JP2019121879A - Multiplexer - Google Patents

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Abstract

To provide a multiplexer with an excellent characteristic.SOLUTION: A multiplexer comprises: a first piezoelectric substrate as a lithium tantalate substrate or a lithium niobate substrate; a second piezoelectric substrate as the lithium tantalate substrate and the lithium niobate substrate; a ladder filter connected to between a common terminal and a first terminal, and including a plurality of resonator having a first IDT formed by a first metal film provided onto the first piezoelectric substrate; and a multiple mode filter connected to between the common terminal and a second terminal, including a passing band higher than that of the ladder filter, formed by a second metal film provided onto the second piezoelectric substrate, and including a plurality of second IDTs of which an average pitch of a grating electrode of at least one second IDT is larger than the average pitch of the grating electrode of at least one first IDT of the plurality of resonator.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、マルチプレクサに関し、例えばグレーティング電極を有するマルチプレクサに関する。   The present invention relates to multiplexers, for example multiplexers with grating electrodes.

携帯電話を代表とする高周波通信用システムにおいて、通信に使用する周波数帯以外の不要な信号を除去するために、高周波フィルタ等が用いられている。高周波フィルタ等には、弾性表面波(SAW:Surface acoustic wave)素子等を有する弾性波デバイスが用いられている。SAW素子は、圧電基板上にIDT(Interdigital Transducer)等のグレーティング電極を形成した素子である。グレーティング電極が励振する弾性表面波の音速を圧電基板内を伝播するバルク波の音速より遅くすることで、低損失とすることが知られている(例えば特許文献1)。   2. Description of the Related Art In a system for high frequency communication represented by a mobile phone, a high frequency filter or the like is used in order to remove unnecessary signals other than frequency bands used for communication. An elastic wave device having a surface acoustic wave (SAW) element or the like is used as a high frequency filter or the like. The SAW element is an element in which a grating electrode such as an IDT (Interdigital Transducer) is formed on a piezoelectric substrate. It is known to reduce the loss by setting the sound velocity of the surface acoustic wave excited by the grating electrode slower than the sound velocity of the bulk wave propagating in the piezoelectric substrate (for example, Patent Document 1).

特開2016−136712号公報JP, 2016-136712, A

マルチプレクサでは、低損失、減衰特性に優れかつ広帯域なフィルタが求められている。しかしながら、マルチプレクサに好適なフィルタの構成については知られていない。   In the multiplexer, a low loss, wide band filter with excellent attenuation characteristics is required. However, the configuration of a filter suitable for the multiplexer is not known.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、特性が優れたマルチプレクサを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a multiplexer having excellent characteristics.

本発明は、タンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板である第1圧電基板と、タンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板である第2圧電基板と、共通端子と第1端子との間に電気的に接続され、前記第1圧電基板上に設けられた第1金属膜により形成された第1IDTを有する複数の共振器を含むラダー型フィルタと、前記共通端子と第2端子との間に電気的に接続され、前記ラダー型フィルタの通過帯域より高い通過帯域を有し、前記第2圧電基板上に設けられた第2金属膜により形成され、少なくとも1つの第2IDTのグレーティング電極の平均ピッチが前記複数の共振器の少なくとも1つの第1IDTのグレーティング電極の平均ピッチより大きい複数の第2IDTを有する多重モードフィルタと、を備えるマルチプレクサである。   The present invention provides an electrical connection between a first piezoelectric substrate, which is a lithium tantalate substrate or a lithium niobate substrate, a second piezoelectric substrate, which is a lithium tantalate substrate or a lithium niobate substrate, and a common terminal and a first terminal. A ladder type filter including a plurality of resonators having a first IDT connected to the first piezoelectric substrate and connected to the first piezoelectric substrate, and electrically connected between the common terminal and the second terminal Of the grating electrodes of at least one second IDT formed of a second metal film provided on the second piezoelectric substrate and having a passband higher than that of the ladder type filter A multi-mode filter having a plurality of second IDTs larger than an average pitch of at least one first IDT grating electrode of the plurality of resonators; It is a mux.

本発明は、タンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板である単一の圧電基板と、共通端子と第1端子との間に電気的に接続され、前記圧電基板上に設けられた第1金属膜により形成された第1IDTを有する複数の共振器を含むラダー型フィルタと、前記共通端子と第2端子との間に電気的に接続され、前記ラダー型フィルタの通過帯域より高い通過帯域を有し、前記圧電基板上に設けられた第2金属膜により形成され、少なくとも1つの第2IDTのグレーティング電極の平均ピッチが前記複数の共振器の少なくとも1つの第1IDTのグレーティング電極の平均ピッチより大きい複数の第2IDTを有する多重モードフィルタと、を備えるマルチプレクサである。   According to the present invention, a first metal film electrically connected between a common terminal and a first terminal and provided on a single piezoelectric substrate which is a lithium tantalate substrate or a lithium niobate substrate and provided on the piezoelectric substrate And a ladder-type filter including a plurality of resonators having a first IDT formed by the first IDT and electrically connected between the common terminal and the second terminal, and having a passband higher than a passband of the ladder-type filter A plurality of second metal films provided on the piezoelectric substrate, wherein an average pitch of grating electrodes of at least one second IDT is larger than an average pitch of grating electrodes of at least one first IDT of the plurality of resonators; A multi-mode filter having a second IDT.

上記構成において、前記複数の共振器を電気的に接続し、少なくとも一部において前記第1金属膜と前記第2金属膜とが積層された第1配線と、前記多重モードフィルタと前記共通端子および/または前記第2端子とを電気的に接続し、少なくとも一部において前記第1金属膜と前記第2金属膜とが積層された第2配線と、を備える構成とすることができる。   In the above configuration, a first wiring in which the plurality of resonators are electrically connected and the first metal film and the second metal film are laminated at least in part, the multimode filter, the common terminal, and And / or the second wiring may be electrically connected to the second terminal, and a second wiring in which the first metal film and the second metal film are stacked at least in part may be provided.

上記構成において、前記第2IDTのグレーティング電極の音響インピーダンスは前記第1IDTのグレーティング電極の音響インピーダンスより小さい構成とすることができる。   In the above configuration, the acoustic impedance of the grating electrode of the second IDT can be smaller than the acoustic impedance of the grating electrode of the first IDT.

