeren Seite des Durchlaßbandes des SAW-Filters zu liegen. Mit dieser Anordnung kann die Frequenzcharakteristik an der höheren und der niedrigeren Seite des Durchlaßbandes verbessert werden. Diese Anordnung kann deshalb ein SAW-Bauelement liefern, das ein breites Band aufweist, und das über den gesamten Bereich des Durchlaßbandes eine hervorragende Frequenz-Temperatur- Charakteristik aufweist, ohne eine wesentliche Verschlechterung des In-Band-Einfügungsverlustes herbeizuführen.

Bei der vorliegenden Erfindung wird ein Siliziumoxidfilm oder ein Siliziumnitridfilm vorzugsweise als der Film verwendet, der die positive Frequenz-Temperatur-Charakteristik aufweist, wobei noch bevorzugter Weise ein SiO₂-Film verwendet wird.

Ein 36°- bis 44°-Y-Schnitt-X-Ausbreitung-Substrat aus LiTaO₃ wird bei der vorliegenden Erfindung vorzugsweise als das piezoelektrische Substrat verwendet. In diesem Fall weist das 36°- bis 44°-Y-Schnitt-X-Ausbreitung-Substrat aus LiTaO₃ eine negative Frequenz-Temperatur-Charakteristik auf, wobei die Bildung des Filmes, der eine Frequenz- Temperatur-Charakteristik aufweist, die Frequenz- Temperatur-Charakteristik verbessern kann. Die vorliegende Erfindung kann deshalb ein SAW-Bauelement liefern, das ein breites Band aufweist, und das eine hervorragende Frequenz- Temperatur-Charakteristik aufweist.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Einstellen der Frequenz eines SAW- Bauelements geschaffen, das gemäß der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist. Das Verfahren umfaßt den Schritt des Ätzens eines Teils des Films, der die positive Frequenz- Temperatur-Charakteristik aufweist, in dem zumindest einen Ein-Anschluß-Paar-Resonator, auf dem der Film gebildet ist, um die Frequenz einzustellen. Mit diesem Verfahren kann die Frequenz ohne weiteres durch ein Ätzen eines Teils des Films, der die positive Frequenz-Temperatur-Charakteristik aufweist, von dem zumindest einen Ein-Anschluß-Paar- Resonator eingestellt werden, auf dem der Film gebildet wird. Dieses Verfahren ermöglicht die Bereitstellung eines SAW-Bauelements, das ein erwünschtes Band aufweist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht eines SAW- Bauelements gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Draufsicht eines SAW- Bauelements eines ersten Vergleichsbeispiels, bei dem kein SiO₂-Film gebildet ist, um einen Ein- Anschluß-Paar-SAW-Resonator zu bedecken;
Fig. 3 einen Graphen, der die Frequenzcharakteristik des SAW-Bauelements des ersten Ausführungsbeispiels zeigt;
Fig. 4 einen Graphen, der die Frequenzcharakteristik des SAW-Bauelements des ersten Vergleichsbeispiels zeigt;
Fig. 5 einen Graphen, der Veränderungen der Frequenzcharakteristik des SAW-Bauelements des ersten Ausführungsbeispiels zeigt, wenn die Temperatur in dem Bereich von -25 bis +75°C verändert wird;
Fig. 6 einen Graphen, der Veränderungen der Frequenzcharakteristik des SAW-Bauelements des ersten Vergleichsbeispiels zeigt, wenn die Temperatur in dem Bereich von -25 bis +75°C verändert wird;
Fig. 7 einen Graphen, der Veränderungen der Frequenzcharakteristik nur des SAW-Filters des ersten Ausführungsbeispiels zeigt, wenn die Temperatur in dem Bereich von -25 bis +75°C verändert wird;
Fig. 8 einen Graphen, der Veränderungen der Frequenzcharakteristik des Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonators, der bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet wird, zeigt, wenn die Temperatur in dem Bereich von -25 bis +75°C verändert wird;
Fig. 9 einen Graphen, der Veränderungen der Frequenzcharakteristik des Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonators, der bei dem ersten Vergleichsbeispiel verwendet wird, zeigt, wenn die Temperatur in dem Bereich von -25 bis +75°C verändert wird;
Fig. 10 eine schematische Draufsicht, die die Schaltungskonfiguration des SAW-Bauelements des zweiten Ausführungsbeispiels darstellt;
Fig. 11 eine schematische Draufsicht eines SAW- Bauelements eines zweiten Vergleichsbeispiels, bei dem kein SiO₂-Film gebildet ist, um den Ein- Anschluß-Paar-SAW-Resonator zu bedecken;
Fig. 12 einen Graphen, der Veränderungen der Frequenzcharakteristik des SAW-Bauelements des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt, wenn die Temperatur in dem Bereich von -25 bis +75°C verändert wird;
Fig. 13 einen Graphen, der Veränderungen der Frequenzcharakteristik des SAW-Bauelements des zweiten Vergleichsbeispiels zeigt, wenn die Temperatur in dem Bereich von -25 bis +75°C verändert wird;
Fig. 14 eine schematische Draufsicht eines SAW- Bauelements gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 15 einen Graphen, der Veränderungen der Frequenzcharakteristik des SAW-Bauelements des dritten Ausführungsbeispiels zeigt, wenn die Temperatur in dem Bereich von -25 bis +75°C verändert wird;
Fig. 16 einen Graphen, der die Frequenzcharakteristik eines SAW-Bauelements des Stands der Technik zeigt, bei dem ein longitudinal gekoppeltes Drei-IDT-Typ-Resonatorfilter auf einem 36°-Y-Schnitt-X- Ausbreitung-Substrat aus LiTaO₃ gebildet ist; und
Fig. 17 einen Graphen, der die Frequenzcharakteristik des SAW-Filters des in Fig. 16 gezeigten Stands der Technik zeigt, wenn ein SiO₂-Film, der eine Dicke aufweist, die gleich 15% der Wellenlänge ist, die durch den Abstand von Elektrodenfingern definiert ist, aufgebracht ist.
Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht eines SAW- Bauelements gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ein SAW-Bauelement 1 dieses Ausführungsbeispiels weist ein piezoelektrisches 36°-Y-Schnitt-X- Ausbreitung-Substrat 2 aus LiTaO₃ auf.
Ein Drei-IDTs-Typ-SAW-Filter 3 und ein Ein-Anschluß-Paar- SAW-Resonator 4 sind aus Al-Elektroden auf dem piezoelektrischen Substrat 2 gebildet.
Die Filmdicke der Al-Elektroden ist auf 8% der Wellenlänge gesetzt, die durch den Abstand der Elektrodenfinger definiert ist, wobei ein optimaler Wert für die Filmdicke jedoch abhängig von einer Frequenz und einer erforderlichen Bandbreite variiert.
Das SAW-Filter 3 umfaßt eine Gruppe von drei IDTs 11 bis 13, die entlang der Richtung angeordnet sind, in der sich die akustische Oberflächenwelle ausbreitet, und Reflektoren 14 und 15, die an zwei gegenüberliegenden Enden der Gruppe der IDTs 11 bis 13 angeordnet sind. Dies bedeutet, daß das SAW-Filter 3 als ein longitudinal gekoppeltes Drei-IDT-Typ- SAW-Resonatorfilter konfiguriert ist. Bei der vorliegenden Erfindung ist das SAW-Filter 3 jedoch nicht auf das longitudinal gekoppelte Drei-IDT-Typ-SAW-Resonatorfilter beschränkt, wobei auch ein Filter, das eine unterschiedliche Struktur aufweist, verwendet werden kann.
Der Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonator 4 weist einen IDT 16 und Reflektoren 17 und 18 auf, die an zwei gegenüberliegenden Enden des IDT 16 angeordnet sind. Die Reflektoren 17 und 18 müssen jedoch nicht notwendigerweise vorgesehen sein.
Ein Ende des IDT 11 und ein Ende des IDT 13 sind miteinander verbunden und sind ebenfalls mit einem Ende des IDT 16 des Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonators 4 verbunden. Das andere Ende des IDT 16 des Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonators 4 ist mit einem Eingangsanschluß 5 verbunden. Ein Ende des IDT 12 ist mit einem Ausgangsanschluß 6 verbunden. Das andere Ende des IDT 12 ist mit einem Massepotential verbunden. Jedes Ende der IDTs 11 und 13, das gegenüberliegend von den Enden ist, die mit dem IDT 16 verbunden sind, ist mit einem Massepotential verbunden.
Dies bedeutet, daß der Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonator 4 in Serie mit dem SAW-Filter 3 geschaltet ist.
Ein SiO₂-Film 7 ist gebildet, um den Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonator 4 zu bedecken.
Dies bedeutet, daß bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der SiO₂-Film 7 auf dem piezoelektrischen Substrat 2 gebildet ist, um einen Bereich, in dem zumindest der Ein- Anschluß-Paar-SAW-Resonator 4 vorgesehen ist, bis auf einen Bereich zu bedecken, in dem das SAW-Filter 3 vorgesehen ist. Die Dicke des SiO₂-Films 7 ist auf 15% der Wellenlänge gesetzt, die durch den Abstand der Elektrodenfinger des Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonators 4 definiert ist. Der optimale Wert für die Dicke des SiO₂-Films 7 variiert jedoch abhängig von den Strukturen des SAW-Filters 3 und des Ein- Anschluß-Paar-SAW-Resonators 4, sowie von der Dicke der darunterliegenden Al-Elektrodenfilme.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der SiO₂-Film 7 wie folgt gebildet. Dies bedeutet, daß das SAW-Filter 3 und der Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonator 4 aus Al-Elektrodenfilmen auf dem piezoelektrischen Substrat 2 gebildet sind, wobei dann ein SiO₂-Film durch ein Zerstäuben (Sputtern) auf der gesamten Oberfläche der resultierenden Struktur gebildet ist. Jedes Gerät kann für das Zerstäuben verwendet werden, wobei eine ECR-(Elektronenzyklotronresonanz-)Zerstäubungsvorrichtung vorzugsweise verwendet wird. Danach wird der Bereich, in dem der Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonator 4 vorgesehen ist, mit einem Resist bedeckt, wobei der SiO₂-Film, und zwar außer dem Bereich, der mit dem Resist bedeckt ist, durch ein Ätzen entfernt wird, und wobei dann das Resist entfernt wird.
Ein Verfahren zum Bilden des SiO₂-Films 7 ist nicht auf das beschränkt, was oben beschrieben wurde, wobei so verschiedene Verfahren verwendet werden können, wie z. B. ein Verfahren unter Verwendung einer CVC (chemischen Aufdampfung) oder ein Verfahren unter Verwendung eines Abhebeprozesses zum Entfernen des unerwünschten SiO₂-Films anstelle der Verwendung von Ätzen.
Zusätzlich kann ein Entfernen einer unerwünschten Menge des SiO₂-Films 7 auf dem Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonator 4 wie benötigt durch ein Trockenätzen die Frequenz des Ein- Anschluß-Paar-SAW-Resonators 4 einstellen. Das Ätzverfahren, das für die Frequenzeinstellung durchgeführt wird, kann Naßätzen sein. Eine derartige Frequenzeinstellung ermöglicht eine wesentliche Reduzierung des Prozentsatzes defekter SAW-Bauelemente 1.
Um den Vorteil des SAW-Bauelements 1, das gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel aufgebaut ist, zu bestärken, wurde ein SAW-Bauelement 1A, das in Fig. 2 gezeigt ist, eines ersten Vergleichsbeispiels bereitet. Das SAW- Bauelement 1A war auf die gleiche Weise wie das erste Ausführungsbeispiel konfiguriert, mit der Ausnahme, daß kein SiO₂-Film 7 gebildet wurde. Die Frequenzcharakteristika der SAW-Bauelemente 1 und 1A wurden dann gemessen. In diesem Fall waren die Spezifizierungen des SAW-Filters 3 und des Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonators 4 wie folgt.
