DE112011104736T5

DE112011104736T5 - Oberflächenschallwellenfilterbauelement

Info

Publication number: DE112011104736T5
Application number: DE112011104736T
Authority: DE
Inventors: Daisuke Tamazaki; Kenichi Uesaka
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-01-18
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2013-10-17
Anticipated expiration: 2031-12-29
Also published as: US20130300519A1; KR20130103607A; CN103329437A; WO2012098816A1; CN103329437B; DE112011104736B4; JP6025815B2; JP2015111845A; JP5713027B2; US9124243B2; JPWO2012098816A1; KR101516653B1

Abstract

Es wird ein Oberflächenschallwellenfilterbauelement bereitgestellt, das eine steile Filterkennlinie und ein breites Durchlassband aufweist und bei dem eine Welligkeit in einem Durchlassband unterdrückt wird. Ein Oberflächenschallwellenfilterbauelement 1 verwendet eine Rayleigh-Welle als einen Hauptmodus und enthält eine Oberflächenschallwellenfiltereinheit vom Abzweigtyp 20. Die Dicke t1 einer dielektrischen Schicht 33 in einem Oberflächenschallwellenresonator 30, der ein Reihenarmresonator konfiguriert, unterscheidet sich von der Dicke t2 einer dielektrischen Schicht 43 in einem Oberflächenschallwellenresonator 40, der einen Parallelarmresonator konfiguriert. Die Ausbreitungsrichtung A1 einer Oberflächenschallwelle in dem Oberflächenschallwellenresonator 30, der den Reihenarmresonator konfiguriert, unterscheidet sich von der Ausbreitungsrichtung A2 einer Oberflächenschallwelle in dem Oberflächenschallwellenresonator 40, der den Parallelarmresonator konfiguriert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Oberflächenschallwellenfilterbauelement. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Oberflächenschallwellenfilterbauelement, das eine Oberflächenschallwellenfiltereinheit vom Abzweigtyp enthält.
STAND DER TECHNIK
In der Vergangenheit sind beispielsweise als Bandpassfilter oder Demultiplexer, die in HF(Hochfrequenz)-Schaltkreisen in Kommunikationsgeräten wie zum Beispiel Mobiltelefonen installiert sind, Oberflächenschallwellenfilterbauelemente verwendet worden, die jeweils mit einer Oberflächenschallwelle arbeiten. Als ein Beispiel eines solchen Oberflächenschallwellenfilterbauelements ist beispielsweise im folgenden Patentdokument 1 ein Oberflächenschallwellenfilterbauelement beschrieben worden, das eine Oberflächenschallwellenfiltereinheit vom Abzweigtyp enthält. In Patentdokument 1 ist beschrieben worden, dass in mehreren Oberflächenschallwellenresonatoren, die eine Oberflächenschallwellenfiltereinheit vom Abzweigtyp konfigurieren, ein Schutzfilm auf der IDT-Elektrode jedes Oberflächenschallwellenresonator angeordnet ist, und indem man die Dicke eines Schutzfilms auf einer IDT-Elektrode in einem Parallelarm-Oberflächenschallwellenresonator und die Dicke eines Schutzfilms auf einer IDT-Elektrode in einem Reihenarm-Oberflächenschallwellenresonator voneinander verschiedenen auslegt, wird bewirkt, dass eine Filterkennlinie steil ist und dass eine Frequenzkennlinie in einem Durchlassband flach ist.
Zitierungsliste
Patentdokument

Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungspublikation Nr. 2000-196409

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
Bei dem in Patentdokument 1 beschriebenen Oberflächenschallwellenfilterbauelement besteht das Problem, dass im Durchlassband Welligkeit auftritt.
Die vorliegende Erfindung gründet sich auf dieses Problem, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Oberflächenschallwellenfilterbauelement bereitzustellen, das eine steile Filterkennlinie und ein breites Durchlassband aufweist und bei dem die Welligkeit in einem Durchlassband unterdrückt wird.
Lösung des Problems
Ein Oberflächenschallwellenfilterbauelement gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet eine Rayleigh-Welle als ein Hauptmodus und enthält eine Oberflächenschallwellenfiltereinheit vom Abzweigtyp. Die Oberflächenschallwellenfiltereinheit vom Abzweigtyp enthält einen Reihenarm, einen Reihenarmresonator, einen Parallelarm und einen Parallelarmresonator. Der Reihenarmresonator ist mit dem Reihenarm verbunden. Der Parallelarm verbindet den Reihenarm und Erde miteinander. Der Parallelarmresonator ist in dem Parallelarm angeordnet. Sowohl der Reihenarmresonator als auch der Parallelarmresonator sind ein Oberflächenschallwellenresonator, der ein piezoelektrisches Substrat, eine IDT-Elektrode und eine dielektrische Schicht enthält. Die IDT-Elektrode ist auf dem piezoelektrischen Substrat ausgebildet. Die dielektrische Schicht ist so ausgebildet, dass sie die IDT-Elektrode bedeckt. Eine Dicke der dielektrischen Schicht in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Reihenarmresonator konfiguriert, unterscheidet sich von einer Dicke der dielektrischen Schicht in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Parallelarmresonator konfiguriert, und eine Ausbreitungsrichtung einer Oberflächenschallwelle in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Reihenarmresonator konfiguriert, unterscheidet sich von einer Ausbreitungsrichtung einer Oberflächenschallwelle in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Parallelarmresonator konfiguriert.
Gemäß einem speziellen Aspekt des Oberflächenschallwellenfilterbauelements gemäß der vorliegenden Erfindung enthält das piezoelektrische Substrat ein LiNbO₃-Substrat, und in Euler-Winkeln (φ, θ, ψ) fällt das θ in einen Bereich von 25 Grad bis 45 Grad, und das ψ entspricht der Ausbreitungsrichtung der Oberflächenschallwelle in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Reihenarmresonator konfiguriert, und die Ausbreitungsrichtung der Oberflächenschallwelle in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Parallelarmresonator konfiguriert.
Die Euler-Winkel (φ, θ, ψ) repräsentieren bei der vorliegenden Erfindung die Schnittfläche des piezoelektrischen Substrats und die Ausbreitungsrichtung der Oberflächenschallwelle. In der vorliegenden Erfindung sind die Euler-Winkel (φ, θ, ψ) die rechtsseitigen System-Euler-Winkel, die in dem Dokument „Danseiha Soshi Gijutsu Handobukku" (Handbuch der Schallwellenbauelement-Technik) beschrieben sind (Schallwellenbauelement-Technik, 150. Ausschuss der Japanischen Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, der erste Eindruck der ersten Ausgabe, herausgegeben am 30. November 2001, Seite 549). Oder anders ausgedrückt: Die X-Achse wird entgegen dem Uhrzeigersinn relativ zu den kristallografischen Achsen X, Y und Z des piezoelektrischen Substrats um den Wert φ um die Z-Achse gedreht, und es wird eine Xa-Achse erhalten. Als nächstes wird die Z-Achse entgegen dem Uhrzeigersinn um den Wert θ um die Xa-Achse gedreht, und eine Z'-Achse wird erhalten. Eine Fläche, die die Xa-Achse enthält und die Z'-Achse als die Normale hat, ist als die Schnittfläche des Substrats definiert. Außerdem ist eine Achse X'-Richtung, die durch Drehung der Xa-Achse um den Wert ψ um die Z'-Achse entgegen dem Uhrzeigersinn erhalten wird, als die Ausbreitungsrichtung der Oberflächenschallwelle definiert. Außerdem – wie bei den kristallografischen Achsen X, Y und Z des piezoelektrischen Substrats, die als die Anfangswerte der Euler-Winkel zugewiesen sind – verläuft die Z-Achse parallel zur c-Achse, die X-Achse verläuft parallel zu jeder der äquivalenten a-Achsen in drei Richtungen, und die Y-Achse erstreckt sich in einer Richtung normal zu einer Fläche, die die X-Achse und die Z-Achse enthält.
Gemäß einem weiteren speziellen Aspekt des Oberflächenschallwellenfilterbauelements gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Winkel, der durch die Ausbreitungsrichtung der Oberflächenschallwelle in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Reihenarmresonator konfiguriert, mit der Ausbreitungsrichtung der Oberflächenschallwelle in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Parallelarmresonator konfiguriert, gebildet wird, größer als 0 Grad und maximal 8 Grad.
Gemäß einem weiteren speziellen Aspekt des Oberflächenschallwellenfilterbauelements gemäß der vorliegenden Erfindung wird die dielektrische Schicht in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Reihenarmresonator konfiguriert, dicker ausgelegt als die dielektrische Schicht in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Parallelarmresonator konfiguriert; der Wert ψ des Oberflächenschallwellenresonators, der den Reihenarmresonator konfiguriert, fällt in einen Bereich von 0 Grad ± 1 Grad; und der Wert ψ des Oberflächenschallwellenresonators, der den Parallelarmresonator konfiguriert, fällt in einen Bereich von 1 Grad bis 8 Grad.
Gemäß einem weiteren speziellen Aspekt des Oberflächenschallwellenfilterbauelements gemäß der vorliegenden Erfindung fällt der Wert ψ des Oberflächenschallwellenresonators, der den Parallelarmresonator konfiguriert, in einen Bereich von 3,5 Grad bis 6,5 Grad.
Gemäß einem weiteren speziellen Aspekt des Oberflächenschallwellenfilterbauelements gemäß der vorliegenden Erfindung wird die dielektrische Schicht in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Reihenarmresonator konfiguriert, dünner ausgelegt als die dielektrische Schicht in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Parallelarmresonator konfiguriert; der Wert ψ des Oberflächenschallwellenresonators, der den Reihenarmresonator konfiguriert, fällt in einen Bereich von 1 Grad bis 8 Grad; und der Wert ψ des Oberflächenschallwellenresonators, der den Parallelarmresonator konfiguriert, fällt in einen Bereich von 0 Grad ± 1 Grad.
