DE112016003390T5

DE112016003390T5 - Vorrichtung für elastische Wellen

Info

Publication number: DE112016003390T5
Application number: DE112016003390.7T
Authority: DE
Inventors: Takayuki OKUDE
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-07-28
Filing date: 2016-07-12
Publication date: 2018-04-19
Anticipated expiration: 2036-07-13
Also published as: DE112016003390B4; JPWO2017018207A1; CN107852143B; US11496114B2; US20180145659A1; JP6323609B2; WO2017018207A1; US20200091889A1; CN107852143A; KR20180021170A; US10530330B2; KR101983955B1

Abstract

Es wird eine Vorrichtung für elastische Wellen bereitgestellt, die in der Lage ist, die Fläche eines piezoelektrischen Substrats zu reduzieren und eine Verkleinerung zu realisieren.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für elastische Wellen, bei der ein längsgekoppeltes Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen auf einem piezoelektrischen Substrat ausgebildet ist.
STAND DER TECHNIK
Bei einer in Patentdokument 1 beschriebenen Vorrichtung für elastische Wellen sind Interdigitaltransducer (IDT)-Elektroden und eine erdungsseitige Verdrahtungsleitung auf einem piezoelektrischen Substrat angeordnet. Die erdungsseitige Verdrahtungsleitung ist so angeordnet, dass sie die IDT-Elektroden umgibt. Ein auf der spannungsführenden Seite befindliche Verdrahtungsleitung, die mit einer der IDT-Elektroden verbunden ist, kreuzt dreidimensional die erdungsseitige Verdrahtungsleitung, wobei sich ein Isolierfilm dazwischen befindet.
Gemäß Patentdokument 2 kreuzen eine erdungsseitige Verdrahtungsleitung, die zwei längsgekoppelte Elemente vom Resonatortyp für elastische Wellen miteinander verbindet, und eine auf der spannungsführenden Seite befindliche Verdrahtungsleitung, die weitere zwei längsgekoppelte Elemente vom Resonatortyp für elastische Wellen miteinander verbindet, einander, wobei sich ein Isolierfilm dazwischen befindet. Gemäß Patentdokument 3 kreuzen Verdrahtungsleitungen, die verschiedene Potenziale haben, einander wobei sich ein Isolierfilm dazwischen befindet.
Zitierungsliste
Patentdokumente

Patentdokument 1: WO 2010/150882
Patentdokument 2: WO 2014/199674
Patentdokument 3: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungspublikation Nr. 2004-282707

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
Bei Vorrichtungen für elastische Wellen des Standes der Technik, wie zum Beispiel jenen, die in den Patentdokumenten 1 bis 3 beschrieben sind, wird ein dreidimensionaler Kreuzungsabschnitt in einem Abschnitt gebildet, der von den IDT-Elektroden beabstandet ist. Folglich vergrößert sich zwangsläufig die Fläche eines piezoelektrischen Substrats, und es ist schwierig, die Größen solcher Vorrichtungen für elastische Wellen zu reduzieren.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung für elastische Wellen bereitzustellen, die in der Lage ist, die Fläche eines piezoelektrischen Substrats zu reduzieren und eine Verkleinerung der Vorrichtung für elastische Wellen zu erreichen.
Lösung des Problems
Eine Vorrichtung für elastische Wellen gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ein piezoelektrisches Substrat und ein erstes längsgekoppeltes Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen, das auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist und das mindestens drei Interdigitaltransducer (IDT)-Elektroden enthält, die in einer Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen angeordnet sind. Jede der IDT-Elektroden enthält eine erste Sammelschiene und eine zweite Sammelschiene, wobei die erste Sammelschiene und die zweite Sammelschiene jeweils auf einer Seite eines ersten Endes und einer Seite eines zweiten Endes in einer Richtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen angeordnet sind. Eine anorganische Isolierschicht ist so angeordnet, dass sie mehrere der ersten Sammelschienen oder mehrere der zweiten Sammelschienen auf mindestens einer der Seite eines ersten Endes und der Seite eines zweiten Endes bedeckt. Die Vorrichtung für elastische Wellen enthält ferner eine erste Verdrahtungsleitung, die über den mehreren ersten Sammelschienen oder über den mehreren zweiten Sammelschienen angeordnet ist und so auf der anorganischen Isolierschicht angeordnet ist, dass sie sich in der Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen erstreckt, und eine zweite Verdrahtungsleitung, die so auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist, dass sie die erste Verdrahtungsleitung dreidimensional kreuzt, wobei die anorganische Isolierschicht zwischen der ersten Verdrahtungsleitung und der zweiten Verdrahtungsleitung angeordnet ist. Die erste Verdrahtungsleitung ist unter den mehreren ersten Sammelschienen oder unter den mehreren zweiten Sammelschienen mit den Sammelschienenverbunden, die mit demselben Potenzial verbunden sind, indem sie sich durch die anorganische Isolierschicht hindurch erstreckt.
Die Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält ferner ein Element für elastische Wellen, das auf einer Seite angeordnet ist, auf der die mehreren zweiten Sammelschienen des ersten längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen angeordnet sind.
Bei der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegen, wenn das piezoelektrische Substrat in der Draufsicht betrachtet wird, über der ersten Verdrahtungsleitung, die über den mehreren ersten Sammelschienen oder über den mehreren zweiten Sammelschienen angeordnet ist und so auf der anorganischen Isolierschicht angeordnet ist, dass sie sich in der Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen erstreckt, die mehreren ersten Sammelschienen oder die mehreren zweiten Sammelschienen, und die erste Verdrahtungsleitung steht nicht von den mehreren ersten Sammelschienen oder den mehreren zweiten Sammelschienen hervor.
Bei der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Element für elastische Wellen ein zweites längsgekoppeltes Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen, und das zweite längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen ist mit dem ersten längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen in Kaskade verbunden. In diesem Fall kann die Fläche einer Zwischenstufenregion reduziert werden.
Bei der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Element für elastische Wellen ein Resonator für elastische Wellen. In diesem Fall kann die Fläche einer Region zwischen dem ersten längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen und dem Resonator für elastische Wellen reduziert werden.
Bei der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, wenn eine Breitenrichtung einer jeden der ersten Sammelschienen oder eine Breitenrichtung einer jeden der zweiten Sammelschienen parallel zu der Richtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen verläuft, eine Breite der ersten Verdrahtungsleitung kleiner als eine Breite einer jeden der ersten Sammelschienen oder eine Breite einer jeden der zweiten Sammelschienen. In diesem Fall kann, wenn die erste Verdrahtungsleitung auf der anorganischen Isolierschicht ausgebildet wird, der Präzisionsgrad, der für die Positionierung der ersten Verdrahtungsleitung in der Breitenrichtung erforderlich ist, reduziert werden. Außerdem ist es weniger wahrscheinlich, dass Variationen einer elektrostatischen Kapazität zwischen der ersten Verdrahtungsleitung und der zweite Verdrahtungsleitung eintreten.