上記構成において、前記第2IDTのグレーティング電極の音響インピーダンスは前記第1IDTのグレーティング電極の音響インピーダンスの1/2以下である構成とすることができる。   In the above configuration, the acoustic impedance of the grating electrode of the second IDT may be half or less of the acoustic impedance of the grating electrode of the first IDT.

上記構成において、前記第1金属膜は、Cu、W、Ru、Mo、Ta、Pt、Pd、Ir、Rh、ReおよびTeの少なくとも1つを主成分とする金属膜を含む構成とすることができる。   In the above configuration, the first metal film may include a metal film containing at least one of Cu, W, Ru, Mo, Ta, Pt, Pd, Ir, Rh, Re, and Te as a main component. it can.

上記構成において、前記第2金属膜は、Alを主成分とする金属膜を含む構成とすることができる。   In the above configuration, the second metal film can include a metal film containing Al as a main component.

上記構成において、前記第1IDTのグレーティング電極および前記第2IDTのグレーティング電極が励振する弾性波はSH波である構成とすることができる。   In the above configuration, the elastic wave excited by the grating electrode of the first IDT and the grating electrode of the second IDT may be a SH wave.

上記構成において、前記圧電基板は、20°以上かつ48°以下のカット角を有するYカットX伝播タンタル酸リチウム基板である構成とすることができる。   In the above configuration, the piezoelectric substrate may be a Y-cut X-propagation lithium tantalate substrate having a cut angle of 20 ° or more and 48 ° or less.

上記構成において、前記第1金属膜は積層された1または複数の第3金属膜により形成され、前記1または複数の第3金属膜のうち各第3金属膜の密度をρi、前記各第3金属膜のポアソン比をPi、前記各第3金属膜の膜厚をhi、Cuの密度をρ0、Cuのポアソン比をP0、および前記第1IDTのグレーティング電極の平均ピッチをλとしたとき、前記各第3金属膜における(hi/λ)×(ρi/ρ0)×(Pi/P0)を前記1または複数の第3金属膜について合計した値が0.08より大きい構成とすることができる。   In the above configuration, the first metal film is formed of one or more stacked third metal films, and the density of each third metal film of the one or more third metal films is ρi, and each of the third metal films is Assuming that the Poisson's ratio of the metal film is Pi, the film thickness of each of the third metal films is hi, the density of Cu is 00, the Poisson's ratio of Cu is P0, and the average pitch of the grating electrodes of the first IDT is λ. The sum of (hi / λ) × (ρi / ρ0) × (Pi / P0) in each of the third metal films for the one or more third metal films may be greater than 0.08.

本発明によれば、特性が優れたマルチプレクサを提供することができる。   According to the present invention, a multiplexer with excellent characteristics can be provided.

図1は、実施例1に係るマルチプレクサの回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a multiplexer according to the first embodiment. 図2(a)は、実施例1における送信フィルタに用いられる弾性波共振器を示す平面図、図2(b)は、図2(a)のA−A断面図である。Fig.2 (a) is a top view which shows the elastic wave resonator used for the transmission filter in Example 1, FIG.2 (b) is AA sectional drawing of Fig.2 (a). 図3(a)は、実施例1における受信フィルタに用いられる多重モードフィルタを示す平面図、図3(b)は、図3(a)のA−A断面図である。FIG. 3A is a plan view showing a multimode filter used for the reception filter in the first embodiment, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 図4(a)は、比較例1における多重モードフィルタの通過特性を示す図、図4(b)は、アドミッタンスの虚部Im|Y|を示す図である。FIG. 4A shows the pass characteristic of the multimode filter in Comparative Example 1, and FIG. 4B shows the imaginary part Im | Y | of admittance. 図5(a)は、実施例1における多重モードフィルタの通過特性を示す図、図5(b)は、アドミッタンスの虚部Im|Y|を示す図である。FIG. 5A is a view showing the pass characteristic of the multimode filter in the first embodiment, and FIG. 5B is a view showing an imaginary part Im | Y | of admittance. 図6(a)から図6(c)は、それぞれ実施例1の変形例1から3に係る共振器の断面図である。FIGS. 6A to 6C are cross-sectional views of resonators according to first to third modifications of the first embodiment, respectively. 図7(a)および図7(b)は、実施例2におけるそれぞれ送信フィルタおよび受信フィルタの平面図である。FIGS. 7A and 7B are plan views of the transmission filter and the reception filter in the second embodiment, respectively. 図8は、実施例2の変形例1における送信フィルタおよび受信フィルタの平面図である。FIG. 8 is a plan view of the transmission filter and the reception filter in the first modification of the second embodiment. 図9(a)は、実施例2の変形例2に係る送信フィルタおよび受信フィルタの平面図、図9(b)は、図9(a)のA−A断面図である。Fig.9 (a) is a top view of the transmission filter based on the modification 2 of Example 2, and a receiving filter, FIG.9 (b) is AA sectional drawing of Fig.9 (a). 図10(a)は、実施例2の変形例3に係る送信フィルタおよび受信フィルタの平面図、図10(b)は、図10(a)のA−A断面図である。Fig.10 (a) is a top view of the transmission filter based on the modification 3 of Example 2, and a receiving filter, FIG.10 (b) is AA sectional drawing of Fig.10 (a).

以下、図面を参照し、本発明の実施例について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、実施例1に係るマルチプレクサの回路図である。図1に示すように、共通端子Antと送信端子Txとの間に送信フィルタ40が接続されている。共通端子Antと受信端子Rxとの間に受信フィルタ42が接続されている。   FIG. 1 is a circuit diagram of a multiplexer according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, a transmission filter 40 is connected between the common terminal Ant and the transmission terminal Tx. A reception filter 42 is connected between the common terminal Ant and the reception terminal Rx.