Gemäß einem weiteren speziellen Aspekt des Oberflächenschallwellenfilterbauelements gemäß der vorliegenden Erfindung fällt der Wert ψ des Oberflächenschallwellenresonators, der den Reihenarmresonator konfiguriert, in einen Bereich von 3,5 Grad bis 6,5 Grad.
Gemäß einem weiteren speziellen Aspekt des Oberflächenschallwellenfilterbauelements gemäß der vorliegenden Erfindung enthält die dielektrische Schicht eine SiO₂-Schicht. Außerdem braucht die dielektrische Schicht nur die SiO₂-Schicht zu sein und kann außerdem ein laminierter Korpus sein, der die SiO₂-Schicht enthält.
Gemäß einem weiteren speziellen Aspekt des Oberflächenschallwellenfilterbauelements gemäß der vorliegenden Erfindung sind das piezoelektrische Substrat in dem Reihenarmresonator und das piezoelektrische Substrat in dem Parallelarmresonator ein gemeinsames piezoelektrisches Substrat.
Nutzeffekte der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Oberflächenschallwellenfilterbauelement bereitzustellen, das eine steile Filterkennlinie und ein breites Durchlassband aufweist und bei dem eine Welligkeit in einem Durchlassband unterdrückt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Ersatzschaltbild eines Oberflächenschallwellenfilterbauelements gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine schematische transparente Grundrissansicht eines Oberflächenschallwellenfilter-Chips in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Abschnitts eines Oberflächenschallwellenresonators, der einen Reihenarmresonator konfiguriert, in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Abschnitts eines Oberflächenschallwellenresonators, der einen Parallelarmresonator konfiguriert, in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist ein Kurvendiagramm, das eine Filterkennlinie eines Übertragungsfilters in einem Oberflächenschallwellenfilterbauelement eines Vergleichsbeispiels 1 und eine Filterkennlinie eines Übertragungsfilters in einem Oberflächenschallwellenfilterbauelement eines Vergleichsbeispiels 2 veranschaulicht.
6 ist ein Kurvendiagramm, das eine Filterkennlinie eines Übertragungsfilters in einem Oberflächenschallwellenfilterbauelement gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und die Filterkennlinie des Übertragungsfilters in dem Oberflächenschallwellenfilterbauelement des Vergleichsbeispiels 1 veranschaulicht.
7 ist ein Kurvendiagramm, das eine Filterkennlinie eines Übertragungsfilters in einem Oberflächenschallwellenfilterbauelement gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und die Filterkennlinie des Übertragungsfilters in dem Oberflächenschallwellenfilterbauelement des Vergleichsbeispiels 2 veranschaulicht.
8 ist ein Kurvendiagramm, das eine Filterkennlinie eines Übertragungsfilters in einem Oberflächenschallwellenfilterbauelement eines Vergleichsbeispiels 3 veranschaulicht.
9 ist ein Kurvendiagramm, das eine Filterkennlinie eines Übertragungsfilters in einem Oberflächenschallwellenfilterbauelement gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
10 ist eine schematische Grundrissansicht einer IDT-Elektrode eines Oberflächenschallwellenresonators vom Einzelport-Typ, der in einem experimentellen Beispiel hergestellt wurde.
11 ist ein Kurvendiagramm, das eine Impedanzkennlinie eines Oberflächenschallwellenresonators vom Einzelport-Typ für den Fall von ψ = 0 Grad veranschaulicht.
12 ist ein Kurvendiagramm, das eine Rückflussdämpfung eines Oberflächenschallwellenresonators vom Einzelport-Typ für den Fall von ψ = 0 Grad veranschaulicht.
13 ist ein Kurvendiagramm, das eine Impedanzkennlinie eines Oberflächenschallwellenresonators vom Einzelport-Typ für den Fall von ψ = 2,5 Grad veranschaulicht.
14 ist ein Kurvendiagramm, das eine Rückflussdämpfung eines Oberflächenschallwellenresonators vom Einzelport-Typ für den Fall von ψ = 2,5 Grad veranschaulicht.
15 ist ein Kurvendiagramm, das eine Impedanzkennlinie eines Oberflächenschallwellenresonators vom Einzelport-Typ für den Fall von ψ = 5,0 Grad veranschaulicht.
16 ist ein Kurvendiagramm, das eine Rückflussdämpfung eines Oberflächenschallwellenresonators vom Einzelport-Typ für den Fall von ψ = 5,0 Grad veranschaulicht.
17 ist ein Kurvendiagramm, das eine Impedanzkennlinie eines Oberflächenschallwellenresonators vom Einzelport-Typ für den Fall von ψ = 7,5 Grad veranschaulicht.
18 ist ein Kurvendiagramm, das eine Rückflussdämpfung eines Oberflächenschallwellenresonators vom Einzelport-Typ für den Fall von ψ = 7,5 Grad veranschaulicht.
19 ist ein Kurvendiagramm, das eine Impedanzkennlinie eines Oberflächenschallwellenresonators vom Einzelport-Typ für den Fall von ψ = 10 Grad veranschaulicht.
20 ist ein Kurvendiagramm, das eine Rückflussdämpfung eines Oberflächenschallwellenresonators vom Einzelport-Typ für den Fall von ψ = 10 Grad veranschaulicht.
21 ist ein Kurvendiagramm, das eine Beziehung zwischen ψ von Euler-Winkeln (φ, θ, ψ) und der Größenordnung einer Rückflussdämpfung einer Welligkeit aufgrund einer SH-Welle veranschaulicht.
22 ist ein Kurvendiagramm, das eine Schallgeschwindigkeit einer Rayleigh-Welle und einer SH-Welle veranschaulicht, wenn die Elektrodenfinger einer IDT-Elektrode nicht kurzgeschlossen sind, und eine Schallgeschwindigkeit einer Rayleigh-Welle und einer SH-Welle veranschaulicht, wenn die Elektrodenfinger einer IDT-Elektrode kurzgeschlossen sind, in einem Oberflächenschallwellenresonator vom Einzelport-Typ eines experimentellen Beispiels.
23 ist ein Kurvendiagramm, das eine Beziehung zwischen einer Filmdicke eines dielektrischen Films, der Siliziumoxid enthält, und einem TCF veranschaulicht.
24 ist ein Kurvendiagramm, das eine Beziehung zwischen einer Filmdicke eines dielektrischen Films, der Siliziumoxid enthält, und dem Änderungsbetrag der Frequenz, wenn eine Breite eines Fingerabschnitts einer IDT-Elektrode um 1 nm verändert wird, veranschaulicht.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen, in denen die vorliegende Erfindung implementiert ist, beschrieben, wobei, als ein Beispiel, ein Oberflächenschallwellenfilterbauelement 1 herangezogen wird, wie es in 1 veranschaulicht ist. Das Oberflächenschallwellenfilterbauelement 1 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Duplexer, der eine Oberflächenschallwellenfiltereinheit vom Abzweigtyp enthält. Der Duplexer ist eine Art von Demultiplexer. Hierzu ist aber anzumerken, dass das Oberflächenschallwellenfilterbauelement gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf den Duplexer beschränkt ist. Solange das Oberflächenschallwellenfilterbauelement gemäß der vorliegenden Erfindung eine Oberflächenschallwellenfiltereinheit vom Abzweigtyp enthält, gelten für das Oberflächenschallwellenfilterbauelement gemäß der vorliegenden Erfindung keine besonderen Einschränkungen. Es kann auch ein anderer Demultiplexer sein, wie zum Beispiel ein Triplexer. Es kann auch ein Filterbauelement sein, das mehrere Filtereinheiten enthält, wobei mindestens Eingangssignalanschlüsse oder Ausgangssignalanschlüsse nicht gemeinsam verbunden sind; und es kann auch ein Filterbauelement sein, das nur eine einzige Oberflächenschallwellenfiltereinheit vom Abzweigtyp enthält.
1 ist das Ersatzschaltbild des Oberflächenschallwellenfilterbauelements 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 2 ist die schematische transparente Grundrissansicht eines Oberflächenschallwellenfilter-Chips in der vorliegenden Ausführungsform. 3 ist die schematische Querschnittsansicht eines Abschnitts eines Oberflächenschallwellenresonators 30, der die Reihenarmresonatoren S1, S2 und S3 in der vorliegenden Ausführungsform konfiguriert. 4 ist die schematische Querschnittsansicht eines Abschnitts eines Oberflächenschallwellenresonators 40, der die Parallelarmresonatoren P1, P2 und P3 in der vorliegenden Ausführungsform konfiguriert.
Das Oberflächenschallwellenfilterbauelement 1 der vorliegenden Ausführungsform ist zum Beispiel ein Filterbauelement, das in einem HF-Schaltkreis in einem Mobiltelefon oder dergleichen, das mit einem CDMA-System, wie zum Beispiel UMTS, kompatibel ist, installiert ist. Genauer gesagt, ist das Oberflächenschallwellenfilterbauelement 1 ein Duplexer, der mit UMTS-BAND3 kompatibel ist. Das Sendefrequenzband des UMTS-BAND3 beträgt 1710 MHz bis 1785 MHz, und sein Empfangsfrequenzband beträgt 1805 MHz bis 1880 MHz. Auf diese Weise befindet sich das sendeseitige Frequenzband bei UMTS-BAND3 im Vergleich zum empfangsseitigen Frequenzband auf einer Niederfrequenzseite.