Bei der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Sammelschienen, die mit demselben Potenzial verbunden sind, Sammelschienen, die mit einem Erdungspotenzial verbunden sind, und die erste Verdrahtungsleitung ist mit dem Erdungspotenzial verbunden.
Bei der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die erste Verdrahtungsleitung so angeordnet, dass sie das erste längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen umgibt. In diesem Fall kann das erste längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen elektromagnetisch vom Umfangsrand des ersten längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen abgeschirmt werden.
Bei der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die erste Verdrahtungsleitung eine Verdrahtungsleitung, die mit einem Erdungspotenzial verbunden ist, und ist so angeordnet, dass sie das erste längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen und das Element für elastische Wellen umgibt. In diesem Fall können Interferenzen zwischen dem ersten längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen und dem Resonator für elastische Wellen und ein Element und einer Elektrode, die außerhalb der Verdrahtungsleitung positioniert ist, unterdrückt werden.
Bei der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat die erste Verdrahtungsleitung eine ringartige Form.
Bei der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat, wenn das piezoelektrische Substrat in der Draufsicht betrachtet wird, die erste Verdrahtungsleitung einen ausgeschnittenen Abschnitt, der es der Innenseite und der Außenseite der ringartigen Form ermöglicht, miteinander in Strömungsverbindung zu stehen.
Bei der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das piezoelektrische Substrat ein LiNbO₃-Substrat.
Bei der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die anorganische Isolierschicht auf dem piezoelektrischen Substrat so angeordnet, dass sie mindestens mehrere der IDT-Elektroden des ersten längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen bedeckt. Bevorzugt besteht die anorganische Isolierschicht aus Siliziumoxid. In diesem Fall kann der absolute Temperaturkoeffizient der Resonanzfrequenz TCF der Vorrichtung für elastische Wellen verringert werden.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß einer Vorrichtung für elastische Wellen der vorliegenden Erfindung kann die Fläche eines piezoelektrischen Substrats reduziert werden, und eine Verkleinerung der Vorrichtung für elastische Wellen kann erreicht werden.
Figurenliste

1(a) ist eine schematische Draufsicht einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 1(b) ist eine schematische Draufsicht, die eine Elektrodenstruktur eines längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen veranschaulicht.
2 ist eine Querschnittansicht eines Abschnitts der Vorrichtung für elastische Wellen entlang der Linie A-A von 1(a).
3 ist eine schematische Draufsicht, die veranschaulicht eine Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einem ersten Vergleichsbeispiel, das zum Vergleich hergestellt wurde.
4 ist eine Querschnittansicht eines Abschnitts der Vorrichtung für elastische Wellen entlang der Linie B-B von 3.
5 ist eine schematische Draufsicht einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine schematische Draufsicht, die eine elektrische Verbindungsstruktur zwischen ersten und zweiten längsgekoppelten Filtern vom Resonatortyp für elastische Wellen gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
7 ist eine schematische Draufsicht der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß der zweiten Ausführungsform.
8 ist eine schematische Draufsicht einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einem zweiten Vergleichsbeispiel, das zum Vergleich hergestellt wurde.
9 ist ein Kurvendiagramm, das Dämpfung-Frequenz-Eigenschaften der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß der zweiten Ausführungsform und Dämpfung-Frequenz-Eigenschaften der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel veranschaulicht.
10 ist ein Kurvendiagramm, das, in einer vergrößerten Weise, die Dämpfung-Frequenz-Eigenschaften der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß der zweiten Ausführungsform und die Dämpfung-Frequenz-Eigenschaften der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel veranschaulicht.
11 ist eine teilweise vergrößerte Draufsicht, die einen Abschnitt veranschaulicht, an dem eine elektrostatische Kapazität in dem zweiten Vergleichsbeispiel generiert wird.
12 ist ein Kurvendiagramm, das Isoliereigenschaften in der zweiten Ausführungsform und Isoliereigenschaften in dem zweiten Vergleichsbeispiel veranschaulicht.
13 ist ein Kurvendiagramm, das die Dämpfung-Frequenz-Eigenschaften der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß der zweiten Ausführungsform und die Dämpfung-Frequenz-Eigenschaften der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel veranschaulicht.
14 ist eine schematische Draufsicht einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
15 ist eine schematische Draufsicht einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
16 ist eine schematische Draufsicht einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
17 ist eine schematische Draufsicht, die eine Modifizierung der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß der fünften Ausführungsform veranschaulicht.
18 ist eine schematische Draufsicht, die eine weitere Modifizierung der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß der fünften Ausführungsform veranschaulicht.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden nun konkrete Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, um die vorliegende Erfindung zu erläutern.
Man beachte, dass die in der vorliegenden Spezifikation beschriebenen Ausführungsformen Beispiele sind, und es ist anzumerken, dass die Konfigurationen gemäß den verschiedenen Ausführungsformen teilweise gegeneinander ausgetauscht oder miteinander kombiniert werden können.
1(a) ist eine schematische Draufsicht einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 1(b) ist eine schematische Draufsicht, die eine Elektrodenstruktur eines längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. 2 ist eine Querschnittansicht eines Abschnitts der Vorrichtung für elastische Wellen entlang der Linie A-A von 1(a).
Eine Vorrichtung für elastische Wellen 1 enthält ein piezoelektrisches Substrat 2, das eine Hauptfläche aufweist. Das piezoelektrische Substrat 2 besteht aus LiNbO₃. Natürlich kann das piezoelektrische Substrat 2 auch aus einem piezoelektrischen Einkristall bestehen, wie zum Beispiel LiTaO₃. Außerdem kann das piezoelektrische Substrat 2 eine Struktur haben, bei der ein piezoelektrischer Dünnfilm auf mehrere Mehrschichtfilme gestapelt wird.
Ein erstes längsgekoppeltes Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 3 ist auf der Hauptfläche des piezoelektrischen Substrats 2 angeordnet. Das erste längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 3 enthält erste bis dritte Interdigitaltransducer (IDT)-Elektroden 11 bis 13. Anders ausgedrückt: Das erste längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 3 ist ein längsgekoppeltes Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen vom Drei-IDT-Typ.
Die ersten bis dritten IDT-Elektroden 11 bis 13 sind in einer Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen auf der Hauptfläche des piezoelektrischen Substrats 2 angeordnet. Ein Reflektor 14 und ein Reflektor 15 sind jeweils auf einer ersten Seite und einer zweiten Seite einer Region angeordnet, in der die ersten bis dritten IDT-Elektroden 11 bis 13 in der Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen angeordnet sind.