Hinsichtlich des SAW-Filters 3 betrug der Abstand der Elektrodenfinger der IDTs 11 bis 13 l,02 µm, wobei die Anzahl von Paaren der Elektrodenfinger der IDTs 11, 12 und 13 13,5, 20,5 bzw. 13,5 betrug, und wobei die Anzahl von Elektrodenfingern der Reflektoren 14 und 15 100 betrug. Hinsichtlich des Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonators 4 betrug der Abstand der Elektrodenfinger des IDT 16 0,96 µm, wobei die Anzahl von Paaren der Elektrodenfinger 150 betrug, und wobei die Anzahl der Elektrodenfinger der Reflektoren 17 und 18 30 betrug.
Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, zeigt die Frequenzcharakteristik des SAW-Bauelements 1 des ersten Ausführungsbeispiels an, daß die Dämpfung und der In-Band- Einfügungsverlust an der höheren Seite (in der Umgebung von 2.100 bis 2.300 MHz) des Durchlaßbandes verglichen mit dem SAW-Bauelement 1A des ersten Vergleichsbeispiels leicht verschlechtert sind. Dies beruht auf der Tatsache, daß die Bildung des SiO₂-Films 7 einen Anstieg des Einfügungsverlustes des Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonators 4 bewirkte.
Die Verschlechterung des In-Band-Einfügungsverlustes ist jedoch nicht zu einem Grad wesentlich, zu dem das SAW- Bauelement 1 nicht als ein HF-Filter verwendet werden kann. Die Steilheit in der unmittelbaren Nähe der höheren Seite des Durchlaßbandes des SAW-Bauelements 1 ist in etwa die gleiche wie die des SAW-Bauelements 1A.
Als nächstes wurden hinsichtlich der SAW-Bauelemente 1 und 1A Veränderungen der Frequenzcharakteristika gemessen, wenn die Temperaturen in dem Bereich von -25 bis +75°C verändert wurden. Die Ergebnisse der SAW-Bauelemente 1 und 1A sind in den Fig. 5 bzw. 6 gezeigt.
Es ist ersichtlich, daß die Frequenzcharakteristik des SAW- Bauelements 1, die in Fig. 5 gezeigt ist, kleine Veränderungen hinsichtlich der Temperaturen bei den Frequenzen in unmittelbarer Nähe zu dem Durchlaßband, verglichen mit der Frequenzcharakteristik des SAW-Bauelements 1A, die in Fig. 6 gezeigt ist, aufweist. Wenn die Veränderungen hinsichtlich Temperaturkoeffizienten verglichen werden, weist das SAW-Bauelement 1A an der höheren Seite des Durchlaßbandes einen Temperaturkoeffizienten von -35,1 ppm/°C bei der Dämpfung von 5 dB von dem Durchgangspegel (0 dB) auf, wohingegen das SAW-Bauelement 1 dieses Ausführungsbeispiels einen Temperaturkoeffizienten aufweist, der bis auf -23,8 ppm/°C verbessert ist. Der Ausdruck "Temperaturkoeffizient" hierin drückt eine Veränderung der Frequenz hinsichtlich der Temperatur in ppm aus. Der Grund dafür, warum derselbe in ppm ausgedrückt wird, besteht darin, daß der Grad einer Veränderung hinsichtlich der Temperatur aufgrund einer Veränderung des Abstands variiert, wenn die Frequenz verändert wird. Frequenzen an dem Dämpfungspegel von 5 dB von dem Durchgangspegel wurden für jede Temperatur bestimmt, wobei eine lineare Annäherung an die resultierenden Daten durchgeführt wurde, so daß ein Koeffizient für die Frequenzveränderung hinsichtlich der Temperatur bestimmt werden konnte. Der Koeffizient für die Frequenzveränderung hinsichtlich der Temperatur wurde dann durch die Mittenfrequenz (1.960 MHz) des Filters geteilt, um den Temperaturkoeffizienten (ppm) zu liefern.
So ist es ersichtlich, daß das SAW-Bauelement 1 dieses Ausführungsbeispiels eine Frequenzveränderung in der Dämpfungszone, die in unmittelbarer Nähe des Durchlaßbandes existiert, um etwa 1,1 MHz reduzieren kann, wenn die Betriebstemperatur in dem Bereich von -25 bis +75°C liegt.
Um den Vorteil des Verbesserns der Temperaturcharakteristik weiter zu verdeutlichen, zeigen die Fig. 7 bis 9 die Frequenzcharakteristika des SAW-Filters 3 und des Ein- Anschluß-Paar-SAW-Resonators 4 des SAW-Bauelements 1 sowie die Temperaturcharakteristik des Ein-Anschluß-Paar-SAW- Resonators 4 des SAW-Bauelements 1A, wenn dieselben separat Temperaturveränderungen von -25 bis +75°C unterzogen wurden. Hier wurde, wie oben beschrieben wurde, kein SiO₂-Film 7 auf den SAW-Resonator des SAW-Filters 1A aufgebracht.
Wie in den Fig. 7 bis 9 gezeigt ist, fallen die Frequenzen in der Dämpfungszone an der höheren Seite des Durchlaßbandes des SAW-Filters 3 im wesentlichen mit der Antiresonanzfrequenz des Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonators 4 zusammen. Als ein Ergebnis weist, hinsichtlich der Frequenz- Temperatur-Charakteristik in unmittelbarer Nähe der höheren Seite des Durchlaßbandes, wenn der Ein-Anschluß-Paar-SAW- Resonator 4 in Serie mit dem SAW-Filter 3 geschaltet ist, das SAW-Bauelement 1 eine im wesentlichen dazwischenliegende Frequenz-Temperatur-Charakteristik zwischen denselben auf. Dies bedeutet, daß bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Einstellen der Antiresonanzfrequenz des Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonators 4 in der Dämpfungszone an der höheren Seite des Durchlaßbandes des SAW-Filters 3 die Frequenz-Temperatur-Charakteristik des Ein-Anschluß-Paar- SAW-Resonators 4 verbessern kann, wodurch die Frequenz- Temperatur-Charakteristik an der höheren Seite des Durchlaßbandes verbessert wird.