Wie in 1 veranschaulicht, enthält das Oberflächenschallwellenfilterbauelement 1 einen Antennenanschluss 10, der mit einer Antenne verbunden ist, einen sendeseitigen Signalanschluss 11 und einen empfangsseitigen Signalanschluss 12. Zwischen dem Antennenanschluss 10 und dem empfangsseitigen Signalanschluss 12 ist ein Empfangsfilter 13 verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform gelten für die Konfiguration des Empfangsfilters 13 keine besonderen Einschränkungen. Das Empfangsfilter 13 kann zum Beispiel eine längsgekoppelte Oberflächenschallwellenfiltereinheit vom Resonator-Typ enthalten und kann auch eine Oberflächenschallwellenfiltereinheit vom Abzweigtyp enthalten. Außerdem ist zwar in 1 nur ein einzelner empfangsseitiger Signalanschluss 12 veranschaulicht, doch wenn das Empfangsfilter 13 eine symmetrische Filtereinheit mit einer Symmetrie-Asymmetrie-Umwandlungsfunktion enthält, so sind zwei empfangsseitige Signalanschlüsse vorhanden.
Zwischen dem Antennenanschluss 10 und dem sendeseitigen Signalanschluss 11 ist ein Übertragungsfilter 20 verbunden. Zwischen Erde und einem Verbindungspunkt, der zwischen dem Antennenanschluss 10 und einem Verbindungspunkt, der sich zwischen dem Übertragungsfilter 20 und dem Empfangsfilter 13 befindet, angeordnet ist, ist eine Induktionsspule L als ein Anpassungskreis verbunden.
Das Übertragungsfilter 20 enthält die Oberflächenschallwellenfiltereinheit vom Abzweigtyp. Das Übertragungsfilter 20 enthält einen Reihenarm 21, der den Antennenanschluss 10 und den sendeseitigen Signalanschluss 11 miteinander verbindet. Die mehreren Reihenarmresonatoren S1, S2 und S3 sind in Reihe mit dem Reihenarm 21 verbunden. Außerdem besteht jeder der Reihenarmresonatoren S1, S2 und S3 aus mehreren Oberflächenschallwellenresonatoren, die als ein einziger Resonator fungieren. Dadurch wird die Fähigkeit des Übertragungsfilters 20 verbessert, elektrische Ströme zu verarbeiten. Jedoch kann in der vorliegenden Erfindung ein Reihenarmresonator aus mehreren Oberflächenschallwellenresonatoren bestehen, die als ein einziger Resonator fungieren, und kann auch ein einzelner Oberflächenschallwellenresonator sein.
Das Übertragungsfilter 20 enthält mehrere Parallelarme 22, 23 und 24, die zwischen dem Reihenarm 21 und der Erde verbunden sind. In den Parallelarmen 22, 23 und 24 sind die Parallelarmresonatoren P1, P2 bzw. P3 angeordnet. Jeder der Parallelarmresonatoren P1, P2 und P3 besteht aus mehreren Oberflächenschallwellenresonatoren, die als ein einziger Resonator fungieren. Dadurch wird die Fähigkeit des Übertragungsfilters 20 verbessert, elektrische Ströme zu verarbeiten. Jedoch kann in der vorliegenden Erfindung ein Parallelarmresonator aus mehreren Oberflächenschallwellenresonatoren bestehen, die als ein einziger Resonator fungieren, und kann auch ein einzelner Oberflächenschallwellenresonator sein.
Als nächstes werden mit Bezug auf 3 und 4 die Konfigurationen des Oberflächenschallwellenresonators 30 und des Oberflächenschallwellenresonators 40 beschrieben, wobei der Oberflächenschallwellenresonator 30 die Reihenarmresonatoren S1, S2 und S3 konfiguriert und der Oberflächenschallwellenresonator 40 die Parallelarmresonatoren P1, P2 und P3 konfiguriert.
Die Oberflächenschallwellenresonatoren 30 und 40 enthalten jeweils ein piezoelektrisches Substrat 31. Oder anders ausgedrückt: Die Oberflächenschallwellenresonatoren 30 und 40 teilen sich das piezoelektrische Substrat 31.
Der Oberflächenschallwellenresonator 30 enthält eine IDT-Elektrode 32 und eine dielektrische Schicht 33. Die IDT-Elektrode 32 ist auf der Hauptfläche 31a des piezoelektrischen Substrats 31 ausgebildet. Die dielektrische Schicht 33 ist auf der IDT-Elektrode 32 und der Hauptfläche 31a des piezoelektrischen Substrats 31 ausgebildet. Oder anders ausgedrückt: Die IDT-Elektrode 32 wird durch die dielektrische Schicht 33 bedeckt. Andererseits enthält der Oberflächenschallwellenresonator 40 eine IDT-Elektrode 42 und eine dielektrische Schicht 43. Die IDT-Elektrode 42 ist auf der Hauptfläche 31a des piezoelektrischen Substrats 31 ausgebildet. Die dielektrische Schicht 43 ist auf der IDT-Elektrode 42 und der Hauptfläche 31a des piezoelektrischen Substrats 31 ausgebildet. Oder anders ausgedrückt: Die IDT-Elektrode 42 wird durch die dielektrische Schicht 43 bedeckt.
Jede der IDT-Elektroden 32 und 42 enthält ein Paar kammförmiger Elektroden. Die kammförmige Elektrode enthält mehrere Elektrodenfinger und eine Sammelschiene, mit der die mehreren Elektrodenfinger verbunden sind. In 3 und 4 sind nur die Abschnitte der Elektrodenfinger innerhalb der IDT-Elektroden 32 und 42 veranschaulicht.
In dem Übertragungsfilter 20 in der vorliegenden Ausführungsform ist eine Rayleigh-Welle als ein Hauptmodus eingestellt. Darum ist das piezoelektrische Substrat 31 ein LiNbO₃-Substrat. Genauer gesagt, ist das piezoelektrische Substrat 31 in der vorliegenden Ausführungsform ein LiNbO₃-Substrat, wobei θ von Euler-Winkeln (φ, θ, ψ) in den Bereich von 25 Grad bis 45 Grad fällt. Darum ist es möglich, den elektromechanischen Kopplungskoeffizienten der Rayleigh-Welle zu vergrößern, und es ist möglich, das Durchlassband des Übertragungsfilters 20 zu verbreitern. Außerdem ist es wünschenswert, dass der Wert φ in den Bereich von 0 Grad ± 5 Grad fällt.
Jedoch braucht in der vorliegenden Erfindung das piezoelektrische Substrat nicht das LiNbO₃-Substrat zu sein. Das piezoelektrische Substrat kann beispielsweise auch ein LiTaO₃-Substrat, ein Kristallsubstrat oder dergleichen sein. Im Folgenden wird in der vorliegenden Ausführungsform ein Beispiel beschrieben, wobei das piezoelektrische Substrat 31 das LiNbO₃-Substrat ist, dessen Euler-Winkel (0 Grad, 37,5 Grad, ψ) betragen. In diesem Fall wird in dem Übertragungsfilter 20 die Rayleigh-Welle, die sich in der Richtung des Wertes ψ ausbreitet, als ein Hauptmodus eingestellt. Oder anders ausgedrückt: Der Wert ψ entspricht einer Ausbreitungsrichtung. Außerdem ist das LiNbO₃-Substrat, dessen Euler-Winkel (0 Grad, 37,5 Grad, ψ) betragen, ein LiNbO₃-Substrat mit 127,5 Grad Y-Schnitt und X-Ausbreitung, um es einmal anders auszudrücken.
Für die IDT-Elektroden 32 und 42 gelten keine besonderen Einschränkungen. Die IDT-Elektroden 32 und 42 können beispielsweise aus einem Metall bestehen, das aus folgender Gruppe ausgewählt ist: Al, Pt, Cu, Au, Ag, W, Ni, Cr, Ti, Co und Ta, oder aus einer Legierung, die eine oder mehr Arten von Metall enthält, die aus folgender Gruppe ausgewählt sind: Al, Pt, Cu, Au, Ag, W, Ni, Cr, Ti, Co und Ta. Außerdem können die IDT-Elektroden 32 und 42 auch aus einem laminierten Korpus gebildet werden, der mehrere leitfähige Filme enthält, die das oben erwähnte Metall oder die oben erwähnte Legierung enthalten. Genauer gesagt, besteht in der vorliegenden Ausführungsform jede der IDT-Elektroden 32 und 42 aus einem laminierten Korpus, wobei eine NiCr-Schicht (eine Dicke: 10 nm), eine Pt-Schicht (eine Dicke: 40 nm), eine Ti-Schicht (eine Dicke: 10 nm), eine Al-Schicht (eine Dicke: 150 nm) und eine Ti-Schicht (eine Dicke: 10 nm) in dieser Reihenfolge von einer Seite des piezoelektrischen Substrats 31 aus laminiert sind. Oder anders ausgedrückt: In der IDT-Elektrode 32 und der IDT-Elektrode 42 wird die gleiche Schichtstruktur verwendet. In der vorliegenden Ausführungsform sind die IDT-Elektroden 32 und 42 so konfiguriert, dass es möglich ist, die Rayleigh-Welle als den Hauptmodus einzustellen.