1(a) veranschaulicht schematisch die Positionen der ersten bis dritten IDT-Elektroden 11 bis 13 und die Positionen der Reflektoren 14 und 15. Die Elektrodenstrukturen der ersten bis dritten IDT-Elektroden und die Reflektoren 14 und 15 sind ausführlicher in 1(b) veranschaulicht, die ein Schaubild darstellt.
Wie in 1(b) veranschaulicht, enthalten die ersten bis dritten IDT-Elektroden 11 bis 13 jeweils erste Sammelschienen 11a, 12a und 13a, die an einem ersten Ende in einer Richtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen angeordnet. Außerdem sind zweite Sammelschienen 11b, 12b und 13b jeweils an einem zweiten Ende der ersten bis dritten IDT-Elektroden 11 bis 13 in der Richtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen angeordnet. Ein Ende eines jeden von mehreren ersten Elektrodenfingern 11c ist mit der ersten Sammelschiene 11a verbunden. Ein Ende eines jeden von mehreren ersten Elektrodenfingern 12c ist mit der ersten Sammelschiene 12a verbunden. Ein Ende eines jeden von mehreren ersten Elektrodenfingern 13c ist mit der ersten Sammelschiene 13a verbunden. Ein Ende eines jeden von mehreren zweiten Elektrodenfingern 11d ist mit der zweiten Sammelschiene 11b verbunden. Ein Ende eines jeden von mehreren zweiten Elektrodenfingern 12d ist mit der zweiten Sammelschiene 12b verbunden. Ein Ende eines jeden von mehreren zweiten Elektrodenfingern 13d ist mit der zweiten Sammelschiene 13b verbunden.
In der Richtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen enthält der Reflektor 14 eine erste Sammelschiene 14a, die an einem ersten Ende angeordnet ist, und eine zweite Sammelschiene 14b, die an einem zweiten Ende angeordnet ist, und der Reflektor 15 enthält eine erste Sammelschiene 15a, die an einem ersten Ende angeordnet ist, und eine zweite Sammelschiene 15b, die an einem zweiten Ende angeordnet ist. Die erste Sammelschiene 14a und die zweite Sammelschiene 14b sind durch mehrere Elektrodenfinger miteinander kurzgeschlossen. In ähnlicher Weise sind die erste Sammelschiene 15a und die zweite Sammelschiene 15b miteinander durch mehrere Elektrodenfinger kurzgeschlossen. Man beachte, dass die ersten Sammelschienen 14a und 15a und die zweiten Sammelschienen 14b und 15b der Reflektoren 14 und 15 weggelassen werden können.
Obgleich für die Materialien der ersten bis dritten IDT-Elektroden 11 bis 13 und die Materialien der Reflektoren 14 und 15 keine besonderen Einschränkungen bestehen, solange die Materialien leitfähige Materialien sind, können Metalle, wie zum Beispiel Al und Au, oder Legierungen bevorzugt verwendet werden.
Wie in 1(b) veranschaulicht, sind die ersten Sammelschienen 11a, 12a und 13a, die jeweils eine längliches Streifenform haben, die sich in der Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen erstreckt, in der Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen angeordnet. Die erste Sammelschiene 14a und die erste Sammelschiene 15a erstrecken sich ebenfalls linear auf einer Verlängerungslinie, die sich in der Richtung erstreckt, in der sich die ersten Sammelschienen 11a, 12a und 13a erstrecken.
In ähnlicher Weise hat eine jede der zweiten Sammelschienen 11b, 12b und 13b auf der Seite eines zweiten Endes in der Richtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen eine längliche Streifenform, die sich in der Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen erstreckt. Jede der zweiten Sammelschienen 14b und 15b hat ebenfalls eine längliche Streifenform und ist auf einer Verlängerungslinie angeordnet, die sich in der Richtung erstreckt, in der sich die zweiten Sammelschienen 11b, 12b und 13b erstrecken.
In dem ersten längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 3 sind die ersten Sammelschienen 11a und 13a mit einem Signalpotenzial verbunden, und die zweite Sammelschiene 11b und 13b sind mit einem Erdungspotenzial verbunden. In der zweiten IDT-Elektrode 12 ist die erste Sammelschiene 12a mit dem Erdungspotenzial verbunden, und die zweite Sammelschiene 12b ist mit dem Signalpotenzial verbunden.
Im Stand der Technik wird in einer längsgekoppelten Vorrichtung vom Resonatortyp für elastische Wellen viel Verdrahtungsplatz benötigt, wenn Verdrahtungsleitungen so auf einem piezoelektrischen Substrat angeordnet sind, dass sie mit anderen Elementen verbunden sind und mit einem Erdungspotenzial verbunden sind. Im Gegensatz dazu kann in der Vorrichtung für elastische Wellen 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform solcher Verdrahtungsplatz reduziert werden. Dieser Aspekt wird nun ausführlicher mit Bezug auf 3, 1(a) und 2 beschrieben.
3 ist eine schematische Draufsicht, die ein Beispiel einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einem ersten Vergleichsbeispiel zum Beschreiben eines dreidimensionalen Kreuzungsabschnitts von Verdrahtungsleitungen im Stand der Technik veranschaulicht. Wie in 3 veranschaulicht, sind erste bis dritte IDT-Elektroden 111 bis 113 in einer ähnlichen Weise konfiguriert wie die ersten bis dritten IDT-Elektroden 11 bis 13 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform. Außerdem sind Reflektoren 114 und 115 angeordnet. Der dreidimensionale Kreuzungsabschnitt wird jedoch in der folgenden Weise gebildet.
Eine Signalverdrahtungsleitung 120 ist mit einer zweiten Sammelschiene 112b verbunden. Eine Verdrahtungsleitung der oberen Schicht 119 ist mit zweiten Sammelschienen 111b und 113b verbunden, die mit einem Erdungspotenzial verbunden sind. Obgleich in 3 nicht veranschaulicht, wird die Verdrahtungsleitung der oberen Schicht 119 in der Praxis auf eine anorganische Isolierschicht 118 gestapelt, wie in 4 veranschaulicht. Die anorganische Isolierschicht 118 verhindert einen Kurzschluss zwischen der Verdrahtungsleitung der oberen Schicht 119 und der Signalverdrahtungsleitung 120. Wie aus 3 deutlich wird, wird eine mit X1 bezeichnete Region benötigt, um den oben beschriebenen dreidimensionalen Kreuzungsabschnitt zu bilden.
Im Gegensatz dazu ist in der vorliegenden Ausführungsform, obgleich in 1(a) nicht veranschaulicht, eine anorganische Isolierschicht 17 auf der gesamten Hauptfläche des piezoelektrischen Substrats 2 so angeordnet, dass sie die oben angesprochene Elektrodenstruktur bedeckt, wie in 2 veranschaulicht. Die anorganische Isolierschicht 17 besteht aus Siliziumdioxid (SiO₂). Natürlich können auch andere anorganische isolierende Materialien, wie zum Beispiel SiN, SiON und Al₂O₃, als das Material der anorganischen Isolierschicht verwendet werden. Bevorzugt kann der absolute Temperaturkoeffizient der Resonanzfrequenz TCF durch die Verwendung von SiO₂ verringert werden.