送信フィルタ40は、ラダー型フィルタであり、直列共振器S1からS5および並列共振器P1からP4を有している。直列共振器S1からS5は、共通端子Antと送信端子Txとの間の経路に直列に接続されている。並列共振器P1からP4は、各々一端が共通端子Antと送信端子Txとの間の経路に接続され、他端がグランド端子に接続されている。直列共振器S1からS5および並列共振器P1からP4の個数は所望の特性となるように設定される。受信フィルタ42は縦結合型の多重モードフィルタDMSである。多重モードフィルタは例えば2重モードフィルタである。   The transmission filter 40 is a ladder type filter, and includes series resonators S1 to S5 and parallel resonators P1 to P4. The series resonators S1 to S5 are connected in series in a path between the common terminal Ant and the transmission terminal Tx. The parallel resonators P1 to P4 each have one end connected to the path between the common terminal Ant and the transmission terminal Tx, and the other end connected to the ground terminal. The number of series resonators S1 to S5 and parallel resonators P1 to P4 are set to have desired characteristics. The reception filter 42 is a longitudinally coupled multimode filter DMS. The multimode filter is, for example, a dual mode filter.

送信フィルタ40は、送信端子Txから入力された高周波信号のうち送信帯域の信号を共通端子Antに通過させ他の周波数の信号を抑圧する。受信フィルタ42は、共通端子Antから入力された高周波信号のうち受信帯域の信号を受信端子Rxに通過させ他の周波数の信号を抑圧する。送信帯域と受信帯域とは重ならない。この例では、送信帯域は受信帯域より低い。このため、送信フィルタ40では、通過帯域より高周波数な受信帯域において減衰量が大きいことが求められる。受信フィルタ42では、通信帯域より低周波数な送信帯域において減衰量が大きいことが求められる。このため、送信フィルタ40としてラダー型フィルタを用い、受信フィルタ42として多重モードフィルタを用いる。なお、送信帯域が受信帯域より高い場合は、受信フィルタとしてラダー型フィルタを用い、送信フィルタとして多重モードフィルタを用いる。すなわち、通過特性の低いフィルタをラダー型フィルタとし、通過特性の高いフィルタを多重モードフィルタとする。   Among the high frequency signals input from the transmission terminal Tx, the transmission filter 40 passes the signal of the transmission band to the common terminal Ant and suppresses the signals of other frequencies. The reception filter 42 passes the signal of the reception band among the high frequency signals input from the common terminal Ant to the reception terminal Rx and suppresses the signals of other frequencies. The transmit band and the receive band do not overlap. In this example, the transmission band is lower than the reception band. Therefore, the transmission filter 40 is required to have a large amount of attenuation in the reception band higher in frequency than the pass band. The reception filter 42 is required to have a large amount of attenuation in a transmission band lower than the communication band. Therefore, a ladder type filter is used as the transmission filter 40, and a multi-mode filter is used as the reception filter 42. When the transmission band is higher than the reception band, a ladder type filter is used as a reception filter, and a multiplex mode filter is used as a transmission filter. That is, a filter with low pass characteristics is a ladder type filter, and a filter with high pass characteristics is a multi-mode filter.

図2(a)は、実施例1における送信フィルタに用いられる弾性波共振器を示す平面図、図2(b)は、図2(a)のA−A断面図である。図2(a)および図2(b)に示すように、弾性波共振器20は、IDT12および反射器14を有している。IDT12および反射器14は圧電基板10a上に設けられている。圧電基板10aは、タンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板である。IDT12および反射器14は金属膜11aにより形成されている。IDT12は一対の櫛型電極18を有する。一対の櫛型電極18は、それぞれ複数の電極指16と、複数の電極指16が接続されたバスバー15と、を有する。一対の櫛型電極18の電極指16は、グレーティング電極を形成する。一方の櫛型電極18の電極指16と他方の櫛型電極18の電極指16とは少なくとも一部で互い違いに設けられている。IDT12の弾性波の伝播方向の両側に反射器14が形成されている。反射器14は、弾性波を反射する。金属膜11aの膜厚をT1、グレーティング電極のピッチ(同じ櫛型電極18内の電極指16のピッチ)をλ1とする。λ1は、IDT12が励振する弾性表面波の波長に相当する。   Fig.2 (a) is a top view which shows the elastic wave resonator used for the transmission filter in Example 1, FIG.2 (b) is AA sectional drawing of Fig.2 (a). As shown in FIGS. 2A and 2B, the elastic wave resonator 20 has an IDT 12 and a reflector 14. The IDT 12 and the reflector 14 are provided on the piezoelectric substrate 10a. The piezoelectric substrate 10a is a lithium tantalate substrate or a lithium niobate substrate. The IDT 12 and the reflector 14 are formed of the metal film 11a. The IDT 12 has a pair of comb electrodes 18. The pair of comb-shaped electrodes 18 each have a plurality of electrode fingers 16 and a bus bar 15 to which the plurality of electrode fingers 16 are connected. The electrode fingers 16 of the pair of comb electrodes 18 form a grating electrode. The electrode fingers 16 of one comb electrode 18 and the electrode fingers 16 of the other comb electrode 18 are alternately provided at least in part. The reflectors 14 are formed on both sides of the IDT 12 in the propagation direction of the elastic wave. The reflector 14 reflects the elastic wave. The film thickness of the metal film 11a is T1, and the pitch of the grating electrodes (pitch of the electrode fingers 16 in the same comb electrode 18) is λ1. λ1 corresponds to the wavelength of the surface acoustic wave that the IDT 12 excites.

IDT12により励振された弾性表面波の音速が圧電基板10a内を伝播するバルク波(例えば最も遅い横波バルク波)の音速より早い場合、弾性表面波はバルク波を放射しながら圧電基板の表面を伝播する。よって、損失が生じる。特に、弾性表面波の一種であるSH(Shear Horizontal)波の音速はバルク波の音速より早い。このため、SH波を主モードとする弾性波共振器20では損失が大きくなる。例えば、20°以上かつ48°以下のカット角を有するYカットX伝播タンタル酸リチウム基板では、SH波が主モードとなる。   When the sound velocity of the surface acoustic wave excited by the IDT 12 is faster than the sound velocity of the bulk wave (for example, the slowest shear bulk wave) propagating in the piezoelectric substrate 10a, the surface acoustic wave propagates the surface of the piezoelectric substrate while emitting the bulk wave. Do. Thus, losses occur. In particular, the sound velocity of a SH (Shear Horizontal) wave, which is a type of surface acoustic wave, is faster than the sound velocity of bulk waves. For this reason, in the elastic wave resonator 20 having the SH wave as the main mode, the loss is large. For example, in a Y-cut X-propagation lithium tantalate substrate having a cut angle of 20 ° or more and 48 ° or less, the SH wave is the main mode.