Wenn die Fig. 8 und 9 verglichen werden, zeigt der SAW- Resonator 4 des ersten Ausführungsbeispiels, der eine Charakteristik aufweist, die in Fig. 8 gezeigt ist, eine kleinere Frequenzveränderung hinsichtlich der Temperatur als der SAW-Resonator 4 des ersten Vergleichsbeispiels, der eine Charakteristik aufweist, die in Fig. 9 gezeigt ist. So weist, wenn der SAW-Resonator 4, der die Charakteristik aufweist, die in Fig. 8 gezeigt ist, oder der SAW-Resonator 4, der die Charakteristik aufweist, die in Fig. 9 gezeigt ist, in Serie mit dem SAW-Filter 3 geschaltet ist, das in Fig. 7 gezeigt ist, der SAW-Resonator 4, der die Charakteristik aufweist, die in Fig. 8 gezeigt ist, eine kleinere Frequenzveränderung hinsichtlich der Temperatur an der höheren Frequenzseite des Durchlaßbandes auf.
In diesem Fall ist, da kein SiO₂-Film auf dem SAW-Filter 3 gebildet ist, der Ausbreitungsverlust nicht wesentlich verschlechtert, wobei der elektromechanische Koeffizient ebenfalls nicht reduziert wird. Dies bedeutet, daß bei dem Ein- Anschluß-Paar-SAW-Resonator, der in Serie mit dem SAW- Filter 3 geschaltet ist, ein Einstellen der Antiresonanzfrequenz des Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonators, auf dem der SiO₂-Film gebildet ist, in der Dämpfungszone an der Seite des Durchlaßbandes des SAW-Filters 3 eine wesentliche Verschlechterung des In-Band-Einfügungsverlustes verhindern kann. Dies ermöglicht eine Konfiguration des SAW- Bauelements 1, das ein breites Band aufweist, und das eine verbesserte Frequenz-Temperatur-Charakteristik an der höheren Seite des Durchlaßbandes aufweist.
Fig. 10 ist eine schematische Draufsicht eines SAW- Bauelements 21 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem SAW-Bauelement 21 des zweiten Ausführungsbeispiels sind ein SAW-Filter 23 und ein Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonator 24 aus Al-Elektroden auf einem 36°-Y-Schnitt-X-Ausbreitung-Substrat 22 aus LiTaO₃ gebildet. Die Dicke der Al-Elektroden ist auf 8% der Wellenlänge gesetzt, die durch den Abstand der Elektrodenfinger definiert ist.
Das SAW-Filter 23 umfaßt eine Gruppe von drei IDTs 31 bis 33, die entlang der Richtung angeordnet sind, in der sich die akustische Oberflächenwelle ausbreitet, und Reflektoren 34 und 35, die an zwei gegenüberliegenden Enden der Gruppe der IDTs 31 bis 33 angeordnet sind. Dies bedeutet, daß das SAW-Filter 23 als ein Drei-IDT-Typ-SAW-Resonatorfilter konfiguriert ist.
Bei dem Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonator 24 sind zwei Reflektoren 37 und 38 an zwei gegenüberliegenden Enden eines IDT 36 angeordnet. Ein SiO₂-Film 27 ist gebildet, um den Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonator 24 zu bedecken.
Die Dicke des SiO₂-Films 27 ist auf 15% der Wellenlänge gesetzt, die durch den Abstand der Elektrodenfinger definiert ist. Das Verfahren zum Bilden des SiO₂-Films 27 ist das gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind ein Ende des IDT 31 und ein Ende des IDT 33 des SAW-Filters 23 miteinander verbunden und ebenfalls mit einem Eingangsanschluß 25 verbunden. Das andere Ende jedes IDT 31 und 33 ist mit einem Massepotential verbunden. Ein Ende des IDT 32 ist mit einem Ausgangsanschluß 26 verbunden, wobei das andere Ende desselben mit einem Massepotential verbunden ist. Ferner ist ein Ende des IDT 36 des Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonators 24 mit dem Eingangsanschluß 25 verbunden, wobei das andere Ende desselben mit einem Massepotential verbunden ist. Dies bedeutet, daß der Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonator 24 parallel zu dem SAW-Filter 23 geschaltet ist.
Um den Vorteil des SAW-Bauelements 21 des zweiten Ausführungsbeispiels zu verdeutlichen, wurde ein SAW-Bauelement 21A, das schematisch in Fig. 11 gezeigt ist, als ein zweites Vergleichsbeispiel bereitet. Das SAW-Bauelement 21A wurde auf die gleiche Weise wie das SAW-Bauelement 21 konfiguriert, mit der Ausnahme, daß kein SiO₂-Film 27 gebildet wurde, um den Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonator 24 zu bedecken.
Bei diesem Beispiel sind die Spezifizierungen des SAW- Filters 23 und des Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonators 24 die gleichen wie die des SAW-Filters 3 und des Ein-Anschluß- Paar-SAW-Resonators 4 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Die Fig. 12 und 13 zeigen Veränderungen der Frequenzcharakteristika der SAW-Bauelemente 21 bzw. 21A, wenn dieselben Temperaturveränderungen in dem Bereich von -25 bis +75°C unterzogen werden. Wie in den Fig. 12 und 13 gezeigt ist, zeigt die Frequenzcharakteristik des SAW-Bauelements 21 des zweiten Ausführungsbeispiels verglichen mit der Frequenzcharakteristik des SAW-Bauelements 21A des zweiten Vergleichsbeispiels kleine Veränderungen hinsichtlich der Temperaturen in unmittelbarer Umgebung der niedrigeren Seite des Durchlaßbandes. Wenn diese hinsichtlich der Temperaturkoeffizienten verglichen werden, weist das SAW- Bauelement 21A des zweiten Vergleichsbeispiels an der niedrigeren Seite des Durchlaßbandes einen Temperaturkoeffizienten von -35,7 ppm/°C bei der Dämpfung von 5 dB von dem Durchgangspegel (0 dB) auf, wohingegen das SAW-Bauelement 21 des zweiten Ausführungsbeispiels einen Temperaturkoeffizienten aufweist, der bis auf -25,6 ppm/°C Verbessert wurde.