Wie in 2 veranschaulicht, wird die zweite Sammelschiene 12b in einer Region, in der die zweiten Sammelschienen 11b, 12b und 13b angeordnet sind, mit der anorganischen Isolierschicht 17 beschichtet. Im Gegensatz dazu werden in Abschnitten, wo die zweiten Sammelschienen 11b und 13b angeordnet sind, Durchgangslöcher in der anorganischen Isolierschicht 17 ausgebildet. Eine erste Verdrahtungsleitung 18 ist auf der anorganischen Isolierschicht 17 angeordnet. Die oben angesprochenen Durchgangslöcher werden mit der ersten Verdrahtungsleitung 18 ausgefüllt, und die erste Verdrahtungsleitung 18 wird elektrisch mit den zweiten Sammelschienen 11b und 13b verbunden. In dem ersten längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 3 verbindet die erste Verdrahtungsleitung 18 die zweite Sammelschiene 11b und 13b, die mit demselben Potenzial verbunden sind, gemeinsam miteinander.
Wie in 1(a) veranschaulicht, ist die erste Verdrahtungsleitung 18 so angeordnet, dass sie sich in der Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen erstreckt, und ist über der Region positioniert, in der die oben beschriebenen zweiten Sammelschienen 11b, 12b und 13b angeordnet sind. Wie in 1(a) veranschaulicht, erstreckt sich eine zweite Verdrahtungsleitung 19, die als eine Signalverdrahtungsleitung dient, zu der zweiten Sammelschiene 12b. Die zweite Verdrahtungsleitung 19 wird mit der anorganischen Isolierschicht 17 beschichtet, und ein Kurzschluss zwischen der zweiten Verdrahtungsleitung 19 und der ersten Verdrahtungsleitung 18 wird verhindert. Man beachte, dass die Breite der Verdrahtungsleitung, die die Länge der zweiten Verdrahtungsleitung 19 ist, in der Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen kleiner ist als die Länge der zweiten Sammelschiene 12b.
Wie oben beschrieben, wird in dem längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 3 in der Region, in der die oben beschriebenen zweiten Sammelschienen 11b, 12b und 13b angeordnet sind, eine dreidimensionale Kreuzung der ersten Verdrahtungsleitung 18, die mit dem Erdungspotenzial verbunden ist, und der zweiten Verdrahtungsleitung 19, die mit dem Signalpotenzial verbunden ist, realisiert. Dementsprechend ist es nicht notwendig, einen dreidimensionalen Kreuzungsabschnitt in einer Region bereitzustellen, die in 1(a) mit X bezeichnet ist. Somit kann die mit X bezeichnete Region beispielsweise dafür verwendet werden, andere Elemente zu bilden. Darum kann die Fläche des piezoelektrischen Substrats der Vorrichtung für elastische Wellen 1 reduziert werden, und eine Verkleinerung der Vorrichtung für elastische Wellen 1 kann realisiert werden.
Obgleich oben die Seite, auf der die zweiten Sammelschienen 11b, 12b und 13b angeordnet sind, als ein Beispiel beschrieben wurde, ist eine erste Verdrahtungsleitung 20 auf der anorganischen Isolierschicht 17 in einer Region angeordnet, in der die ersten Sammelschienen 11a, 12a und 13a angeordnet sind. Natürlich ist die erste Verdrahtungsleitung 20 elektrisch mit der ersten Sammelschiene 12a verbunden, die mit dem Erdungspotenzial verbunden ist. Die ersten Sammelschienen 11a und 13a sind elektrisch mit einer zweiten Verdrahtungsleitung 20A verbunden, die integral mit den ersten Sammelschienen 11a und 13a ausgebildet ist. Die zweite Verdrahtungsleitung 20A ist unter der oben beschriebenen anorganischen Isolierschicht 17 angeordnet. Die zweite Verdrahtungsleitung 20A ist mit dem Signalpotenzial verbunden.
Außerdem wird auf der Seite, auf der die ersten Sammelschienen 11a, 12a und 13a angeordnet sind, die dreidimensionale Kreuzung der ersten Verdrahtungsleitung 20 und der zweiten Verdrahtungsleitung 20A in der Region realisiert, in der die ersten Sammelschienen 11a, 12a und 13a angeordnet sind, und somit kann in der Richtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen eine Region außerhalb der Region, in der die ersten Sammelschienen 11a, 12a und 13a angeordnet sind, in einer ähnlichen Weise wie oben beschrieben reduziert werden.
Man beachte, dass in der vorliegenden Ausführungsform zwar das erste längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 3 vom Drei-IDT-Typ verwendet wird, dass aber auch ein längsgekoppeltes Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen, das fünf oder mehr IDT-Elektroden enthält, verwendet werden kann.
5 ist eine schematische Draufsicht einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 6 ist eine schematische Draufsicht, die die Elektrodenstruktur einer Vorrichtung für elastische Wellen 21 veranschaulicht. Die Vorrichtung für elastische Wellen 21 enthält ein erstes längsgekoppeltes Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 3A. Das erste längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 3A hat eine Konfiguration, die im Wesentlichen die gleiche ist wie die des ersten längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen 3. Das erste längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 3A und ein zweites längsgekoppeltes Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 23 sind miteinander in Kaskade derart verbunden, dass ein Ausgangssignal des zweiten längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen 23 einem Eingangssignal des ersten längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen 3A entspricht. Das zweite längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 23 enthält erste bis dritte IDT-Elektroden 31 bis 33 und Reflektoren 34 und 35. Erste Sammelschienen 31a, 32a und 33a der ersten bis dritten IDT-Elektroden 31 bis 33 sind so angeordnet, dass sie sich in der Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen erstrecken. Eine erste Verdrahtungsleitung 40 ist über einer Region angeordnet, in der die ersten Sammelschienen 31a, 32a und 33a angeordnet sind, wobei eine anorganische Isolierschicht, die in 5 nicht veranschaulicht ist, zwischen der ersten Verdrahtungsleitung 40 und der Region angeordnet ist. Die erste Verdrahtungsleitung 40 und eine zweite Verdrahtungsleitung 41, die mit dem Signalpotenzial verbunden ist, kreuzen einander dreidimensional, wobei die anorganische Isolierschicht dazwischen angeordnet ist. Wie in 5 veranschaulicht, sind zweite Sammelschienen 31b und 33b des zweiten längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen 23, das mit einer stromaufwärtigen Stufe verbunden ist, mit zweiten Verdrahtungsleitungen 43a bzw. 43b verbunden. Die zweiten Verdrahtungsleitungen 43a und 43b sind jeweils elektrisch mit den ersten Sammelschienen 11a und 13a des ersten längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen 3A, das sich in einer stromabwärtigen Stufe befindet, verbunden.