弾性表面波の音速を遅くするため、金属膜11aに音響インピーダンスの大きな金属を用い、金属膜11aを厚くする。音響インピーダンスZは、密度をρ、ヤング率をEおよびポアソン比をPrとすると、以下の式で表される。

Figure 2019121879
In order to slow the sound velocity of the surface acoustic wave, a metal having a large acoustic impedance is used for the metal film 11a, and the metal film 11a is thickened. The acoustic impedance Z is represented by the following equation, where density is 密度, Young's modulus is E, and Poisson's ratio is Pr.
Figure 2019121879

表1は、Cu(銅)、W(タングステン)、Ru(ルテニウム)、Mo(モリブデン)およびAl(アルミニウム)の密度、ヤング率、ポアソン比および音響インピーダンスを示す表である。表1のように、Cu、W、RuおよびMoの音響インピーダンスはAlの2倍以上である。

Figure 2019121879
Table 1 is a table showing the density, Young's modulus, Poisson's ratio and acoustic impedance of Cu (copper), W (tungsten), Ru (ruthenium), Mo (molybdenum) and Al (aluminum). As shown in Table 1, the acoustic impedance of Cu, W, Ru and Mo is at least twice that of Al.
Figure 2019121879

例えば、圧電基板10aが20°以上かつ48°以下のカット角を有するX伝播タンタル酸リチウム基板であり、金属膜11aがMoまたはCuを主成分とする場合、T1/λ1>0.08とする。金属膜11aがWを主成分とする場合、T1/λ1>0.05とする。金属膜11aがRuを主成分とする場合、T1/λ1>0.07とする。これにより、SH波の音速がバルク波の音速より遅くなり、低損失となる。   For example, when the piezoelectric substrate 10a is an X-propagating lithium tantalate substrate having a cut angle of 20 ° or more and 48 ° or less and the metal film 11a contains Mo or Cu as a main component, T1 / λ1> 0.08 . When the metal film 11 a contains W as a main component, T1 / λ1> 0.05. When the metal film 11a contains Ru as a main component, T1 / λ1> 0.07. As a result, the sound velocity of the SH wave becomes slower than the sound velocity of the bulk wave, resulting in low loss.

図3(a)は、実施例1における受信フィルタに用いられる多重モードフィルタを示す平面図、図3(b)は、図3(a)のA−A断面図である。図3(a)および図3(b)に示すように、多重モードフィルタDMSは、IDT12aから12cおよび反射器14を有している。IDT12aから12cおよび反射器14は圧電基板10b上に設けられている。圧電基板10bは、タンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板である。IDT12aから12cの構造はIDT12と同じであり説明を省略する。IDT12aから12cは弾性表面波の伝播方向に配列されている。IDT12aから12cの外側に反射器14が設けられている。IDT12aから12cおよび反射器14は金属膜11bにより形成されている。   FIG. 3A is a plan view showing a multimode filter used for the reception filter in the first embodiment, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. As shown in FIGS. 3A and 3B, the multimode filter DMS has IDTs 12a to 12c and a reflector. The IDTs 12a to 12c and the reflector 14 are provided on the piezoelectric substrate 10b. The piezoelectric substrate 10 b is a lithium tantalate substrate or a lithium niobate substrate. The structure of the IDTs 12a to 12c is the same as that of the IDT 12 and the description thereof is omitted. The IDTs 12a to 12c are arranged in the propagation direction of the surface acoustic wave. A reflector 14 is provided outside the IDTs 12a to 12c. The IDTs 12a to 12c and the reflector 14 are formed of a metal film 11b.

IDT12bの一端は入力端子Tin(図1の共通端子Ant)に接続され、他端はグランド端子に接続されている。IDT12aの一端およびIDT12cの一端は共通に出力端子Tout(図1の受信端子Rx)に接続されている。IDT12aの他端およびIDT12cの他端はグランド端子に接続されている。金属膜11bの膜厚をT2、グレーティング電極のピッチをλ2とする。λ2は、IDT12aから12cが励振する弾性表面波の波長に相当する。   One end of the IDT 12 b is connected to the input terminal Tin (the common terminal Ant in FIG. 1), and the other end is connected to the ground terminal. One end of the IDT 12a and one end of the IDT 12c are commonly connected to the output terminal Tout (the reception terminal Rx in FIG. 1). The other end of the IDT 12a and the other end of the IDT 12c are connected to the ground terminal. The film thickness of the metal film 11b is T2, and the pitch of the grating electrodes is λ2. λ2 corresponds to the wavelength of the surface acoustic wave excited by the IDTs 12a to 12c.

金属膜11bを、Al膜とした実施例1と、Mo膜とした比較例1について通過特性を、有限要素法を用いシミュレーションした。シミュレーションは、2つのIDT12aおよび12bを有する多重モードフィルタについて行った。   The pass characteristics of Example 1 in which the metal film 11 b was Al film and Comparative Example 1 in which the Mo film was Mo film were simulated using the finite element method. The simulations were performed on a multimode filter with two IDTs 12a and 12b.

シミュレーション条件は以下である。
IDT12aの対数:30対
IDT12bの対数:30対
反射器14(1個当たり)の対数:10対
圧電基板10b:42°YカットX伝播タンタル酸リチウム
金属膜11bの材料:Al(実施例1)、Mo(比較例1)
金属膜11bの膜厚T2/λ2:0.1
ピッチλ2:5.0μm
The simulation conditions are as follows.
Log of IDT 12a: 30 vs. log of IDT 12b: 30 vs log of reflector 14 (per piece): 10 vs. Piezoelectric substrate 10b: 42 ° Y cut X-propagation lithium tantalate material of metal film 11b: Al (Example 1) , Mo (comparative example 1)
Thickness T2 / λ2 of the metal film 11b: 0.1
Pitch λ2: 5.0 μm

図4(a)は、比較例1における多重モードフィルタの通過特性を示す図、図4(b)は、アドミッタンスの虚部Im|Y|を示す図である。図4(a)に示すように、比較例1では、比帯域幅Δfは2.8%である。比帯域幅は、通過帯域の中心に対する通過帯域の幅の比率である。図4(b)に示すように、実線のイーブン(2次)モードと破線のオッド(1次)モードとの共振周波数(白丸)の差Δf´は小さい。   FIG. 4A shows the pass characteristic of the multimode filter in Comparative Example 1, and FIG. 4B shows the imaginary part Im | Y | of admittance. As shown in FIG. 4A, in Comparative Example 1, the relative bandwidth Δf is 2.8%. The fractional bandwidth is the ratio of the width of the passband to the center of the passband. As shown in FIG. 4B, the difference .DELTA.f 'between the resonance frequencies (white circles) of the solid even (secondary) mode and the broken odd (first) mode is small.