Die dielektrischen Schichten 33 und 43 können zum Beispiel aus verschiedenen Arten von dielektrischen Materialien wie zum Beispiel SiO₂, SiN, SiON, Ta₂O₅, AlN, Al₂O₃ und ZnO bestehen. Außerdem können die dielektrischen Schichten 33 und 43 auch zum Beispiel aus einem laminierten Korpus bestehen, der mehrere dielektrische Schichten enthält, die die oben erwähnten dielektrischen Materialien enthalten. Unter diesen ist es wünschenswert, dass die dielektrischen Schichten 33 und 43 SiO₂-Schichten enthalten. In diesem Fall werden – da die SiO₂-Schicht einen positiven Resonanzfrequenz-Temperaturkoeffizienten (TCF: Temperature Coefficient of Frequency = Frequenz-Temperaturkoeffizient) hat und das LiNbO₃-Substrat einen negativen Resonanzfrequenz-Temperaturkoeffizienten hat – die Vorzeichen der Resonanzfrequenz-Temperaturkoeffizienten der dielektrischen Schichten 33 und 43 und der Resonanzfrequenz-Temperaturkoeffizient des piezoelektrischen Substrats 31 zueinander entgegengesetzt. Darum ist es möglich, die Frequenz-Temperaturkennlinie des Übertragungsfilters 20 zu verbessern. Genauer gesagt, bestehen in der vorliegenden Ausführungsform die dielektrischen Schichten 33 und 43 aus laminierten Körpern, die SiO₂-Schichten 33a und 43a und SiN-Schichten 33b und 43b enthalten. Die SiO₂-Schichten 33a und 43a sind so ausgebildet, dass sie die IDT-Elektrode 32 und 42 und die Hauptfläche 31a des piezoelektrischen Substrats 31 bedecken. Die SiN-Schichten 33b und 43b sind auf den SiO₂-Schichten 33a und 43a ausgebildet. Außerdem fungieren die SiN-Schichten 33b und 43b als Frequenzjustierfilme, die zum Justieren der Frequenz des Übertragungsfilters 20 verwendet werden, indem ihre Dicken justiert werden. Die Dicken der SiN-Schichten 33b und 43b können zum Beispiel auf etwa 20 nm eingestellt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Dicke der SiO₂-Schicht 33a 670 nm, und die Dicke der SiO₂-Schicht 43a beträgt 370 nm. Darum ist die Dicke t1 der dielektrischen Schicht 33 in dem Oberflächenschallwellenresonator 30, der die Reihenarmresonatoren S1, S2 und S3 konfiguriert, größer als die Dicke t2 der dielektrischen Schicht 43 in dem Oberflächenschallwellenresonator 40, der die Parallelarmresonatoren P1, P2 und P3 konfiguriert (t1 > t2). Hier ist die Dicke der dielektrischen Schicht eine Entfernung von der Oberfläche des piezoelektrischen Substrats, die mit der dielektrischen Schicht oder den Elektrodenfingern in Kontakt kommt, zu der Oberfläche der dielektrischen Schicht auf einer Seite, die einer Seite des piezoelektrischen Substrats gegenüberliegt. In diesem Zusammenhang ist jedoch – wenn es eine Unebenheit in der Oberflächengestalt der dielektrischen Schicht innerhalb einer Wellenlänge gibt und ihre Dicke ungleichmäßig ist – die Dicke als der arithmetische Mittelwert der oben erwähnten Dicken der zwischen den Elektrodenfingern verteilten dielektrischen Schichten definiert. Des Weiteren ist – wenn die Dicke der dielektrischen Schicht, die die IDT bedeckt, insgesamt ungleichmäßig ist – eine Dicke zwischen Elektrodenfingern im mittigen Abschnitt der IDT in einer Richtung, in der sich eine elastische Welle ausbreitet, als der Wert von t1 und von t2 definiert.
In 2 ist ein Übertragungsfilter-Chip 50 veranschaulicht, der als ein Oberflächenschallwellenfilter-Chip in dem Oberflächenschallwellenfilterbauelement 1 der vorliegenden Ausführungsform dient. In dem Übertragungsfilter-Chip 50 sind mehrere der Oberflächenschallwellenresonatoren 30 und 40 ausgebildet, die die Reihenarmresonatoren S1, S2 und S3 und die Parallelarmresonatoren P1, P2 und P3 in dem Übertragungsfilter 20 konfigurieren.
Wie in 2 veranschaulicht, wird in der vorliegenden Ausführungsform bewirkt, dass die Ausbreitungsrichtung A1 einer Oberflächenschallwelle in dem Oberflächenschallwellenresonator 30, der die Reihenarmresonatoren S1, S2 und S3 konfiguriert, eine andere ist als die Ausbreitungsrichtung A2 einer Oberflächenschallwelle in dem Oberflächenschallwellenresonator 40, der die Parallelarmresonatoren P1, P2 und P3 konfiguriert. Genauer gesagt, wird in den Euler-Winkeln (φ, θ, ψ) des LiNbO₃-Substrats, das als das piezoelektrische Substrat 31 dient, der Wert ψ auf 0 Grad in dem Oberflächenschallwellenresonator 30 eingestellt, und der Wert ψ wird auf –5 Grad in dem Oberflächenschallwellenresonator 40 eingestellt. Auf diese Weise sind die Oberflächenschallwellenresonatoren 30 und 40 so ausgebildet, dass ein Winkel, der durch die Ausbreitungsrichtung A1 mit der Ausbreitungsrichtung A2 gebildet wird, größer als 0 Grad und maximal 8 Grad wird. Oder anders ausgedrückt: In der vorliegenden Ausführungsform sind, wie in 2 veranschaulicht, die IDT-Elektroden 32 und 42 so ausgebildet, dass eine Differenz zwischen der Ausbreitungsrichtung A1 einer Oberflächenschallwelle, die in der IDT-Elektrode 32 auftritt, die den Reihenarmresonator konfiguriert, und der Ausbreitungsrichtung A2 einer Oberflächenschallwelle, die in der IDT-Elektrode 42 auftritt, die den Parallelarmresonator konfiguriert, größer als 0 Grad und maximal 8 Grad wird (oder anders ausgedrückt: eine Differenz des Ausbreitungswinkels zwischen dem Reihenarmresonator und dem Parallelarmresonator wird größer als 0 Grad und maximal 8 Grad).
Im UMTS-BAND3 ist das Sendefrequenzband nur 20 MHz von dem des Empfangsfrequenzbandes entfernt. Darum ist es in dem Duplexer, der mit einem System kompatibel ist, in dem ein Abstand zwischen dem Sendefrequenzband und dem Empfangsfrequenzband klein ist, wünschenswert, dass mindestens einer des Übertragungsfilters und des Empfangsfilters eine Filterkennlinie mit großer Steilheit oder eine überragende Frequenz-Temperatur-Kennlinie aufweist. Genauer ausgedrückt: Wenn sich das Sendefrequenzband im Vergleich zum Empfangsfrequenzband auf einer Niederfrequenzseite befindet, so hat das Übertragungsfilter wünschenswerterweise eine Filterkennlinie mit großer Steilheit auf einer Durchlassband-Hochfrequenzseite. Wenn sich des Weiteren das Sendefrequenzband im Vergleich zum Empfangsfrequenzband auf einer Hochfrequenzseite befindet, so hat das Übertragungsfilter wünschenswerterweise eine Filterkennlinie mit großer Steilheit auf einer Durchlassband-Niederfrequenzseite.
Wenn das Übertragungsfilter eine Oberflächenschallwellenfiltereinheit vom Abzweigtyp enthält, um die Filterkennlinie mit großer Steilheit auf einer Durchlassband-Hochfrequenzseite zu realisieren, so wird es notwendig, den Wert Δf (eine Frequenzdifferenz zwischen einer Resonanzfrequenz und einer Antiresonanzfrequenz) des Oberflächenschallwellenresonators, der den Reihenarmresonator konfiguriert, zu reduzieren. Der Grund dafür ist, dass der Wert Δf des Oberflächenschallwellenresonators, der den Reihenarmresonator konfiguriert, in hohem Maße die Steilheit auf der Durchlassband-Hochfrequenzseite beeinflusst. Um andererseits die Filterkennlinie mit großer Steilheit auf einer Durchlassband-Niederfrequenzseite zu realisieren, wird es notwendig, den Wert Δf des Oberflächenschallwellenresonators, der den Parallelarmresonator konfiguriert, zu reduzieren. Der Grund dafür ist, dass der Wert Δf des Oberflächenschallwellenresonators, der den Parallelarmresonator konfiguriert, in hohem Maße die Steilheit auf der Durchlassband-Niederfrequenzseite beeinflusst.
In dem Oberflächenschallwellenresonator wird die Dicke einer dielektrischen Schicht erhöht, wobei die dielektrische Schicht so ausgebildet wird, dass sie die IDT-Elektrode und die Hauptfläche des piezoelektrischen Substrats bedeckt, wodurch es möglich ist, den Wert Δf zu reduzieren. Insbesondere wird im Fall eines Oberflächenschallwellenresonators, bei dem das piezoelektrische Substrat ein LiNbO₃-Substrat oder ein LiTaO₃-Substrat ist, eine dielektrische Schicht verwendet, die eine SiO₂-Schicht enthält, und die Dicke der dielektrischen Schicht wird erhöht.
Dementsprechend ist es möglich, den Wert Δf zu reduzieren und eine Frequenz-Temperatur-Kennlinie verbessern. Aus der Sicht der Verbesserung sowohl der Steilheit des Übertragungsfilters auf der Durchlassband-Hochfrequenzseite als auch seiner Steilheit auf der Durchlassband-Niederfrequenzseite kann man in Betracht ziehen, dass die Dicken der dielektrischen Schichten in den Oberflächenschallwellenresonatoren, die den Reihenarmresonator und den Parallelarmresonator konfigurieren, erhöht werden.
Als ein Vergleichsbeispiel 1 wird ein Oberflächenschallwellenfilterbauelement hergestellt, wobei die Dicken der dielektrischen Schichten 33 und 43 in den Oberflächenschallwellenresonatoren 30 und 40, die das Übertragungsfilter 20 konfigurieren, auf 370 nm eingestellt werden; und als ein Vergleichsbeispiel 2 wird ein Oberflächenschallwellenfilterbauelement hergestellt, wobei die Dicken der dielektrischen Schichten 33 und 43 in den Oberflächenschallwellenresonatoren 30 und 40, die das Übertragungsfilter 20 konfigurieren, auf 670 nm eingestellt werden. In 5 sind die Filterkennlinie eines Übertragungsfilters in dem Oberflächenschallwellenfilterbauelement des Vergleichsbeispiels 1 und die Filterkennlinie eines Übertragungsfilters in dem Oberflächenschallwellenfilterbauelement des Vergleichsbeispiels 2 veranschaulicht. In 5 bezeichnet eine durchgezogene Linie das Vergleichsbeispiel 1, und eine durchbrochene Linie bezeichnet das Vergleichsbeispiel 2.