Das erste längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 3A hat eine Struktur, die im Wesentlichen die gleiche ist wie die des ersten längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen 3 gemäß der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme des Folgenden. Die ersten Sammelschienen 11a und 13a sind mit den zweiten Verdrahtungsleitungen 43a bzw. 43b verbunden, und die erste Sammelschiene 12a ist mit dem Erdungspotenzial verbunden. Die erste Sammelschiene 12a ist elektrisch mit der ersten Verdrahtungsleitung 20 verbunden, die auf einer (nicht veranschaulichten) anorganischen Isolierschicht angeordnet ist. Die erste Verdrahtungsleitung 20 ist mit dem Erdungspotenzial verbunden.
Die oben angesprochenen zweiten Verdrahtungsleitungen 43a und 43b erstrecken sich jeweils zu den ersten Sammelschienen 11a und 13a unter der anorganischen Isolierschicht.
In dem ersten längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 3A befindet sich die oben angesprochene erste Verdrahtungsleitung 20 über der Region, in der die ersten Sammelschienen 11a, 12a und 13a angeordnet sind. In dem zweiten längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 23 ist eine erste Verdrahtungsleitung 42 über einer Region angeordnet, in der die zweiten Sammelschienen 31b, 32b und 33b angeordnet sind. Dementsprechend sind dreidimensionale Kreuzungsabschnitte der Verdrahtungsleitungen nicht über einer Zwischenstufenregion X2 angeordnet, sondern über den oben angesprochenen Regionen, in denen die entsprechenden Sammelschienen ausgebildet sind. Somit kann die Distanz zwischen den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Stufen reduziert werden. Anders ausgedrückt: Das zweite längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 23 kann näher an das erste längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 3A herangebracht werden. Darum kann auch in der zweiten Ausführungsform eine Verkleinerung der Vorrichtung für elastische Wellen 21 realisiert werden.
Außerdem kann in der Vorrichtung für elastische Wellen 21 gemäß der zweiten Ausführungsform die Durchlassbanddämpfung reduziert werden. Dieser Aspekt wird unten ausführlicher beschrieben. 7 ist eine schematische Draufsicht der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß der zweiten Ausführungsform, und 8 ist eine schematische Draufsicht einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einem zweiten Vergleichsbeispiel. In der Vorrichtung für elastische Wellen 21 gemäß der zweiten Ausführungsform werden die dreidimensionalen Kreuzungsabschnitte wie oben beschrieben ausgebildet. Im Gegensatz dazu wird in einer Vorrichtung für elastische Wellen 121 gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel, das in 8 veranschaulicht ist, ähnlich dem oben beschriebenen ersten Vergleichsbeispiel, ein dreidimensionaler Kreuzungsabschnitt außerhalb einer Region ausgebildet, in der Sammelschienen eines längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen angeordnet sind. Darum ist, wie aus einem Vergleich von 8 und 7 zu erkennen ist, die Zwischenstufenregion X2 größer als eine Zwischenstufenregion X₀.
9 ist ein Kurvendiagramm, das Dämpfung-Frequenz-Eigenschaften der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß der zweiten Ausführungsform und Dämpfung-Frequenz-Eigenschaften der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel veranschaulicht, und 10 ist ein Kurvendiagramm, das in einer vergrößerten Weise die Dämpfung-Frequenz-Eigenschaften einer jeden der Vorrichtungen für elastische Wellen in ihrem Durchlassband veranschaulicht. Sowohl in 9 und 10 ist das Ergebnis in der zweiten Ausführungsform durch eine durchgezogene Linie angedeutet, und das Ergebnis in dem zweiten Vergleichsbeispiel ist durch eine Strichlinie angedeutet. Wie aus 9 und 10 zu erkennen ist, versteht es sich, dass in einem Bereich von 859 MHz oder mehr und 894 MHz oder weniger, was das Durchlassband ist, die größte Durchlassbanddämpfung in der zweiten Ausführungsform um etwa 0,02 dB kleiner ist als der in dem zweiten Vergleichsbeispiel. Das liegt vermutlich daran, dass die ersten und zweiten längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 3A und 23 nahe beieinander liegen, wie in 7 veranschaulicht, wodurch eine parasitische Kapazität, die zwischen den Verdrahtungsleitungen 41 und 42 generiert wird, relativ klein ist. Es wird angenommen, dass, da die Verdrahtungsleitungen 141 und 142 in der Vorrichtung für elastische Wellen 121 gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel lang sind, eine parasitische Kapazität C1, die in 8 veranschaulicht ist, groß ist. Darum wird gemäß der zweiten Ausführungsform angenommen, dass eine Reduzierung der Dämpfung erreicht wird, wie oben beschrieben.
12 und 13 sind jeweils Kurvendiagramme, die Isoliereigenschaften und Dämpfung-Frequenz-Eigenschaften eines Duplexers veranschaulichen, der als seine Empfangsfilter die Vorrichtung für elastische Wellen 21 gemäß der zweiten Ausführungsform und die Vorrichtung für elastische Wellen 121 gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel enthält. Sowohl in 12 als auch in 13 ist das Ergebnis in der zweiten Ausführungsform durch eine durchgezogene Linie angedeutet, und das Ergebnis in dem zweiten Vergleichsbeispiel ist durch eine Strichlinie angedeutet.
In 12 ist ein Sendefrequenzband durch Tx angedeutet, und ein Empfangsfrequenzband ist durch Rx angedeutet.
Es versteht sich, dass in dem Sendefrequenzband Tx die Isoliereigenschaften in der zweiten Ausführungsform deutlich verbessert sind, während die Isoliereigenschaften in dem zweiten Vergleichsbeispiel nicht deutlich verbessert sind. Wie in 11 veranschaulicht, wird in der zweiten Ausführungsform eine elektrostatische Kapazität in einem Abschnitt generiert, wo die erste Verdrahtungsleitung 18, die beispielsweise mit dem Erdungspotenzial verbunden ist, auf die zweite Verdrahtungsleitung 19 gestapelt wird, wobei die anorganische Isolierschicht dazwischen angeordnet ist. Hier verläuft die Breitenrichtung einer jeden der ersten und zweiten Sammelschienen 11a zu 13b parallel zu der Richtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen. Die Breite einer jeden der ersten und zweiten Sammelschienen 11a zu 13b entspricht einer Abmessung einer jeden der ersten und zweiten Sammelschienen 11a zu 13b in der oben angesprochenen Breitenrichtung. Die Breite der oben angesprochenen zweiten Verdrahtungsleitung 19 entspricht auch einer Abmessung der zweiten Verdrahtungsleitung 19 in der oben angesprochenen Breitenrichtung.