図5(a)は、実施例1における多重モードフィルタの通過特性を示す図、図5(b)は、アドミッタンスの虚部Im|Y|を示す図である。図5(a)に示すように、実施例1では、比帯域幅Δfは3.5%である。図5(b)に示すように、実線のイーブンモードと破線のオッドモードとの共振周波数(白丸)の差Δf´は、図4(b)の比較例1に比べ大きい。これにより、実施例1の比帯域幅Δfは比較例1に比べ大きくなる。   FIG. 5A is a view showing the pass characteristic of the multimode filter in the first embodiment, and FIG. 5B is a view showing an imaginary part Im | Y | of admittance. As shown in FIG. 5A, in the first embodiment, the relative bandwidth Δf is 3.5%. As shown in FIG. 5B, the difference .DELTA.f 'between the resonance frequencies (white circles) of the even mode in the solid line and the odd mode in the broken line is larger than that in the first comparative example in FIG. 4B. As a result, the relative bandwidth Δf of the first embodiment is larger than that of the first comparative example.

携帯電話システム用のフィルタの比帯域幅の要求は、3%から4%であり、比較例1では比帯域幅が小さすぎる。比較例1において比帯域幅が小さいのは、イーブンモードとオッドモードとの共振周波数の差が小さいためである。これは、比較例1におけるグレーティング電極による弾性表面波の反射係数が大きすぎるためと考えられる。例えば比較例1における短絡したグレーティング電極の単位長さ当たりの反射係数κ12を有限要素法で算出すると0.54である。反射係数κ12は、グレーティング電極の電極指16が設けられた領域の音響インピーダンスと電極指16の形成されていない音響インピーダンスの差により決まる。よって、グレーティング電極の音響インピーダンスが大きいと反射係数κ12が大きくなる。   The fractional bandwidth requirement of the filter for a cellular phone system is 3% to 4%, and in Comparative Example 1, the fractional bandwidth is too small. The relative bandwidth is small in Comparative Example 1 because the difference in resonance frequency between the even mode and the odd mode is small. This is considered to be because the reflection coefficient of the surface acoustic wave by the grating electrode in Comparative Example 1 is too large. For example, the reflection coefficient 1212 per unit length of the shorted grating electrode in Comparative Example 1 is 0.54 when calculated by the finite element method. The reflection coefficient 1212 is determined by the difference between the acoustic impedance of the region where the electrode finger 16 of the grating electrode is provided and the acoustic impedance where the electrode finger 16 is not formed. Therefore, when the acoustic impedance of the grating electrode is large, the reflection coefficient κ12 is large.

実施例1では、金属膜11bとして、表1のように音響インピーダンスの小さいAlを用いる。実施例1の反射係数κ12を算出すると0.2である。これにより、実施例1の比帯域幅Δfが大きくなったものと考えられる。上記シミュレーションはIDTが2つの多重モードフィルタについて行ったが、IDTが3つの多重モードフィルタを用い、1次モードと3次モードの結合型多重モードフィルタを用いれば、比帯域幅Δfは4%以上が可能である。   In Example 1, Al having a small acoustic impedance as shown in Table 1 is used as the metal film 11 b. The reflection coefficient 1212 of the first embodiment is 0.2. As a result, it is considered that the relative bandwidth Δf of the first embodiment is increased. The above simulation was performed for a multimode filter with two IDTs, but if using a multimode filter with three IDTs and using a combined multimode filter with a primary mode and a third mode, the relative bandwidth Δf is 4% or more Is possible.

このように、実施例1では、送信フィルタ40では、音響インピーダンスの大きな金属膜11aを用いる。これにより、送信フィルタ40の損失を小さくできる。例えば圧電基板10aをタンタル酸リチウム基板とした場合、横波バルク波の音速は3400m/sである。そこで、弾性表面波の音速が3200m/s以下となるように金属膜11aの材料および膜厚を設定する。例えば金属膜11aを膜厚が0.1×λ1のMo膜とする。例えばLTEバンド28の送信帯域703MHzから733MHz用の送信フィルタ40では、λ1を4.36μmから4.55μm程度とする。   Thus, in the first embodiment, the transmission filter 40 uses the metal film 11 a having a large acoustic impedance. Thereby, the loss of the transmission filter 40 can be reduced. For example, when the piezoelectric substrate 10a is a lithium tantalate substrate, the velocity of sound of bulk shear wave is 3400 m / s. Therefore, the material and the film thickness of the metal film 11a are set so that the sound velocity of the surface acoustic wave is 3200 m / s or less. For example, the metal film 11a is a Mo film having a film thickness of 0.1 × λ1. For example, in the transmission filter 40 for the transmission band 703 MHz to 733 MHz of the LTE band 28, λ1 is set to about 4.36 μm to 4.55 μm.

受信フィルタ42では、音響インピーダンスの小さな金属膜11bを用いる。これにより、受信フィルタ42の比帯域幅を大きくできる。例えば金属膜11bを膜厚が0.1×λ2のAl膜とする。LTEバンド28の受信帯域は758MHzから788MHz用の受信フィルタ42ではλ1を5.07μmから5.27μmとする。   The reception filter 42 uses the metal film 11 b having a small acoustic impedance. Thereby, the relative bandwidth of the reception filter 42 can be increased. For example, the metal film 11b is an Al film having a film thickness of 0.1 × λ2. The reception band of the LTE band 28 is set to 5.07 μm to 5.27 μm in the reception filter 42 for 758 MHz to 788 MHz.

また、送信フィルタ40をラダー型フィルタとすることで、通過帯域の高周波側の急峻性を高めることができる。よって受信帯域における送信フィルタ40の減衰特性を向上できる。受信フィルタ42を多重モードフィルタとすることで、通過帯域の低周波側の急峻性を高めることができる。よって、送信帯域における受信フィルタの減衰特性を向上できる。   Further, by setting the transmission filter 40 as a ladder type filter, the steepness on the high frequency side of the pass band can be enhanced. Therefore, the attenuation characteristic of the transmission filter 40 in the reception band can be improved. By setting the reception filter 42 as a multimode filter, the steepness on the low frequency side of the passband can be enhanced. Therefore, it is possible to improve the attenuation characteristics of the reception filter in the transmission band.