Im Vergleichsbeispiel 1 wird – da in einem Oberflächenschallwellenresonator, der sowohl einen Reihenarmresonator als auch einen Parallelarmresonator in dem Übertragungsfilter konfiguriert, die Dicke einer dielektrischen Schicht verringert wird – der Wert Δf jedes Oberflächenschallwellenresonators groß. Darum werden, wie aus 5 zu erkennen ist, obwohl ein Durchlassbandbreiter wird, sowohl die Steilheit auf einer Durchlassband-Hochfrequenzseite als auch die Steilheit auf einer Durchlassband-Niederfrequenzseite geringer. Darum wird im Vergleichsbeispiel 1 eine Dämpfung im Empfangsfrequenzband des UMTS-BAND3 ungenügend.
Außerdem wird im Vergleichsbeispiel 2 – da in einem Oberflächenschallwellenresonator, der sowohl einen Reihenarmresonator als auch einen Parallelarmresonator in dem Übertragungsfilter konfiguriert, die Dicke einer dielektrischen Schicht erhöht wird – der Wert Δf jedes Oberflächenschallwellenresonators klein. Darum wird, wie aus 5 zu erkennen ist, obgleich sowohl die Steilheit auf einer Durchlassband-Hochfrequenzseite als auch die Steilheit auf einer Durchlassband-Niederfrequenzseite groß werden, ein Durchlassband schmaler. Darum wird im Vergleichsbeispiel 3 keine Durchlassbandbreite realisiert, die dem Sendefrequenzband des UMTS-BAND3 entspricht. Auf diese Weise ist es – wenn die Dicke einer dielektrischen Schicht in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Reihenarmresonator konfiguriert, und die Dicke einer dielektrischen Schicht in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Parallelarmresonator konfiguriert, auf einen gleichen Wert gebracht werden – schwierig, eine Filterkennlinie mit hoher Steilheit und breitem Durchlassband zu realisieren.
In 6 sind die Filterkennlinie des Übertragungsfilters 20 in dem Oberflächenschallwellenfilterbauelement 1 der vorliegenden Ausführungsform und die Filterkennlinie des Übertragungsfilters in dem Oberflächenschallwellenfilterbauelement des Vergleichsbeispiels 1 veranschaulicht.
In 6 bezeichnet eine durchgezogene Linie die vorliegende Ausführungsform, und eine durchbrochene Linie bezeichnet das Vergleichsbeispiel 1. In 7 sind die Filterkennlinie des Übertragungsfilters 20 in dem Oberflächenschallwellenfilterbauelement 1 der vorliegenden Ausführungsform und die Filterkennlinie des Übertragungsfilters in dem Oberflächenschallwellenfilterbauelement des Vergleichsbeispiels 2 veranschaulicht. In 7 bezeichnet eine durchgezogene Linie die vorliegende Ausführungsform, und eine durchbrochene Linie bezeichnet das Vergleichsbeispiel 2.
Wie oben beschrieben, wird in dem Übertragungsfilter 20 in dem Oberflächenschallwellenfilterbauelement 1 der vorliegenden Ausführungsform die Dicke t1 der dielektrischen Schicht 33 in dem Oberflächenschallwellenresonator 30, der die Reihenarmresonatoren S1, S2 und S3 konfiguriert, größer ausgelegt als die Dicke t2 der dielektrischen Schicht 43 in dem Oberflächenschallwellenresonator 40, der die Parallelarmresonatoren P1, P2 und P3 konfiguriert. Darum ist es in der vorliegenden Ausführungsform, wie in 6 veranschaulicht, möglich, eine Durchlassbandbreite zu erhalten, die ungefähr der von Vergleichsbeispiel 1 entspricht. Des Weiteren ist es, wie in 7 veranschaulicht, möglich, eine Steilheit zu erhalten, die der von Vergleichsbeispiel 2 entspricht.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Dicke der dielektrischen Schicht 33 in dem Oberflächenschallwellenresonator 30, der die Reihenarmresonatoren S1, S2 und S3 konfiguriert, erhöht, und folglich wird der Wert von Δf des Oberflächenschallwellenresonators 30 klein, und die Steilheit auf einer Durchlassband-Hochfrequenzseite wird groß. Andererseits wird die dielektrische Schicht 43 in dem Oberflächenschallwellenresonator 40, der die Parallelarmresonatoren P1, P2 und P3 konfiguriert, verringert, und folglich wird der Wert von Δf des Oberflächenschallwellenresonators 40 groß, und ein Durchlassband wird breiter. Oder anders ausgedrückt: In der vorliegenden Ausführungsform, wo die Dicke t1 der dielektrischen Schicht 33 in dem Oberflächenschallwellenresonator 30, der die Reihenarmresonatoren S1, S2 und S3 konfiguriert, größer ausgelegt wird als die Dicke t2 der dielektrischen Schicht 43 in dem Oberflächenschallwellenresonator 40, der die Parallelarmresonatoren P1, P2 und P3 konfiguriert, ist es möglich, eine Filterkennlinie mit großer Steilheit und breitem Durchlassband zu realisieren. Alternativ ist in der Ausführungsform, wo die Dicke t1 der dielektrischen Schicht 33 in dem Oberflächenschallwellenresonator 30, der die Reihenarmresonatoren S1, S2 und S3 konfiguriert, geringer ausgelegt wird als die Dicke t2 der dielektrischen Schicht 43 in dem Oberflächenschallwellenresonator 40, der die Parallelarmresonatoren P1, P2 und P3 konfiguriert, auch möglich, eine Filterkennlinie mit großer Steilheit und breitem Durchlassband zu realisieren. Durch eine Reduzierung der Dicke t1 der dielektrischen Schicht 33 wird der Wert von Δf des Oberflächenschallwellenresonators 30 groß, und folglich wird ein Durchlassband breit. Der Grund dafür ist, dass durch eine Vergrößerung der Dicke t2 der dielektrischen Schicht 43 der Wert von Δf des Oberflächenschallwellenresonators 40 klein wird, und folglich wird die Steilheit auf einer Durchlassband-Niederfrequenzseite groß.
Hier wird angenommen, dass die Wellenlängen der Reihenarmresonatoren S1, S2 und S3 und der Parallelarmresonatoren P1, P2 und P3 λ(S1), λ(S2), λ(S3), λ(P1), λ(P2) bzw. λ(P3) betragen.
Der TCF einer verlustbehafteten Welle in dem LiTaO₃-Substrat, wo keine dielektrische Schicht ausgebildet ist, beträgt etwa –35 ppm/°C. In 23 ist eine Beziehung zwischen der Filmdicke des dielektrischen Films 33, der Siliziumoxid enthält, und einem TCF in den Reihenarmresonatoren S1, S2 und S3 veranschaulicht. In 23 ist eine vertikale Achse ein TCF [ppm/°C], und eine horizontale Achse ist eine wellenlängennormalisierte Filmdicke, wobei die Filmdicke [nm] eines dielektrischen Films, der Siliziumoxid enthält, mittels einer Wellenlänge λ normalisiert wird. Anhand des in 23 veranschaulichten Ergebnisses wird deutlich, dass es durch Einstellen der wellenlängennormalisierten Dicke der dielektrischen Schicht auf 23% oder mehr möglich ist zu bewirken, dass der TCF der verlustbehafteten Welle in dem LiTaO₃-Substrat kleiner als –35 [ppm/°C] ist. Dementsprechend wird deutlich, dass es wünschenswert ist, dass die wellenlängennormalisierte Dicke der dielektrischen Schicht 33 auf 23% oder mehr eingestellt wird.
Wenn eine Differenz zwischen der Dicke t1 der dielektrischen Schicht 33 und der Dicke t2 der dielektrischen Schicht 43 groß wird, so neigt der Änderungsbetrag der Frequenz dazu, groß zu werden, wenn sich die Breite der Elektrodenfinger in der IDT-Elektrode um eine Längeneinheit ändert. Außerdem neigt eine Frequenzbandbreite dazu, in hohem Maße von der maximalen Wellenlänge der IDT-Elektroden in den Reihenarmresonatoren S1, S2 und S3 und der minimalen Wellenlänge der IDT-Elektroden in den Parallelarmresonatoren P1, P2 und P3 abhängig zu sein. Wenn der Änderungsbetrag der Breite von Elektrodenfingern, der aus der Sicht der Ausbildungsgenauigkeit einer häufig verwendeten IDT-Elektrode akzeptabel ist, 40 nm beträgt, so beträgt der akzeptable Änderungsbetrag der Frequenz, der dem entspricht, in diesem Fall 2,5 MHz. 24 ist ein Kurvendiagramm, das eine Beziehung zwischen der Filmdicke eines dielektrischen Films, der Siliziumoxid enthält, und dem Änderungsbetrag der Frequenz veranschaulicht, wenn die Breite eines Fingerabschnitts einer IDT-Elektrode um 1 nm verändert wird. Anhand des in 24 veranschaulichten Ergebnisses wird deutlich, dass es durch Einstellen einer Differenz zwischen der wellenlängennormalisierten Dicke der dielektrischen Schicht 33 und der wellenlängennormalisierten Dicke der dielektrischen Schicht 43 auf 16,6% oder weniger möglich ist, den akzeptablen Änderungsbetrag der Frequenz auf 2,5 MHz oder weniger einzustellen.