In diesem Fall ist es in der zweiten Ausführungsform zweckmäßig, dass die Breite der ersten Verdrahtungsleitung 18 kleiner ist als die Breite der zweiten Sammelschiene 12b. Infolge dessen können Schwankungen der oben angesprochenen elektrostatischen Kapazität reduziert werden. Darum können in dem Fall, wo die Vorrichtung für elastische Wellen 21 beispielsweise als ein Empfangsfilter verwendet wird, wie oben beschrieben, die Isoliereigenschaften aufgrund von Schwankungen der oben angesprochenen elektrostatischen Kapazität in dem Sendefrequenzband verbessert werden.
Insbesondere ist es, wie in der in 14 veranschaulichten dritten Ausführungsform, zweckmäßig, dass über der ersten Verdrahtungsleitung 18 die zweiten Sammelschienen 11b, 12b und 13b liegen und dass die erste Verdrahtungsleitung 18 nicht von den zweiten Sammelschienen 11b, 12b und 13b in der Breitenrichtung vorsteht, wenn das piezoelektrische Substrat in der Draufsicht betrachtet wird, und es ist zweckmäßig, dass die Breite der ersten Verdrahtungsleitung 18 kleiner ist als die Breite einer jeden der zweiten Sammelschienen 11b, 12b und 13b. In diesem Fall gibt es selbst dann, wenn die Position der oben angesprochenen ersten Verdrahtungsleitung 18 in der Breitenrichtung oder in der Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen versetzt wird, eine Vergrößerung des akzeptablen Abweichungsbereichs an der Position der ersten Verdrahtungsleitung 18, wodurch die Fläche, in der die erste Verdrahtungsleitung 18 und die zweiten Sammelschienen 11b, 12b und 13b einander zugewandt sind, konstant ist, und somit können Schwankungen in der oben angesprochenen elektrostatischen Kapazität reduziert werden. Darum können die Isoliereigenschaften und dergleichen effektiv verbessert werden. Außerdem kann die Toleranz für die Position, an der die erste Verdrahtungsleitung 18 ausgebildet wird, vergrößert werden.
15 ist eine schematische Draufsicht einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In einer Vorrichtung für elastische Wellen 51 ist ein Resonator für elastische Wellen 52 mit dem ersten längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 3 verbunden. Die übrige Konfiguration der Vorrichtung für elastische Wellen 51 gemäß der vierten Ausführungsform ist im Wesentlichen die gleiche wie die der Vorrichtung für elastische Wellen 1 gemäß der ersten Ausführungsform. In der vorliegenden Ausführungsform kreuzen Verdrahtungsleitungen einander dreidimensional im Wesentlichen in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform. Somit kann eine Distanz X3 zwischen dem ersten längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 3 und dem Resonator für elastische Wellen 52, der auf dem piezoelektrischen Substrat 2 angeordnet ist, reduziert werden. Darum kann die Fläche des piezoelektrischen Substrats 2 reduziert werden, und eine Verkleinerung der Vorrichtung für elastische Wellen 51 kann ebenfalls realisiert werden.
Wie aus der vierten Ausführungsform zu erkennen ist, können in der Vorrichtung für elastische Wellen gemäß der vorliegenden Erfindung verschiedene Elemente für elastische Wellen, wie zum Beispiel ein längsgekoppeltes Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen und ein Resonator für elastische Wellen, mit dem längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen verbunden sein.
16 ist eine schematische Draufsicht einer Vorrichtung für elastische Wellen gemäß einer fünften Ausführungsform. Eine Vorrichtung für elastische Wellen 61 gemäß der fünften Ausführungsform ist im Wesentlichen in der gleichen Weise konfiguriert wie die Vorrichtung für elastische Wellen 21 gemäß der zweiten Ausführungsform. Jedoch ist in der Vorrichtung für elastische Wellen 61 eine erste Verdrahtungsleitung 62, die mit einem Erdungspotenzial verbunden ist, so angeordnet, dass sie eine Region, in der die ersten und zweiten längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 3A und 23 angeordnet sind, umgibt. Die erste Verdrahtungsleitung 62 hat eine rechteckige rahmenartige Form. Die oben angesprochenen ersten Verdrahtungsleitungen 18 und 40 sind in der ersten Verdrahtungsleitung 62 enthalten, die eine rechteckige rahmenartige Form hat. Die erste Verdrahtungsleitung 62 erstreckt sich zu den ersten Verdrahtungsleitungen 20 und 42. Die erste Verdrahtungsleitung 42 ist über den zweiten Sammelschienen 31b, 32b und 33b angeordnet und erstreckt sich auf einer anorganischen Isolierschicht in der Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen. Auf diese Weise ist es bevorzugt, dass die erste Verdrahtungsleitung 62, die mit dem Erdungspotenzial verbunden ist, in einer ringartigen Form ausgebildet ist, welche die Region umgibt, in der die längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 3A und 23 angeordnet sind. Infolge dessen können die längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 3A und 23 elektromagnetisch von den peripheren Elementen und Schaltkreisen abgeschirmt werden.
Außerdem kann, wie in 17 veranschaulicht, ein ausgeschnittener Abschnitt 62A in einem Abschnitt der ersten Verdrahtungsleitung 62 ausgebildet sein, die in der ringartigen Form ausgebildet ist, welche die Region umgibt, in der die längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 3A und 23 angeordnet sind, wobei der ausgeschnittene Abschnitt 62A es ermöglicht, dass die Innenseite und die Außenseite des Rings miteinander in Strömungsverbindung stehen. In diesem Fall kann, wenn die erste Verdrahtungsleitung 62 durch Fotolithografie gebildet wird, ein Photoresist leicht abgetrennt werden. Somit kann die erste Verdrahtungsleitung 62, die die oben angesprochene elektromagnetische Abschirmungsfunktion erfüllt, auf einfache Weise gebildet werden. In diesem Fall ist es, wenn das piezoelektrische Substrat 2 in einer Draufsicht betrachtet wird, zweckmäßig, dass der ausgeschnittene Abschnitt 62A in der ersten Verdrahtungsleitung 62 ausgebildet ist, die eine ringartige Form aufweist, und dass die erste Verdrahtungsleitung 62 keinen geschlossenen Hohlraum aufweist, der im Inneren des Rings ausgebildet ist.
Wie in 18 veranschaulicht, ist es auch zweckmäßig, dass jedes der zwei ersten und zweiten längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 70 und 80 aus einem längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen vom Fünf-IDT-Typ besteht. Das erste längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 70 enthält erste bis fünfte IDT-Elektroden 71 bis 75, die in einer Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen angeordnet sind. Außerdem sind Reflektoren 76 und 77 an entgegengesetzten Enden in der Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen angeordnet. Die Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen entspricht der durch Z in 18 angedeuteten Richtung.