[実施例1の変形例1から3]
図6(a)から図6(c)は、それぞれ実施例1の変形例1から3に係る共振器の断面図である。図6(a)に示すように、圧電基板10aおよび/または10b上に金属膜11aおよび/または11bを覆うように誘電体膜24が形成されている。誘電体膜24は、周波数調整および/または温度変化補償のための膜である。誘電体膜24としては、例えば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、または酸化アルミニウム膜を用いることができる。圧電基板10aおよび10bは、シリコン基板、サファイア基板、アルミナ基板、スピネル基板、ガラス基板または水晶基板等の支持基板上に接合されていてもよい。
[Modifications 1 to 3 of Embodiment 1]
FIGS. 6A to 6C are cross-sectional views of resonators according to first to third modifications of the first embodiment, respectively. As shown in FIG. 6A, a dielectric film 24 is formed on the piezoelectric substrates 10a and / or 10b so as to cover the metal films 11a and / or 11b. The dielectric film 24 is a film for frequency adjustment and / or temperature change compensation. As the dielectric film 24, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or an aluminum oxide film can be used. The piezoelectric substrates 10a and 10b may be bonded onto a supporting substrate such as a silicon substrate, a sapphire substrate, an alumina substrate, a spinel substrate, a glass substrate, or a quartz substrate.

図6(b)に示すように、金属膜11aおよび/または11bと圧電基板10aおよび/または10bとの間に密着層13が形成されていてもよい。密着層13は、金属膜11aおよび/または11bと圧電基板10aおよび/または10bとの密着を向上させるための膜である。密着層13としては、例えばTi(チタン)またはCr(クロム)を用いることができる。密着層13の材料は金属膜11aおよび/または11bより軽くかつ薄い。このため、密着層13の有無は、グレーティング電極の音響インピーダンスにほとんど影響しない。   As shown in FIG. 6B, an adhesion layer 13 may be formed between the metal films 11a and / or 11b and the piezoelectric substrate 10a and / or 10b. The adhesion layer 13 is a film for improving the adhesion between the metal films 11a and / or 11b and the piezoelectric substrate 10a and / or 10b. For example, Ti (titanium) or Cr (chromium) can be used as the adhesion layer 13. The material of the adhesion layer 13 is lighter and thinner than the metal films 11a and / or 11b. Therefore, the presence or absence of the adhesion layer 13 hardly affects the acoustic impedance of the grating electrode.

図6(c)に示すように、金属膜11aおよび/または11bは、複数の金属膜11cおよび11dが積層されていてもよい。このとき、金属膜11aまたは11bの音響インピーダンスZallは、i層目の金属膜の音響インピーダンスをZ、i層目の金属膜の膜厚をt、金属膜11aまたは11bの膜厚をtallとすると、数2で表される。膜厚tは金属膜11aおよび11bの膜厚h1およびh2に相当し、膜厚tallは膜厚T1またはT2に相当する。

Figure 2019121879
As shown in FIG. 6C, in the metal films 11a and / or 11b, a plurality of metal films 11c and 11d may be stacked. In this case, the acoustic impedance Z all of the metal film 11a or 11b is the acoustic impedance Z i of the i-th layer of the metal film, film thickness t i of the i-th layer of the metal film, the thickness of the metal film 11a or 11b Assuming that t all , it is represented by the number 2. The film thickness t i corresponds to the film thicknesses h 1 and h 2 of the metal films 11 a and 11 b, and the film thickness t all corresponds to the film thickness T 1 or T 2.
Figure 2019121879

実施例1によれば、ラダー型フィルタは、共通端子Antと送信端子Tx(第1端子)との間に電気的に接続され、直列共振器S1からS5および並列共振器P1からP4(共振器)を含む。直列共振器S1からS5および並列共振器P1からP4の少なくとも1つの共振器は、圧電基板10a(第1圧電基板)上に設けられた金属膜11a(第1金属膜)により形成されたIDT12(第1IDT)を有する。多重モードフィルタDMSは、共通端子Antと受信端子Rx(第2端子)との間に電気的に接続され、圧電基板10b(第2圧電基板)上に設けられた金属膜11b(第2金属膜)により形成された複数のIDT12aから12c(第2IDT)を有する。多重モードフィルタは、ラダー型フィルタの通過帯域より高い通過帯域を有する。   According to the first embodiment, the ladder type filter is electrically connected between the common terminal Ant and the transmission terminal Tx (first terminal), and the series resonators S1 to S5 and the parallel resonators P1 to P4 (resonators )including. An IDT 12 (a first metal film) formed on a piezoelectric substrate 10a (a first piezoelectric substrate) and at least one of the series resonators S1 to S5 and the parallel resonators P1 to P4 is an IDT 12 (a first metal film). Have a first IDT). The multi-mode filter DMS is electrically connected between the common terminal Ant and the reception terminal Rx (second terminal), and is a metal film 11 b (second metal film) provided on the piezoelectric substrate 10 b (second piezoelectric substrate). And a plurality of IDTs 12a to 12c (second IDTs). The multimode filter has a higher passband than the passband of the ladder filter.

多重モードフィルタの通過帯域がラダー型フィルタの通過帯域より高い場合、多重モードフィルタのIDT12aから12cのグレーティング電極の平均ピッチλ2は、全て、ラダー型フィルタの直列共振器S1からS5および並列共振器P1からP4の全てのIDT12のグレーティング電極の平均ピッチλ1より小さくなることが常識である。   If the passband of the multimode filter is higher than the passband of the ladder type filter, all of the average pitches λ2 of the grating electrodes of the IDTs 12a to 12c of the multimode filter are series resonators S1 to S5 of the ladder type filter and parallel resonator P1. It is common sense to be smaller than the average pitch λ1 of the grating electrodes of all IDTs 12 to P4.