Folglich kann das SAW-Bauelement 21 des zweiten Ausführungsbeispiels Frequenzveränderungen in der Dämpfungszone, die in unmittelbarer Nähe der niedrigeren Seite des Durchlaßbandes liegt, um etwa 1,0 MHz reduzieren, wenn die Betriebstemperatur in dem Bereich von -25 bis +75°C liegt.
Der obige Vorteil kann aufgrund der folgenden Gründe geschaffen werden. Der Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonator 24, auf dem der SiO₂-Film aufgebracht ist, ist parallel zu dem SAW-Filter 23 geschaltet, wobei die Resonanzfrequenz des Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonators 24 entworfen ist, um in der Dämpfungszone an der niedrigeren Seite des Durchlaßbandes zu liegen. Als ein Ergebnis zeigt die Frequenz- Temperatur-Charakteristik an der niedrigeren Seite des Durchlaßbandes des SAW-Bauelements 21 eine Frequenz- Temperatur-Charakteristik, die im wesentlichen zwischen den Frequenz-Temperatur-Charakteristika des SAW-Filters 23 und den des Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonators 24 liegt. So kann ein Einstellen der Resonanzfrequenz des Ein-Anschluß-Paar- SAW-Resonators 24, auf dem der SiO₂-Film aufgebracht ist, und der parallel zu dem SAW-Filter 23 geschaltet ist, in der Dämpfungszone an der niedrigeren Seite des Durchlaßbandes des SAW-Filters 23 ein SAW-Bauelement 21 liefern, das ein breites Band aufweist, und das eine verbesserte Frequenz-Temperatur-Charakteristik an der niedrigeren Seite des Durchlaßbandes aufweist, ohne einen wesentlichen Einfügungsverlust in dem Durchlaßband herbeizuführen.
Fig. 14 ist eine schematische Draufsicht eines SAW- Bauelements gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ein SAW-Filterbauelement 41 umfaßt auf einem piezoelektrischen 36°-Y-Schnitt-X-Ausbreitung-Substrat aus LiTaO₃ (nicht gezeigt) ein SAW-Filter 43, einen Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonator 44, der in Serie mit dem SAW-Filter 43 geschaltet ist, und einen Ein-Anschluß- Paar-SAW-Resonator 45, der parallel geschaltet ist. Das SAW-Filter 43 und die Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonatoren 44 und 45 sind aus Al-Elektroden gebildet. Die Dicke der Al-Elektroden ist auf 8% der Wellenlänge gesetzt, die durch den Abstand der Elektrodenfinger definiert ist.
SiO₂-Filme 48 und 48A sind gebildet, um die Ein-Anschluß- Paar-SAW-Resonatoren 44 bzw. 45 zu bedecken. Kein SiO₂-Film ist auf dem SAW-Filter 43 gebildet.
Dies bedeutet, daß das SAW-Bauelement 41 eine Struktur aufweist, die einer Kombination der SAW-Bauelemente 1 und 21 des ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels entspricht. Das SAW-Filter 43 ist auf die gleiche Weise wie die SAW- Filter 3 und 23 konfiguriert. Der SAW-Resonator 44 ist ebenfalls auf die gleiche Weise wie der SAW-Resonator 4 konfiguriert, der bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet wird, wobei der SAW-Resonator 45 ebenfalls auf die gleiche Weise wie der SAW-Resonator 24 konfiguriert ist, der bei dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet wird.
Bezug nehmend auf Fig. 14 zeigt ein Bezugszeichen 46 einen Eingangsanschluß an, wobei 47 einen Ausgangsanschluß anzeigt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Dicke der SiO₂-Filme 48 und 48A auf 15% der Wellenlänge gesetzt, die durch den Abstand der Elektrodenfinger definiert ist. Das Verfahren zum Bilden des SiO₂-Films ist das gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Fig. 15 zeigt Veränderungen der Frequenzcharakteristik des SAW-Bauelements 41 dieses Ausführungsbeispiels, wenn dasselbe Temperaturveränderungen in dem Bereich von -25 bis +75°C unterzogen wird. In diesem Fall sind das SAW-Filter 43 und die SAW-Resonatoren 44 und 45 auf die gleiche Weise wie bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel konfiguriert.
Wie in Fig. 15 gezeigt ist, zeigt die Frequenzcharakteristik des dritten Ausführungsbeispiels kleine Veränderungen hinsichtlich der Temperaturen bei Frequenzen in unmittelbarer Nähe der niedrigeren Seite und der höheren Seite des Durchlaßbandes. Wenn diese hinsichtlich der Temperaturkoeffizienten ausgewertet werden, beträgt der Temperaturkoeffizient an der niedrigeren Seite des Durchlaßbandes bei den Frequenzen bei der Dämpfung von 5 dB von dem Durchgangspegel (0 dB) -25,3 ppm/°C, wobei der Temperaturkoeffizient an der höheren Seite des Durchlaßbandes, bei den Frequenzen bei der Dämpfung von 5 dB von dem Durchgangspegel (0 dB) -25,7 ppm/°C beträgt. So kann das SAW-Bauelement 41 dieses Ausführungsbeispiels verglichen mit den SAW-Bauelementen 1A und 21A des ersten und des zweiten Vergleichsbeispiels die Frequenz-Temperatur-Charakteristik in dem gesamten Durchlaßband verbessern.
Das SAW-Bauelement 41 des dritten Ausführungsbeispiels weist die Konfiguration auf, bei der die des ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels kombiniert sind. Dies bedeutet, daß die Antiresonanzfrequenz des Ein-Anschluß-Paar- SAW-Resonators 34, der in Serie mit dem SAW-Filter 33 geschaltet ist, entworfen ist, um in der Dämpfungszone an der höheren Seite des Durchlaßbandes zu liegen, wobei die Resonanzfrequenz des Ein-Anschluß-Paar-SAW-Resonators 45, der parallel geschaltet ist, entworfen ist, um in der Dämpfungszone an der niedrigeren Seite des Durchlaßbandes zu liegen. Folglich kann das SAW-Bauelement 41 Vorteile sowohl des ersten als auch des zweiten Ausführungsbeispiels liefern. Folglich weist das SAW-Bauelement 41 ein breites Band auf und weist in dem gesamten Durchlaßband eine verbesserte Frequenz-Temperatur-Charakteristik auf, ohne eine wesentliche Verschlechterung des Einfügungsverlustes des Durchlaßbandes herbeizuführen.