Das erste längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 70 ist mit einem unsymmetrischen Eingangsanschluss 91 verbunden. Anders ausgedrückt: Der unsymmetrische Eingangsanschluss 91 ist mit einem Ende einer jeden der IDT-Elektroden 72 und 74 verbunden. Ein Ende einer jeden der IDT-Elektroden 71, 73 und 75 ist mit der ersten Verdrahtungsleitung 40 verbunden. Die oben angesprochene erste Verdrahtungsleitung 40 ist mit dem einen Ende einer jeden der IDT-Elektroden 71, 73 und 75 über Durchgangslöcher verbunden, die in der anorganischen Isolierschicht ausgebildet sind. In ähnlicher Weise ist ein Ende eines jeden der Reflektoren 76 und 77 mit der ersten Verdrahtungsleitung 40 verbunden.
Wie in dem in 16 veranschaulichten Fall ist die erste Verdrahtungsleitung 40 in der ersten Verdrahtungsleitung 62 enthalten, die eine rechteckige rahmenartige Form hat. Die erste Verdrahtungsleitung 62 ist mit einem Referenzpotenzial oder einem Erdungspotenzial verbunden.
Das zweite längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 80 ist mit dem ersten längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 70 in Kaskade verbunden. Das zweite längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen 80 enthält IDT-Elektroden 81 bis 85, die in der Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen angeordnet sind. Außerdem sind Reflektoren 86 und 87 an gegenüberliegenden Enden in der Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen angeordnet. Ein Ausgangsende des zweiten längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen 80 ist mit einem unsymmetrischen Ausgangsanschluss 92 verbunden. Genauer gesagt, ist ein Ende einer jeden der IDT-Elektroden 82 und 84 mit dem unsymmetrischen Ausgangsanschluss 92 verbunden. Ein Ende einer jeden der IDT-Elektroden 81, 83 und 85 ist mit dem Erdungspotenzial verbunden, das heißt, mit der ersten Verdrahtungsleitung 62, die eine rechteckige rahmenartige Form hat. Anders ausgedrückt: Die erste Verdrahtungsleitung 62 ist elektrisch mit einer von Sammelschienen einer jeden der IDT-Elektroden 81, 83 und 85 verbunden, indem sie sich durch Durchgangslöcher erstreckt, die in der (nicht veranschaulichten) anorganischen Isolierschicht ausgebildet sind.
Jede der Sammelschienen, die sich zu dem oben angesprochenen unsymmetrischen Eingangsanschluss 91 und dem oben angesprochenen unsymmetrischen Ausgangsanschluss 92 erstrecken oder sich zu dem unsymmetrischen Eingangsanschluss 91 oder dem unsymmetrischen Ausgangsanschluss 92 erstrecken, und die erste Verdrahtungsleitung 62 kreuzen einander dreidimensional, wobei die anorganische Isolierschicht auf der Eingangsendseite und der Ausgangsendseite dazwischen angeordnet ist. Darum können auch in der vorliegenden Ausführungsform ein Platz auf der Eingangsendseite und ein Platz auf der Ausgangsendseite reduziert werden.
In einer Zwischenstufenregion sind die Sammelschienen der IDT-Elektroden 71, 73 und 75 des ersten längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen 70 und die Sammelschienen der IDT-Elektroden 81, 83 und 85 des zweiten längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen 80 elektrisch durch zweite Verdrahtungsleitungen 93 bis 95, die als Zwischenstufenverbindungsverdrahtungsleitungen dienen, miteinander verbunden.
Die erste Verdrahtungsleitung 62 ist elektrisch mit den Sammelschienen der IDT-Elektroden 72, 74, 82 und 84 verbunden, wobei sich die Sammelschienen auf der Seite befinden, auf der die Zwischenstufenregion vorhanden ist. Anders ausgedrückt: Die erste Verdrahtungsleitung 62 ist elektrisch mit den Sammelschienen der IDT-Elektroden 72, 74, 82 und 84 auf der Seite verbunden, auf der die Zwischenstufenregion vorhanden ist, indem sie sich durch die Durchgangslöcher erstreckt, die in der anorganischen Isolierschicht ausgebildet sind. Darum kreuzen sich auch in der Zwischenstufenregion die Sammelschienen, die mit den zweiten Verdrahtungsleitungen 93 bis 95 oder einem Signalpotenzial verbunden sind, und die erste Verdrahtungsleitung 62 einander dreidimensional in der Region, in der die Sammelschienen ausgebildet sind, wodurch eine Platzersparnis erreicht werden kann.
Die erste Verdrahtungsleitung 62 ist mit dem Referenzpotenzial oder dem Erdungspotenzial verbunden.
Die Verbindung zwischen der ersten Verdrahtungsleitung 62 und dem Referenzpotenzial kann dadurch realisiert werden, dass die erste Verdrahtungsleitung 62 mit einem Referenzpotenzial verbunden wird, das in oder auf einem Substrat angeordnet wird, in oder auf dem die Vorrichtung für elastische Wellen montiert werden soll. Obgleich die Gesamtform der ersten Verdrahtungsleitung 62 eine ringartige Form ist, hat die erste Verdrahtungsleitung 62 in einem Abschnitt einen ausgeschnittenen Abschnitt 62B, der als ein Schlitz dient. Wenn also die erste Verdrahtungsleitung 62 durch Fotolithografie ausgebildet wird, kann ein Photoresist leicht abgetrennt werden.
Wenn das piezoelektrische Substrat in einer Draufsicht betrachtet wird, ist es zweckmäßig, dass die Länge des oben angesprochenen Schlitzes 62B in der Z-Richtung in 18, das heißt die Länge des Schlitzes, maximal das Fünffache der Leitungsbreite der ersten Verdrahtungsleitung 62 beträgt. Hier ist die Leitungsbreite eine Abmessung W in einer Richtung senkrecht zur Richtung, in der sich die erste Verdrahtungsleitung 62, die eine ringartige Form aufweist, ringförmig erstreckt. In dem Fall, wo die Länge des ausgeschnittenen Abschnitts 62B in der Richtung, in der sich ein ringförmiger Abschnitt der ersten Verdrahtungsleitung 62 erstreckt, mindestens 10 µm beträgt und maximal das Fünffache der Leitungsbreite W der ersten Verdrahtungsleitung 62 beträgt, kann ein Photoresist leicht abgetrennt werden, während die elektromagnetische Abschirmungsfunktion ausreichend erfüllt wird.