Gleichermaßen kommt es, wenn – wie in der vorliegenden Ausführungsform – das Übertragungsfilter 20 die Rayleigh-Welle als den Hauptmodus verwendet, in einigen Fällen aufgrund einer SH-Welle, die als eine unnötige Welle dient, in einem Durchlassband zu einer Welligkeit. Gewöhnlich wird diese durch die SH-Welle verursachte Welligkeit unterdrückt, indem man den Wert θ der Euler-Winkel (φ, θ, ψ) des LiNbO₃-Substrats, das als ein piezoelektrisches Substrat dient, justiert. Genauer gesagt, wird durch Einstellen des Wertes θ der Euler-Winkel (φ, θ, ψ) des LiNbO₃-Substrats auf 25 Grad bis 45 Grad, insbesondere durch bevorzugtes Einstellen auf 37,5 Grad, der elektromechanische Kopplungskoeffizient der SH-Welle hinreichend klein, und die Welligkeit infolge der SH-Welle wird unterdrückt. Wenn in der Oberflächenschallwellenfiltereinheit vom Abzweigtyp die Dicken der dielektrischen Schichten in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Reihenarmresonator konfiguriert, und dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Parallelarmresonator konfiguriert, einander gleich ausgebildet werden, so ist es möglich, die Welligkeit infolge der SH-Welle mittels dieser Technik zu unterdrücken.
Jedoch ist in der vorliegenden Ausführungsform in dem Übertragungsfilter 20, das die Oberflächenschallwellenfiltereinheit vom Abzweigtyp enthält, die Dicke t1 der dielektrischen Schicht 33 in dem Oberflächenschallwellenresonator 30, der die Reihenarmresonatoren S1, S2 und S3 konfiguriert, größer als die Dicke t2 der dielektrischen Schicht 43 in dem Oberflächenschallwellenresonator 40, der die Parallelarmresonatoren P1, P2 und P3 konfiguriert (t1 > t2). Hier sind in einem Fall, wo die Rayleigh-Welle als der Hauptmodus verwendet wird, wenn die Dicke einer dielektrischen Schicht zwischen mehreren Oberflächenschallwellenresonatoren verschieden ist, die Werte von θ, die sich zum Reduzieren des elektromechanischen Kopplungskoeffizienten der SH-Welle am besten eignen, ebenfalls verschieden.
Darum wird zum Beispiel beim Ausbilden des Oberflächenschallwellenresonators, der den Reihenarmresonator konfiguriert, und des Oberflächenschallwellenresonators, der den Parallelarmresonator konfiguriert, unter Verwendung eines einzigen piezoelektrischen Substrats, wenn sich die Dicke der dielektrischen Schicht zwischen dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Reihenarmresonator konfiguriert, und dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Parallelarmresonator konfiguriert, unterscheidet, wenn der Wert von θ, der für ein hinreichendes Reduzieren des elektromechanischen Kopplungskoeffizienten der SH-Welle in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Reihenarmresonator konfiguriert, ausgewählt wird, der ausgewählte Wert von θ zu einem Wert, der in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Parallelarmresonator konfiguriert, nicht der geeignetste ist.
Oder anders ausgedrückt: Beim Ausbilden des Oberflächenschallwellenresonators, der den Reihenarmresonator konfiguriert, und des Oberflächenschallwellenresonators, der den Parallelarmresonator konfiguriert, unter Verwendung eines einzigen piezoelektrischen Substrats, wenn sich die Dicke der dielektrischen Schicht zwischen dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Reihenarmresonator konfiguriert, und dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Parallelarmresonator konfiguriert, unterscheidet, ist es schwierig, den Wert von θ so einzustellen, dass er sowohl für den Reihenarmresonator als auch für den Parallelarmresonator sowohl in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Reihenarmresonator konfiguriert, als auch in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Parallelarmresonator konfiguriert, am geeignetsten ist, um den elektromechanischen Kopplungskoeffizienten der SH-Welle zu reduzieren. Dementsprechend ist es durch alleiniges Einstellen des Euler-Winkels θ des piezoelektrischen Substrats schwierig, die Welligkeit infolge der SH-Welle mit Bezug auf den Reihenarmresonator und den Parallelarmresonator optimal zu unterdrücken. Das konkrete Beispiel dafür wird im Folgenden veranschaulicht.
Als ein Vergleichsbeispiel 3 wird ein Oberflächenschallwellenfilterbauelement hergestellt, wobei in dem Übertragungsfilter 20 die Ausbreitungsrichtung A1 einer Oberflächenschallwelle in dem Oberflächenschallwellenresonator 30, der die Reihenarmresonatoren S1, S2 und S3 konfiguriert, die gleiche ist wie die Ausbreitungsrichtung A2 einer Oberflächenschallwelle in dem Oberflächenschallwellenresonator 40, der die Parallelarmresonatoren P1, P2 und P3 konfiguriert. Oder anders ausgedrückt: Im Vergleichsbeispiel 3 werden die Oberflächenschallwellenresonatoren 30 und 40 so ausgebildet, dass ein Winkel, der durch die Ausbreitungsrichtung A1 mit der Ausbreitungsrichtung A2 gebildet wird, zu 0 Grad wird. Genauer gesagt, wird in dem Oberflächenschallwellenresonator 30, der die Reihenarmresonatoren S1, S2 und S3 konfiguriert, und dem Oberflächenschallwellenresonator 40, der die Parallelarmresonatoren P1, P2 und P3 konfiguriert, der Wert von ψ der Euler-Winkel (φ, θ, ψ) eines LiNbO₃-Substrats, das als ein piezoelektrisches Substrat dient, auf 0 Grad eingestellt. In 8 ist die Filterkennlinie eines Übertragungsfilters in dem Oberflächenschallwellenfilterbauelement des Vergleichsbeispiels 3 veranschaulicht.
In dem Oberflächenschallwellenfilterbauelement des Vergleichsbeispiels 3 wird der Wert von θ der Euler-Winkel (φ, θ, ψ) des LiNbO₃-Substrats, das als das piezoelektrische Substrat dient, auf 37,5 Grad eingestellt, und folglich wird der elektromechanische Kopplungskoeffizient der SH-Welle, die in dem Oberflächenschallwellenresonator eintritt, der den Reihenarmresonator konfiguriert, null. Wie in 8 veranschaulicht, wird in dem Oberflächenschallwellenfilterbauelement des Vergleichsbeispiels 3 eine Welligkeit infolge der SH-Welle nicht hinreichend unterdrückt, da der elektromechanische Kopplungskoeffizient der SH-Welle, die in dem Oberflächenschallwellenresonator eintritt, der den Parallelarmresonator konfiguriert, nicht hinreichend klein wird.
Andererseits wird in der vorliegenden Ausführungsform bewirkt, dass die Ausbreitungsrichtung A1 einer Oberflächenschallwelle in dem Oberflächenschallwellenresonator 30, der die Reihenarmresonatoren S1, S2 und S3 konfiguriert, eine andere ist als die Ausbreitungsrichtung A2 einer Oberflächenschallwelle in dem Oberflächenschallwellenresonator 40, der die Parallelarmresonatoren P1, P2 und P3 konfiguriert. Genauer gesagt, wird in den Euler-Winkeln (φ, θ, ψ) des LiNbO₃-Substrats, das als das piezoelektrische Substrat 31 dient, der Wert von ψ in dem Oberflächenschallwellenresonator 30 auf 0 Grad eingestellt, der Wert von ψ wird in dem Oberflächenschallwellenresonator 40 auf –5 Grad eingestellt, und die Oberflächenschallwellenresonatoren 30 und 40 werden so ausgebildet, dass ein Winkel, der durch die Ausbreitungsrichtung A1 mit der Ausbreitungsrichtung A2 gebildet wird, größer als 0 Grad und maximal 8 Grad wird. Oder anders ausgedrückt: In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 2 veranschaulicht, werden die IDT-Elektroden 32 und 42 so ausgebildet, dass eine Differenz zwischen der Ausbreitungsrichtung A1 einer Oberflächenschallwelle, die in dem Oberflächenschallwellenresonator 30 eintritt, der die Reihenarmresonatoren S1, S2 und S3 konfiguriert, und der Ausbreitungsrichtung A2 einer Oberflächenschallwelle, die in dem Oberflächenschallwellenresonator 40 eintritt, der die Parallelarmresonatoren P1, P2 und P3 konfiguriert, größer als 0 Grad und maximal 8 Grad wird (oder anders ausgedrückt: eine Differenz des Ausbreitungswinkels zwischen dem Oberflächenschallwellenresonator 30 und dem Oberflächenschallwellenresonator 40 wird größer als 0 Grad und maximal 8 Grad).
In der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn der Wert von ψ des Oberflächenschallwellenresonators 30 0 Grad ist, der Wert θ der Euler-Winkel (φ, θ, ψ) des piezoelektrischen Substrats 31 auf 37,5 Grad eingestellt, so dass der elektromechanische Kopplungskoeffizient der SH-Welle, die in dem Oberflächenschallwellenresonator 30 eintritt, null wird. Dieses Mal ist, da die Dicken der dielektrischen Schichten 33 und 43 in den Oberflächenschallwellenresonatoren 30 und 40 verschieden sind, der Wert von θ, der zum Reduzieren des elektromechanischen Kopplungskoeffizienten der SH-Welle, die in dem Oberflächenschallwellenresonator 40 eintritt, am geeignetsten ist, ein anderer als 37,5 Grad. Jedoch ist es durch Einstellen des Wertes von ψ des Oberflächenschallwellenresonators 40 auf –5 Grad möglich, den elektromechanischen Kopplungskoeffizienten der SH-Welle, die in dem Oberflächenschallwellenresonator 40 eintritt, auf null zu reduzieren.