しかし、上記のようなマルチプレクサにおいて、ラダー型フィルタを低損失化するため、金属膜11aの音響インピーダンスを大きくし、多重モードフィルタを広帯域化するため金属膜11bの音響インピーダンスを小さくする。金属膜11aより形成された第1グレーティング電極により励振される弾性表面波の音速が遅くなる。よって、多重モードフィルタの少なくとも1つのIDT12aから12cのグレーティング電極の平均ピッチλ2は、ラダー型フィルタの直列共振器S1からS5および並列共振器P1からP4の少なくとも1つの共振器のIDT12のグレーティング電極の平均ピッチλ1より大きくなる。なお、IDTの平均ピッチは、弾性表面波の伝播方向のIDTの幅を電極指16の対数で除した値である。   However, in the multiplexer as described above, the acoustic impedance of the metal film 11a is increased in order to reduce the loss of the ladder type filter, and the acoustic impedance of the metal film 11b is reduced in order to widen the multimode filter. The sound velocity of the surface acoustic wave excited by the first grating electrode formed of the metal film 11a is delayed. Therefore, the average pitch λ2 of the grating electrodes of at least one of the IDTs 12a to 12c of the multimode filter is the grating electrodes of the IDTs 12 of the series resonators S1 to S5 of the ladder filter and the parallel resonators P1 to P4. It becomes larger than average pitch λ1. The average pitch of the IDT is a value obtained by dividing the width of the IDT in the propagation direction of the surface acoustic wave by the logarithm of the electrode finger 16.

平均ピッチλ2は平均ピッチλ1の1.05倍以上が好ましく1.1倍以上がより好ましい。   The average pitch λ2 is preferably 1.05 times or more of the average pitch λ1 and more preferably 1.1 times or more.

ラダー型フィルタをより低損失化し、多重モードフィルタをより広帯域化するため、多重モードフィルタの全てのIDT12aから12cのグレーティング電極の平均ピッチλ2は、ラダー型フィルタの直列共振器S1からS5および並列共振器P1からP4の全ての共振器のIDT12のグレーティング電極の平均ピッチλ1より大きいことが好ましい。   In order to lower the loss of the ladder filter and broaden the bandwidth of the multimode filter, the average pitch λ2 of the grating electrodes of all the IDTs 12a to 12c of the multimode filter corresponds to series resonators S1 to S5 and parallel resonance of the ladder filter. It is preferable that the average pitch λ1 of the grating electrodes of the IDTs 12 of all the resonators P1 to P4 be larger than the average pitch λ1.

IDT12aから12cのグレーティング電極の音響インピーダンスはIDT12のグレーティング電極の音響インピーダンスより小さい。これにより、ラダー型フィルタをより低損失化し、多重モードフィルタをより広帯域化することができる。IDT12aから12cのグレーティング電極の音響インピーダンスはIDT12のグレーティング電極の音響インピーダンスの1/2以下であることが好ましく、1/3以下であることがより好ましい。   The acoustic impedance of the grating electrodes of the IDTs 12 a to 12 c is smaller than the acoustic impedance of the grating electrodes of the IDT 12. As a result, the ladder filter can be further reduced in loss, and the multi-mode filter can be broadened in bandwidth. The acoustic impedance of the grating electrodes of the IDTs 12 a to 12 c is preferably 1/2 or less, more preferably 1/3 or less of the acoustic impedance of the grating electrodes of the IDT 12.

金属膜11aおよび/または11bが積層された異なる材料の複数の金属膜を含む場合、金属膜11aおよび/または11bの音響インピーダンスは数2より算出できる。   When a plurality of metal films of different materials in which the metal films 11a and / or 11b are stacked is included, the acoustic impedance of the metal films 11a and / or 11b can be calculated from Equation 2.

金属膜11bの膜厚T2は金属膜11aの膜厚T1の0.5倍以上かつ1.5倍以下が好ましく、0.8倍以上かつ1.2倍以下がより好ましい。   The film thickness T2 of the metal film 11b is preferably 0.5 times or more and 1.5 times or less of the film thickness T1 of the metal film 11a, and more preferably 0.8 times or more and 1.2 times or less.

音響インピーダンスが大きい材料として、金属膜11aは、Cu、W、Ru、Mo、Ta(タンタル)、Pt(白金)、Pd(パラジウム)、Ir(イリジウム)、Rh(ロジウム)、Re(レニウム)およびTe(テルル)の少なくとも1つを主成分とする金属膜を含むことが好ましい。音響インピーダンスが小さい材料として、金属膜11bは、Alを主成分とする金属膜を含むことが好ましい。金属膜がある元素を主成分として含むことは、実施例1の効果を奏する程度に元素を含むことであり、例えば金属膜内の元素の原子濃度が50%以上であり、好ましくは80%以上であり、より好ましくは90%以上である。例えば金属膜11bは数原子%のCuを含むAlでもよい。   As a material having a large acoustic impedance, the metal film 11a is made of Cu, W, Ru, Mo, Ta (tantalum), Pt (platinum), Pd (palladium), Ir (iridium), Rh (rhodium), Re (rhenium) and It is preferable to include a metal film containing at least one of Te (tellurium) as a main component. It is preferable that the metal film 11 b includes a metal film containing Al as a main component as a material having a small acoustic impedance. The fact that the metal film contains an element as a main component means that the metal film contains the element to the extent that the effect of Example 1 can be obtained. For example, the atomic concentration of the element in the metal film is 50% or more, preferably 80% or more More preferably, it is 90% or more. For example, the metal film 11b may be Al containing several atomic percent of Cu.

IDT12および12aから12cのグレーティング電極が励振する弾性波は主にSH波である。SH波の音速はバルク波より大きいため損失が大きくなる。よって、平均ピッチλ2を平均ピッチλ1より大きくすることが好ましい。   The elastic waves excited by the grating electrodes of the IDTs 12 and 12a to 12c are mainly SH waves. The sound velocity of the SH wave is larger than that of the bulk wave, so the loss is large. Therefore, it is preferable to make the average pitch λ2 larger than the average pitch λ1.

特許文献1に記載されているように、圧電基板10aおよび圧電基板10bが20°以上かつ48°以下のカット角を有するYカットX伝播タンタル酸リチウム基板のとき、励振される弾性表面波はSH波となる。   As described in Patent Document 1, when the piezoelectric substrate 10a and the piezoelectric substrate 10b are Y-cut X-propagating lithium tantalate substrates having a cut angle of 20 ° or more and 48 ° or less, the surface acoustic wave to be excited is SH Become a wave.