Man beachte, dass die Kombination der Eingangs- und Ausgangsanschlüsse der Vorrichtung für elastische Wellen nicht auf unsymmetrisch-unsymmetrisch beschränkt ist und unsymmetrisch-symmetrisch oder symmetrisch-unsymmetrisch sein kann.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung für elastische Wellen
2: piezoelektrisches Substrat
3, 3A: erstes längsgekoppeltes Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen
11 bis 13: IDT-Elektrode
11a, 12a, 13a: erste Sammelschiene
11b, 12b, 13b: zweite Sammelschiene
11c, 12c, 13c: erster Elektrodenfinger
11d, 12d, 13d: zweiter Elektrodenfinger
14, 15: Reflektor
14a, 15a: erste Sammelschiene
14b, 15b: zweite Sammelschiene
17: anorganische Isolierschicht
18, 20: erste Verdrahtungsleitung
19, 20A: zweite Verdrahtungsleitung
21: Vorrichtung für elastische Wellen
23: zweites längsgekoppeltes Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen
31 bis 33: IDT-Elektrode
31a, 32a, 33a: erste Sammelschiene
34, 35: Reflektor
40 42: erste Verdrahtungsleitung
41: zweite Verdrahtungsleitung
43a 43b: zweite Verdrahtungsleitung
51, 61: Vorrichtung für elastische Wellen
52: Resonator für elastische Wellen
62: erste Verdrahtungsleitung
62A, 62B: ausgeschnittener Abschnitt
70, 80: erstes und zweites längsgekoppeltes Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen
71 bis 75, 81 bis 85: IDT-Elektrode
76, 77, 86, 87: Reflektor
91: unsymmetrischer Eingangsanschluss
92: unsymmetrischer Ausgangsanschluss
93 bis 95: zweiter Verdrahtungsleitung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2010150882 A [0003]
WO 2014199674 A [0003]
JP 2004282707 [0003]

Claims

Vorrichtung für elastische Wellen, umfassend: ein piezoelektrisches Substrat und ein erstes längsgekoppeltes Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen, das auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist und das mindestens drei Interdigitaltransducer (IDT)-Elektroden enthält, die in einer Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen angeordnet sind, wobei jede der IDT-Elektroden eine erste Sammelschiene und eine zweite Sammelschiene enthält, wobei die erste Sammelschiene und die zweite Sammelschiene jeweils auf einer Seite eines ersten Endes und einer Seite eines zweiten Endes in einer Richtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen angeordnet sind, wobei eine anorganische Isolierschicht so angeordnet ist, dass sie mehrere der ersten Sammelschienen oder mehrere der zweiten Sammelschienen auf mindestens einer der Seite eines ersten Endes und der Seite eines zweiten Endes bedeckt, wobei die Vorrichtung für elastische Wellen ferner umfasst: eine erste Verdrahtungsleitung, die über den mehreren ersten Sammelschienen oder über den mehreren zweiten Sammelschienen angeordnet ist und so auf der anorganischen Isolierschicht angeordnet ist, dass sie sich in der Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen erstreckt, und eine zweite Verdrahtungsleitung, die so auf dem piezoelektrischen Substrat angeordnet ist, dass sie die erste Verdrahtungsleitung dreidimensional kreuzt, wobei die anorganische Isolierschicht zwischen der ersten Verdrahtungsleitung und der zweiten Verdrahtungsleitung angeordnet ist, und wobei die erste Verdrahtungsleitung unter den mehreren ersten Sammelschienen oder unter den mehreren zweiten Sammelschienen mit Sammelschienen verbunden ist, die mit demselben Potenzial verbunden sind, indem sie sich durch die anorganische Isolierschicht hindurch erstreckt.
Vorrichtung für elastische Wellen nach Anspruch 1, ferner ein Element für elastische Wellen umfassend, das auf einer Seite angeordnet ist, auf der die mehreren zweiten Sammelschienen des ersten längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen angeordnet sind.
Vorrichtung für elastische Wellen nach Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn das piezoelektrische Substrat in der Draufsicht betrachtet wird, über der ersten Verdrahtungsleitung, die über den mehreren ersten Sammelschienen oder über den mehreren zweiten Sammelschienen angeordnet ist und so auf der anorganischen Isolierschicht angeordnet ist, dass sie sich in der Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen erstreckt, die mehreren ersten Sammelschienen oder die mehreren zweiten Sammelschienen angeordnet sind, und die erste Verdrahtungsleitung nicht von den mehreren ersten Sammelschienen oder den mehreren zweiten Sammelschienen hervorsteht.
Vorrichtung für elastische Wellen nach Anspruch 2, wobei das Element für elastische Wellen ein zweites längsgekoppeltes Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen ist, und wobei das zweite längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen mit dem ersten längsgekoppelten Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen in Kaskade verbunden ist.
Vorrichtung für elastische Wellen nach Anspruch 2, wobei das Element für elastische Wellen ein Resonator für elastische Wellen ist.
Vorrichtung für elastische Wellen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei, wenn eine Breitenrichtung einer jeden der ersten Sammelschienen oder eine Breitenrichtung einer jeden der zweiten Sammelschienen parallel zu der Richtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung für elastische Wellen verläuft, eine Breite der ersten Verdrahtungsleitung kleiner ist als eine Breite einer jeden der ersten Sammelschienen oder eine Breite einer jeden der zweiten Sammelschienen.
Vorrichtung für elastische Wellen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Sammelschienen, die mit demselben Potenzial verbunden sind, Sammelschienen sind, die mit einem Erdungspotenzial verbunden sind, und wobei die erste Verdrahtungsleitung mit dem Erdungspotenzial verbunden ist.
Vorrichtung für elastische Wellen nach Anspruch 7, wobei die erste Verdrahtungsleitung so angeordnet ist, dass sie das erste längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen umgibt.
Vorrichtung für elastische Wellen nach Anspruch 2, wobei die erste Verdrahtungsleitung eine Verdrahtungsleitung ist, die mit einem Erdungspotenzial verbunden ist, und so angeordnet ist, dass sie das erste längsgekoppelte Filter vom Resonatortyp für elastische Wellen und das Element für elastische Wellen umgibt.
Vorrichtung für elastische Wellen nach Anspruch 9, wobei die erste Verdrahtungsleitung eine ringartige Form hat.
Vorrichtung für elastische Wellen nach Anspruch 10, wobei, wenn das piezoelektrische Substrat in der Draufsicht betrachtet wird, die erste Verdrahtungsleitung einen ausgeschnittenen Abschnitt hat, der es der Innenseite und der Außenseite der ringartigen Form ermöglicht, miteinander in Strömungsverbindung zu stehen.
Vorrichtung für elastische Wellen nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das piezoelektrische Substrat ein LiNbO₃-Substrat ist.
Vorrichtung für elastische Wellen nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die anorganische Isolierschicht auf dem piezoelektrischen Substrat so angeordnet ist, dass sie mindestens mehrere der IDT-Elektroden des ersten längsgekoppelten Filters vom Resonatortyp für elastische Wellen bedeckt.
Vorrichtung für elastische Wellen nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die anorganische Isolierschicht aus Siliziumoxid besteht.