Auf diese Weise ist es selbst dann, wenn die Dicke der dielektrischen Schicht zwischen dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Reihenarmresonator konfiguriert, und dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Parallelarmresonator konfiguriert, unterschiedlich ist, wenn der Wert θ der Euler-Winkel (φ, θ, ψ) des LiNbO₃-Substrats, das als das piezoelektrische Substrat dient, so eingestellt wird, dass der elektromechanische Kopplungskoeffizient der SH-Welle, die in dem Oberflächenschallwellenresonator eintritt, der den Reihenarmresonator konfiguriert, reduziert wird, möglich, den elektromechanischen Kopplungskoeffizienten der SH-Welle, die in dem Oberflächenschallwellenresonator eintritt, der den Parallelarmresonator konfiguriert, durch Justieren der Ausbreitungsrichtung (ψ) der Oberflächenschallwelle in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Parallelarmresonator konfiguriert, zu reduzieren. Infolge dessen ist es möglich, die Welligkeit infolge der SH-Welle zu unterdrücken.
Die Werte φ und θ der Euler-Winkel (φ, θ, ψ) sind Winkel, die die Schnittfläche eines piezoelektrischen Substrats, in dem sich eine Oberflächenschallwelle ausbreitet, bestimmen, und der Wert ψ ist ein Winkel, der die Ausbreitungsrichtung der Oberflächenschallwelle bestimmt. Dementsprechend wird, wie in 2 veranschaulicht, bewirkt, dass auf dem piezoelektrischen Substrat derselben Schnittfläche die Ausbreitungsrichtung A1 der Oberflächenschallwelle in dem Oberflächenschallwellenresonator 30 und die Ausbreitungsrichtung A2 der Oberflächenschallwelle in dem Oberflächenschallwellenresonator 40 voneinander verschiedenen sind, und folglich ist es möglich, einen Zustand herzustellen, in dem die elektromechanischen Kopplungskoeffizienten der SH-Welle verschieden sind. In 9 ist die Filterkennlinie des Übertragungsfilters 20 in dem Oberflächenschallwellenfilterbauelement 1 der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. Wie in 9 veranschaulicht, ist es in der vorliegenden Ausführungsform möglich, eine Filterkennlinie mit großer Steilheit und breitem Durchlassband zu realisieren und die Welligkeit infolge der SH-Welle in einem Durchlassband zu unterdrücken.
Obgleich in der vorliegenden Ausführungsform der Wert ψ des Oberflächenschallwellenresonators 30 auf 0 Grad eingestellt wird, braucht der Wert ψ nur 0 Grad ± 1 Grad zu betragen. Wenn in der vorliegenden Ausführungsform der Wert von ψ des Oberflächenschallwellenresonators 30 0 Grad ± 1 Grad beträgt, so wird der Wert von θ der Euler-Winkel (φ, θ, ψ) des piezoelektrischen Substrats 31 auf 37,5 Grad eingestellt, so dass der elektromechanische Kopplungskoeffizient der SH-Welle, die in dem Oberflächenschallwellenresonator 30 eintritt, null wird, und der Wert von ψ des Oberflächenschallwellenresonators 40 wird auf –5 Grad eingestellt. Es kann jedoch ein solcher Winkel gewählt werden, dass ein Winkel, der durch die Ausbreitungsrichtung A1 mit der Ausbreitungsrichtung A2 gebildet wird, 1 Grad bis 8 Grad oder bevorzugt 3,5 Grad bis 6,5 Grad wird. Dementsprechend ist es möglich, den elektromechanischen Kopplungskoeffizienten der SH-Welle, die in dem Oberflächenschallwellenresonator 40 eintritt, auf null zu reduzieren. In dieser Hinsicht ist die vorliegende Erfindung jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Unter Berücksichtigung der Dicken der IDT-Elektroden 32, 42 und der Dicken der dielektrischen Schichten 33 und 43 und dergleichen kann der Wert ψ der Oberflächenschallwellenresonatoren 30 und 40 auf optimale Werte eingestellt werden.
Als nächstes wird im Detail – anhand eines experimentellen Beispiels – der Grund beschrieben, warum, wenn der Wert ψ des Oberflächenschallwellenresonators 30 0 Grad ± 1 Grad beträgt, es wünschenswert ist, dass der Wert ψ des Oberflächenschallwellenresonators 40 1 Grad bis 8 Grad beträgt, und es besonders wünschenswert ist, dass der Wert ψ des Oberflächenschallwellenresonators 40 3,5 Grad bis 6,5 Grad beträgt, und es ganz besonders wünschenswert ist, dass der Wert ψ des Oberflächenschallwellenresonators 40 etwa 5 Grad beträgt. Als erstes wurden mehrere Oberflächenschallwellenresonatoren vom Einzelport-Typ, wie zum Beispiel ein Oberflächenschallwellenresonator vom Einzelport-Typ, der in 10 veranschaulicht, hergestellt, wobei der Wert ψ der Euler-Winkel (0°, 37,5°, ψ) eines LiNbO₃-Substrats, das als das piezoelektrische Substrat 31 dient, innerhalb des Bereichs von 0 Grad bis 10 Grad verschiedentlich variiert wurde, wobei jeder der mehreren Oberflächenschallwellenresonatoren vom Einzelport-Typ im Wesentlichen die gleiche Konfiguration aufwies wie der Oberflächenschallwellenresonator 40, der den Parallelarmresonator der oben erwähnten Ausführungsform konfiguriert. Außerdem ist die Konfiguration dieses Oberflächenschallwellenresonators vom Einzelport-Typ die gleiche wie die IDT-Elektroden 32 und 42 der vorliegenden Ausführungsform.
Als nächstes wurden mit Hilfe von Sonden, die einen Erdungsanschluss und einen Signalanschluss aufwiesen, die Impedanzkennlinie und die Rückflussdämpfung des Oberflächenschallwellenresonators vom Einzelport-Typ gemessen. Die Ergebnisse sind in 11 bis 20 veranschaulicht. Außerdem bezeichnet in 10 G die Sonde mit dem Erdungsanschluss, und S bezeichnet die Sonde mit dem Signalanschluss.
11 ist ein Kurvendiagramm, das die Impedanzkennlinie eines Oberflächenschallwellenresonators vom Einzelport-Typ für den Fall von ψ = 0 Grad veranschaulicht. 12 ist ein Kurvendiagramm, das die Rückflussdämpfung eines Oberflächenschallwellenresonators vom Einzelport-Typ für den Fall von ψ = 0 Grad veranschaulicht. 13 ist ein Kurvendiagramm, das die Impedanzkennlinie eines Oberflächenschallwellenresonators vom Einzelport-Typ für den Fall von ψ = 2,5 Grad veranschaulicht. 14 ist ein Kurvendiagramm, das die Rückflussdämpfung eines Oberflächenschallwellenresonators vom Einzelport-Typ für den Fall von ψ = 2,5 Grad veranschaulicht. 15 ist ein Kurvendiagramm, das die Impedanzkennlinie eines Oberflächenschallwellenresonators vom Einzelport-Typ für den Fall von ψ = 5,0 Grad veranschaulicht. 16 ist ein Kurvendiagramm, das die Rückflussdämpfung eines Oberflächenschallwellenresonators vom Einzelport-Typ für den Fall von ψ = 5,0 Grad veranschaulicht. 17 ist ein Kurvendiagramm, das die Impedanzkennlinie eines Oberflächenschallwellenresonators vom Einzelport-Typ für den Fall von ψ = 7,5 Grad veranschaulicht. 18 ist ein Kurvendiagramm, das die Rückflussdämpfung eines Oberflächenschallwellenresonators vom Einzelport-Typ für den Fall von ψ = 7,5 Grad veranschaulicht. 19 ist ein Kurvendiagramm, das die Impedanzkennlinie eines Oberflächenschallwellenresonators vom Einzelport-Typ für den Fall von ψ = 10 Grad veranschaulicht. 20 ist ein Kurvendiagramm, das die Rückflussdämpfung eines Oberflächenschallwellenresonators vom Einzelport-Typ für den Fall von ψ = 10 Grad veranschaulicht. 21 ist ein Kurvendiagramm, das eine Beziehung zwischen dem Wert ψ der Euler-Winkel (φ, θ, ψ) des LiNbO₃-Substrats, das als das piezoelektrische Substrat 31 dient, und der Größenordnung der Rückflussdämpfung einer Welligkeit aufgrund einer SH-Welle veranschaulicht.
Aus den in 11 bis 21 veranschaulichten Ergebnissen wird deutlich, dass, indem man den Wert ψ größer als 0 Grad und kleiner als 8 Grad einstellt, es möglich ist, eine Welligkeit aufgrund einer SH-Welle, die in einem Oberflächenschallwellenresonator auftritt, der einen Parallelarmresonator konfiguriert, zu unterdrücken.
Als nächstes wurden die Schallgeschwindigkeit einer Rayleigh-Welle und einer SH-Welle, wenn die Elektrodenfinger einer IDT-Elektrode nicht kurzgeschlossen waren, und die Schallgeschwindigkeit einer Rayleigh-Welle und einer SH-Welle, wenn die Elektrodenfinger einer IDT-Elektrode kurzgeschlossen waren, erhalten. Das Ergebnis davon ist in 22 veranschaulicht. Anhand des in 22 veranschaulichten Ergebnisses wird deutlich, dass die Schallgeschwindigkeit der Rayleigh-Welle und der SH-Welle, wenn die Elektrodenfinger einer IDT-Elektrode nicht kurzgeschlossen sind, und die Schallgeschwindigkeit der Rayleigh-Welle und der SH-Welle, wenn die Elektrodenfinger einer IDT-Elektrode kurzgeschlossen sind, mit Bezug auf eine Grenze zwischen positiven und negativen Bereichen symmetrisch sind, wobei die Grenze ψ = 0 Grad des LiNbO₃-Substrats, das als das piezoelektrische Substrat dient, beträgt. Dementsprechend wird deutlich, dass, indem man den Wert ψ auf unter 0 Grad und größer als –8 Grad einstellt, es auch möglich ist, eine Welligkeit infolge der SH-Welle, die in dem Oberflächenschallwellenresonator eintritt, der den Parallelarmresonator konfiguriert, zu unterdrücken.