Wenn kein SiO₂-Film auf den SAW-Filtern 3, 23 und 43 bei dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel gebildet ist, kann z. B. ein zweiter SiO₂-Film 7A gebildet sein, um das SAW-Filter 3 zu bedecken, wie schematisch durch unterbrochene Linien in Fig. 1 angezeigt ist. In einem derartigen Fall muß die Dicke des zweiten SiO₂-Films 7A kleiner sein als der SiO₂-Film 7 (ein erster SiO₂-Film), der den Ein- Anschluß-Paar-SAW-Resonator 4 bedeckt. Dies bedeutet, daß der zweite SiO₂-Film 7A gebildet sein kann, um das SAW- Filter 3 als eine Schutzschicht zu bedecken, um z. B. zu verhindern, daß Metallpuder an demselben klebt. In einem derartigen Fall muß der zweite SiO₂-Film 7A eine Dicke aufweisen, die kleiner als der erste SiO₂-Film 7 ist. Dies bedeutet, daß ein SiO₂-Film 7A, der dünn genug ist, derart, daß die Frequenzcharakteristik des SAW-Filters 3 nicht verschlechtert wird, gebildet werden kann. Selbst wenn ein derartiger dünner zweiter SiO₂-Film 7A gebildet wird, kann ein Bilden des ersten SiO₂-Films 7 auf die gleiche Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Frequenz- Temperatur-Charakteristik verbessern, ohne eine wesentliche Verschlechterung des Einfügungsverlustes in dem Durchlaßband wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel herbeizuführen. Ähnlich können wie bei dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel zweite SiO₂-Filme, die eine Dicke aufweisen, die kleiner ist als der erste SiO₂-Film, der den SAW-Resonator 4 bedeckt, gebildet sein, um die SAW-Filter 23 und 43 zu einem derartigen Grad zu bedecken, zu dem die Einfügungsverlustcharakteristik nicht verschlechtert wird. Dies kann die Frequenz-Temperatur-Charakteristik auf die gleiche Weise wie bei dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel verbessern, ohne eine wesentliche Verschlechterung des Einfügungsverlustes innerhalb des Durchlaßbandes herbeizuführen.
Ein SAW-Resonator 4 ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel in Serie mit dem SAW-Filter 3 geschaltet, wobei ein SAW- Resonator 24 bei dem zweiten Ausführungsbeispiel parallel zu dem SAW-Filter 23 geschaltet ist. In jedem Fall kann jedoch eine Mehrzahl von SAW-Resonatoren verbunden sein. In einem derartigen Fall ist es, wenn ein SiO₂-Film gebildet ist, um zumindest einen der Mehrzahl von SAW-Resonatoren zu bedecken, möglich, die Frequenz-Temperatur-Charakteristik auf die gleiche Weise wie bei dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel zu verbessern.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist ein SAW-Resonator 44 in Serie geschaltet, wobei ein SAW-Resonator 45 parallel zu dem SAW-Filter 43 geschaltet ist. Eine Mehrzahl von SAW- Resonatoren kann jedoch in Serie geschaltet sein, wobei eine Mehrzahl von SAW-Resonatoren parallel geschaltet sein kann. Zusätzlich können eine Mehrzahl von SAW-Resonatoren, die in Serie geschaltet sind, und eine Mehrzahl von SAW- Resonatoren, die parallel geschaltet sind, gleichzeitig verwendet werden. In jedem Fall ist es, wenn ein SiO₂-Film auf zumindest einem der SAW-Resonatoren gebildet ist, möglich, die Frequenz-Temperatur-Charakteristik auf die gleiche Weise wie bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel zu verbessern. Vorzugsweise sind wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel SiO₂-Filme auf sowohl dem SAW-Resonator (oder Resonatoren), der in Serie geschaltet ist, und dem SAW-Resonator (oder Resonatoren), der parallel geschaltet ist, gebildet, so daß die Frequenz-Temperatur- Charakteristik über einen breiten Bereich des Durchlaßbandes verbessert werden kann.
Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, wird bei den SAW-Bauelementen gemäß der vorliegenden Erfindung ein Teil eines Films, der gebildet ist, um den Ein- Anschluß-Paar-SAW-Resonator (oder Resonatoren) zu bedecken, und der eine positive Frequenz-Temperatur-Charakteristik aufweist, von zumindest einem der SAW-Resonatoren weggeätzt, so daß die Frequenz eingestellt werden kann. Dies kann ohne weiteres ein SAW-Bauelement liefern, das eine erwünschte Empfangsfrequenz aufweist.
Während bei den obigen Ausführungsbeispielen ein SiO₂-Film als ein Film verwendet wurde, der eine positive Frequenz- Temperatur-Charakteristik aufweist, kann ein anderer Siliziumoxidfilm als ein SiO₂-Film oder ein anderer Film, der eine positive Frequenz-Temperatur-Charakteristik aufweist, wie z. B. ein Siliziumnitridfilm, verwendet werden.
Während ein 36°-Y-Schnitt-X-Ausbreitung-Substrat aus LiTaO₃ bei den obigen Ausführungsbeispielen als das piezoelektrische Substrat verwendet wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. So kann die vorliegende Erfindung auf ein SAW-Bauelement unter Verwendung eines 36°- bis 44°-Y-Schnitt-X-Ausbreitung-Substrats aus LiTaO₃angewendet werden, d. h. auf ein piezoelektrisches Substrat, das einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweist.
Zusätzlich kann bei der vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl von SAW-Filtern auf dem piezoelektrischen Substrat vorgesehen sein.