Als nächstes wird ein Beispiel eines Herstellungsverfahrens für das Übertragungsfilter 20 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Als erstes werden die IDT-Elektroden 32 und 42 auf dem piezoelektrischen Substrat 31 ausgebildet. Die IDT-Elektroden 32 und 42 können zum Beispiel durch ein Aufdampfungsverfahren oder ein Sputterverfahren ausgebildet werden. Ist es wünschenswert, dass die IDT-Elektroden 32 und 42 durch einen Abhebeprozess unter Verwendung des Aufdampfungsverfahrens ausgebildet werden.
Als nächstes wird auf den IDT-Elektroden 32 und 42 und der Hauptfläche 31a des piezoelektrischen Substrats 31 eine SiO₂-Schicht so ausgebildet, dass sie die IDT-Elektrode 32 und 42 bedeckt. Die SiO₂-Schicht kann zum Beispiel durch ein Vorspannungs-Sputterverfahren oder dergleichen ausgebildet werden. Als nächstes wird die Oberfläche der ausgebildeten SiO₂-Schicht durch einen Rückätzprozess planarisiert.
Als nächstes werden durch Ausbilden einer Maske, die einen Resist oder dergleichen enthält, in einem Abschnitt in der SiO₂-Schicht, die sich auf der IDT-Elektrode 32 befindet, und Ätzen eines Abschnitts in der SiO₂-Schicht, die sich auf der IDT-Elektrode 42 befindet, SiO₂-Schichten 33a und 43a ausgebildet. Anschließend wird die Maske entfernt.
Zum Schluss kann durch Ausbilden der SiN-Schichten 33b und 43b das Übertragungsfilter 20 ausgebildet werden.
Obgleich sich in der oben erwähnten Ausführungsform das Sendefrequenzband im Vergleich zum Empfangsfrequenzband auf der Niederfrequenzseite befindet, wenn sich das Sendefrequenzband im Vergleich zum Empfangsfrequenzband auf der Hochfrequenzseite befindet, ist es wünschenswert, dass das Übertragungsfilter eine Filterkennlinie mit großer Steilheit auf der Durchlassband-Niederfrequenzseite aufweist. Darum wird die Dicke t1 der dielektrischen Schicht 33 in dem Oberflächenschallwellenresonator 30, der den Reihenarmresonator konfiguriert, geringer ausgelegt als die Dicke t2 der dielektrischen Schicht 43 in dem Oberflächenschallwellenresonator 40, der den Parallelarmresonator konfiguriert, (t2 > t1), und in den Euler-Winkeln (φ, θ, ψ) des LiNbO₃-Substrats, das als das piezoelektrische Substrat 31 dient, wird der Wert ψ des Oberflächenschallwellenresonators 30 auf 0 Grad ± 1 Grad eingestellt. Dementsprechend ist es möglich, eine Filterkennlinie mit großer Steilheit und breitem Durchlassband zu realisieren und die Welligkeit infolge der SH-Welle innerhalb des Durchlassbandes zu unterdrücken.
Genauer gesagt, wird die Dicke der dielektrischen Schicht 33 in dem Oberflächenschallwellenresonator 30 verringert, und folglich wird der Wert Δf des Oberflächenschallwellenresonators 30 groß, und das Durchlassband wird breit. Außerdem wird die Dicke der dielektrischen Schicht 43 in dem Oberflächenschallwellenresonator 40 erhöht, und folglich wird der Wert Δf des Oberflächenschallwellenresonators 40 klein, und die Steilheit auf der Durchlassband-Niederfrequenzseite wird groß. Des Weiteren wird durch Einstellen des Wertes von ψ des Oberflächenschallwellenresonators 30 auf 1 Grad bis 8 Grad und Einstellen des Wertes von ψ des Oberflächenschallwellenresonators 40 auf 0 Grad ± 1 Grad die Welligkeit infolge der SH-Welle innerhalb des Durchlassbandes unterdrückt. Des Weiteren kann in diesem Fall ein solcher Winkel gewählt werden, dass ein Winkel, der durch die Ausbreitungsrichtung A1 mit der Ausbreitungsrichtung A2 gebildet wird, 1 Grad bis 8 Grad wird oder bevorzugt 3,5 Grad bis 6,5 Grad wird.
Bezugszeichenliste

1: Oberflächenschallwellenfilterbauelement
10: Antennenanschluss
11: sendeseitiger Signalanschluss
12: empfangsseitiger Signalanschluss
13: Empfangsfilter
20: Übertragungsfilter
21: Reihenarm
22, 23, 24: Parallelarm
30, 40: Oberflächenschallwellenresonator
31: piezoelektrisches Substrat
31a: Hauptfläche
32, 42: IDT-Elektrode
33, 43: dielektrische Schicht
33a, 43a: SiO₂-Schicht
33b, 43b: SiN-Schicht
50: Übertragungsfilter-Chip
P1, P2, P3: Parallelarmresonator
S1, S2, S3: Reihenarmresonator

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2000-196409 [0003]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

„Danseiha Soshi Gijutsu Handobukku” (Handbuch der Schallwellenbauelement-Technik) beschrieben sind (Schallwellenbauelement-Technik, 150. Ausschuss der Japanischen Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, der erste Eindruck der ersten Ausgabe, herausgegeben am 30. November 2001, Seite 549) [0008]

Claims

Oberflächenschallwellenfilterbauelement, umfassend: eine Oberflächenschallwellenfiltereinheit vom Abzweigtyp, die so konfiguriert ist, dass sie enthält: einen Reihenarm, einen Reihenarmresonator, der dafür konfiguriert ist, in dem Reihenarm verbunden zu werden, einen Parallelarm, die dafür konfiguriert ist, den Reihenarm und Erde miteinander zu verbinden, und einen Parallelarmresonator, der dafür konfiguriert ist, in dem Parallelarm angeordnet zu werden, wobei: eine Rayleigh-Welle als ein Hauptmodus verwendet wird, der Reihenarmresonator und der Parallelarmresonator jeweils aus Folgendem bestehen: einem Oberflächenschallwellenresonator, der ein piezoelektrisches Substrat enthält, einer IDT-Elektrode, die auf dem piezoelektrischen Substrat ausgebildet ist, und einer dielektrischen Schicht, die so ausgebildet ist, dass sie die IDT-Elektrode bedeckt, eine Dicke der dielektrischen Schicht in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Reihenarmresonator konfiguriert, sich von einer Dicke der dielektrischen Schicht in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Parallelarmresonator konfiguriert, unterscheidet und eine Ausbreitungsrichtung einer Oberflächenschallwelle in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Reihenarmresonator konfiguriert, sich von einer Ausbreitungsrichtung einer Oberflächenschallwelle in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Parallelarmresonator konfiguriert, unterscheidet.
Oberflächenschallwellenfilterbauelement nach Anspruch 1, wobei das piezoelektrische Substrat ein LiNbO₃-Substrat ist und in Euler-Winkeln (φ, θ, ψ) θ in einen Bereich von 25 Grad bis 45 Grad fällt und ψ der Ausbreitungsrichtung der Oberflächenschallwelle in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Reihenarmresonator konfiguriert, und der Ausbreitungsrichtung der Oberflächenschallwelle in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Parallelarmresonator konfiguriert, entspricht.
Oberflächenschallwellenfilterbauelement nach Anspruch 2, wobei ein Winkel, der durch die Ausbreitungsrichtung der Oberflächenschallwelle in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Reihenarmresonator konfiguriert, mit der Ausbreitungsrichtung der Oberflächenschallwelle in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Parallelarmresonator konfiguriert, gebildet wird, größer als 0 Grad und maximal 8 Grad ist.
Oberflächenschallwellenfilterbauelement nach Anspruch 3, wobei die dielektrische Schicht in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Reihenarmresonator konfiguriert, dicker ist als die dielektrische Schicht in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Parallelarmresonator konfiguriert, der Wert ψ des Oberflächenschallwellenresonators, der den Reihenarmresonator konfiguriert, in einen Bereich von 0 Grad ± 1 Grad fällt, und der Wert ψ des Oberflächenschallwellenresonators, der den Parallelarmresonator konfiguriert, in einen Bereich von 1 Grad bis 8 Grad fällt.
Oberflächenschallwellenfilterbauelement nach Anspruch 4, wobei der Wert ψ des Oberflächenschallwellenresonators, der den Parallelarmresonator konfiguriert, in einen Bereich von 3,5 Grad bis 6,5 Grad fällt.
Oberflächenschallwellenfilterbauelement nach Anspruch 3, wobei die dielektrische Schicht in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Reihenarmresonator konfiguriert, dünner ist als die dielektrische Schicht in dem Oberflächenschallwellenresonator, der den Parallelarmresonator konfiguriert, der Wert ψ des Oberflächenschallwellenresonators, der den Reihenarmresonator konfiguriert, in einen Bereich von 1 Grad bis 8 Grad fällt, und der Wert ψ des Oberflächenschallwellenresonators, der den Parallelarmresonator konfiguriert, in einen Bereich von 0 Grad ± 1 Grad fällt.
Oberflächenschallwellenfilterbauelement nach Anspruch 6, wobei der Wert ψ des Oberflächenschallwellenresonators, der den Reihenarmresonator konfiguriert, in einen Bereich von 3,5 Grad bis 6,5 Grad fällt.
Oberflächenschallwellenfilterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die dielektrische Schicht eine SiO₂-Schicht enthält.
Oberflächenschallwellenfilterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das piezoelektrische Substrat in dem Reihenarmresonator und das piezoelektrische Substrat in dem Parallelarmresonator ein gemeinsames piezoelektrisches Substrat sind.