Claims

1. Oberflächenwellenbauelement (1; 21; 41) mit folgenden Merkmalen:
einem piezoelektrischen Substrat (2; 22), das eine negative Frequenz-Temperatur-Charakteristik aufweist;
zumindest einem Oberflächenwellenfilter (3; 23; 43), das auf dem piezoelektrischen Substrat vorgesehen ist;
zumindest einem Ein-Anschluß-Paar- Oberflächenwellenresonator (4; 24; 44, 45), der auf dem piezoelektrischen Substrat (2; 22) vorgesehen ist, und der in Serie und/oder parallel zu dem Oberflächenwellenfilter (3; 23; 43) geschaltet ist; und
zumindest einem Film (7; 27), der gebildet ist, um den zumindest einen Ein-Anschluß-Paar- Oberflächenwellenresonator (4; 24; 44, 45) bis auf einen Bereich zu bedecken, in dem das Oberflächenwellenfilter vorgesehen ist, wobei der Film (7; 27) eine positive Frequenz-Temperatur-Charakteristik aufweist.

2. Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 1, bei dem der Film (7) gebildet ist, um den zumindest einen Ein- Anschluß-Paar-Oberflächenwellenresonator (4) zu bedecken, der in Serie mit dem Oberflächenwellenfilter (3) geschaltet ist, wobei die Antiresonanzfrequenz des zumindest einen Ein-Anschluß-Paar- Oberflächenwellenresonators gesetzt ist, um in einer Dämpfungszone an der höheren Seite des Durchlaßbandes des Oberflächenwellenfilters (4) zu liegen.

3. Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 1, bei dem der Film (27) gebildet ist, um den zumindest einen Ein-Anschluß-Paar-Oberflächenwellenresonator (24) zu bedecken, der parallel zu dem Oberflächenwellenfilter (23) geschaltet ist, wobei die Resonanzfrequenz des zumindest einen Ein-Anschluß-Paar- Oberflächenwellenresonators gesetzt ist, um in einer Dämpfungszone an der niedrigeren Seite des Durchlaßbandes des Oberflächenwellenfilters (23) zu liegen.

4. Oberflächenwellenbauelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3,
bei dem der Film (7) gebildet ist, um zumindest einen Ein-Anschluß-Paar-Oberflächenwellenresonator (4) zu bedecken, der in Serie mit dem Oberflächenwellenfilter (3) geschaltet ist, wobei die Antiresonanzfrequenz des Ein-Anschluß-Paar-Oberflächenwellenresonators gesetzt ist, um in einer Dämpfungszone an der höheren Seite des Durchlaßbandes des Oberflächenwellenfilters (3) zu liegen, und
bei dem der Film (27) gebildet ist, um zumindest einen Ein-Anschluß-Paar-Oberflächenwellenresonator (24) zu bedecken, der parallel zu dem Oberflächenwellenfilter (23) geschaltet ist, wobei die Resonanzfrequenz des Ein-Anschluß-Paar-Oberflächenwellenresonators, der parallel zu dem Oberflächenwellenfilter (23) geschaltet ist, gesetzt ist, um in einer Dämpfungszone an der niedrigeren Seite des Durchlaßbandes des Oberflächenwellenfilters zu liegen.

5. Oberflächenwellenbauelement (1; 21; 41) mit folgenden Merkmalen:
einem piezoelektrischen Substrat (2; 22);
zumindest einem Oberflächenwellenfilter (3; 23; 43), das auf dem piezoelektrischen Substrat vorgesehen ist;
zumindest einem Ein-Anschluß-Paar- Oberflächenwellenresonator (4; 24; 44, 45), der auf dem piezoelektrischen Substrat vorgesehen ist, und der in Serie und/oder parallel zu dem Oberflächenwellenfilter geschaltet ist;
zumindest einem ersten Film (7; 27), der gebildet ist, um den zumindest einen Ein-Anschluß-Paar- Oberflächenwellenresonator zu bedecken, wobei der erste Film eine positive Frequenz-Temperatur- Charakteristik aufweist; und
einem zweiten Film (7A), der gebildet ist, um das Oberflächenwellenfilter zu bedecken, wobei der zweite Film eine positive Frequenz-Temperatur-Charakteristik aufweist,
wobei die Dicke des zweiten Films (7A) kleiner als die Dicke des ersten Films (7; 27) ist.

6. Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 5, bei dem der erste Film (7) gebildet ist, um den zumindest einen Ein-Anschluß-Paar-Oberflächenwellenresonator (4) zu bedecken, der in Serie mit dem Oberflächenwellenfilter (3) geschaltet ist, wobei die Antiresonanzfrequenz des Ein-Anschluß-Paar- Oberflächenwellenresonators gesetzt ist, um in einer Dämpfungszone an der höheren Seite des Durchlaßbandes des Oberflächenwellenfilters (3) zu liegen.

7. Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 5, bei dem der erste Film (27) gebildet ist, um den zumindest einen Ein-Anschluß-Paar-Oberflächenwellenresonator (24) zu bedecken, der parallel zu dem Oberflächenwellenfilter (23) geschaltet ist, wobei die Resonanzfrequenz des Ein-Anschluß-Paar-Oberflächenwellenresonators gesetzt ist, um in einer Dämpfungszone an der niedrigeren Seite des Durchlaßbandes des Oberflächenwellenfilters (23) zu liegen.

8. Oberflächenwellenbauelement gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7,
bei dem der erste Film (7) gebildet ist, um zumindest einen Ein-Anschluß-Paar-Oberflächenwellenresonator (4) zu bedecken, der in Serie mit dem Oberflächenwellenfilter (3) geschaltet ist, wobei die Antiresonanzfrequenz des Ein-Anschluß-Paar- Oberflächenwellenresonators (4) gesetzt ist, um in einer Dämpfungszone an der höheren Seite des Durchlaßbandes des Oberflächenwellenfilters (3) zu liegen, und
bei dem der erste Film (27) gebildet ist, um zumindest einen Ein-Anschluß-Paar-Oberflächenwellenresonator (24) zu bedecken, der parallel zu dem Oberflächenwellenfilter (23) geschaltet ist, wobei die Resonanzfrequenz des Ein-Anschluß-Paar- Oberflächenwellenresonators, der parallel zu dem Oberflächenwellenfilter geschaltet ist, gesetzt ist, um in einer Dämpfungszone an der niedrigeren Seite des Durchlaßbandes des Oberflächenwellenfilters (23) zu liegen.

9. Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 1 oder 5, bei dem der Film (7; 27) ein Siliziumoxidfilm ist.

10. Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 9, bei dem der Siliziumoxidfilm ein SiO₂-Film ist.

11. Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 1 oder 5, bei dem das piezoelektrische Substrat (2; 22) ein 36°- bis 44°-Y-Schnitt-X-Ausbreitung-Substrat aus LiTaO₃ ist.

12. Verfahren zum Einstellen der Frequenz eines Oberflächenwellenbauelements (1; 21; 41) gemäß Anspruch 1 oder 5, das den Schritt des Ätzens eines Teils des Films, der die positive Frequenz-Temperatur- Charakteristik aufweist, in dem zumindest einen Ein- Anschluß-Paar-Resonator aufweist, auf dem der Film gebildet ist, um die Frequenz einzustellen.