特許文献1に記載されているように、圧電基板10aが20°以上かつ48°以下のカット角を有するYカットX伝播タンタル酸リチウム基板のとき、金属膜11aは積層された1または複数の金属膜(第3金属膜)により形成されている。このとき、1または複数の第3金属膜のうち各第3金属膜の密度をρi、各第3金属膜のポアソン比をPi、各第3金属膜の膜厚をhi、Cuの密度をρ0、Cuのポアソン比をP0、および平均ピッチをλ1としたとき、各第3金属膜における(hi/λ)×(ρi/ρ0)×(Pi/P0)を1または複数の第3金属膜について合計した値を0.08より大きくする。これにより、SH波の音速をバルク波の音速より遅くでき、低損失化が可能となる。   As described in Patent Document 1, when the piezoelectric substrate 10a is a Y-cut X-propagation lithium tantalate substrate having a cut angle of 20 ° or more and 48 ° or less, the metal film 11a is one or a plurality of laminated metals. It is formed of a film (third metal film). At this time, of the one or more third metal films, the density of each third metal film is ρi, the Poisson's ratio of each third metal film is Pi, the film thickness of each third metal film is hi, the density of Cu is ρ0 , Where Cu is Poisson's ratio P0 and the average pitch is λ1, (hi / λ) × (ρi / ρ0) × (Pi / P0) in each third metal film is one or a plurality of third metal films Make the total value greater than 0.08. Thereby, the sound velocity of the SH wave can be made slower than the sound velocity of the bulk wave, and the loss can be reduced.

図7(a)および図7(b)は、実施例2におけるそれぞれ送信フィルタおよび受信フィルタの平面図である。図7(a)に示すように、送信フィルタ40では、圧電基板10a上に弾性波共振器20として直列共振器S1からS5および並列共振器P1からP4が設けられている。弾性波共振器20間は配線22aにより電気的に接続されている。配線22aは金属膜11aを含む。配線22aは金属膜11a上にAu膜またはCu膜のように抵抗率の低い金属膜が積層されていてもよい。共通端子Ant1、送信端子Txおよびグランド端子GNDは配線22aにより形成されている。   FIGS. 7A and 7B are plan views of the transmission filter and the reception filter in the second embodiment, respectively. As shown in FIG. 7A, in the transmission filter 40, series resonators S1 to S5 and parallel resonators P1 to P4 are provided as the elastic wave resonator 20 on the piezoelectric substrate 10a. The elastic wave resonators 20 are electrically connected by the wiring 22a. The wiring 22a includes the metal film 11a. In the wiring 22a, a metal film having a low resistivity such as an Au film or a Cu film may be stacked on the metal film 11a. The common terminal Ant1, the transmission terminal Tx, and the ground terminal GND are formed by the wiring 22a.

図7(b)に示すように、受信フィルタ42では、圧電基板10b上に多重モードフィルタDMSが設けられている。共通端子Ant2、受信端子Rxおよびグランド端子GNDは配線22bにより形成されている。共通端子Ant2、受信端子Rxおよびグランド端子GNDとIDT12aから12cとは配線22bにより電気的に接続されている。配線22bは金属膜11bを含む。配線22bは金属膜11b上にAu膜またはCu膜のように抵抗率の低い金属膜が積層されていてもよい。共通端子Ant1とAnt2とは、圧電基板10aおよび10b外で接続される。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。   As shown in FIG. 7B, in the reception filter 42, the multimode filter DMS is provided on the piezoelectric substrate 10b. The common terminal Ant2, the reception terminal Rx, and the ground terminal GND are formed by the wiring 22b. The common terminal Ant2, the reception terminal Rx, the ground terminal GND, and the IDTs 12a to 12c are electrically connected by the wiring 22b. The interconnection 22b includes the metal film 11b. The wiring 22b may be formed by laminating a metal film having a low resistivity, such as an Au film or a Cu film, on the metal film 11b. The common terminals Ant1 and Ant2 are connected outside the piezoelectric substrates 10a and 10b. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted.

実施例2のように、送信フィルタ40と受信フィルタ42とは異なる圧電基板10aおよび10bに設けられていてもよい。圧電基板10aおよび10bの一方はタンタル酸リチウム基板であり、他方はニオブ酸リチウム基板でもよい。圧電基板10aおよび10bは、いずれもタンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板でもよい。   As in the second embodiment, the transmission filter 40 and the reception filter 42 may be provided on different piezoelectric substrates 10 a and 10 b. One of the piezoelectric substrates 10a and 10b may be a lithium tantalate substrate, and the other may be a lithium niobate substrate. The piezoelectric substrates 10a and 10b may both be lithium tantalate substrates or lithium niobate substrates.

[実施例2の変形例1]
図8は、実施例2の変形例1における送信フィルタおよび受信フィルタの平面図である。図8に示すように、送信フィルタ40および受信フィルタ42は単一の圧電基板10に設けられている。このように、第1圧電基板と第2圧電基板とが単一の圧電基板10である場合、ラダー型フィルタにおける弾性表面波の音速を遅くしようとすると、多重モードフィルタの広帯域化が難しくなる。よって、λ2をλ1より大きくすることが好ましい。その他の構成は実施例2と同じであり説明を省略する。
Modification 1 of Embodiment 2
FIG. 8 is a plan view of the transmission filter and the reception filter in the first modification of the second embodiment. As shown in FIG. 8, the transmission filter 40 and the reception filter 42 are provided on a single piezoelectric substrate 10. As described above, in the case where the first piezoelectric substrate and the second piezoelectric substrate are the single piezoelectric substrate 10, widening the bandwidth of the multimode filter becomes difficult when attempting to reduce the sound velocity of the surface acoustic wave in the ladder type filter. Therefore, it is preferable to make λ2 larger than λ1. The other configuration is the same as that of the second embodiment and the description will be omitted.

[実施例2の変形例2]
図9(a)は、実施例2の変形例2に係る送信フィルタおよび受信フィルタの平面図、図9(b)は、図9(a)のA−A断面図である。図9(a)に示すように、共通端子Antが圧電基板10上に設けられている。図9(b)に示すように、配線22aおよびIDT12は金属膜11aにより形成され、配線22bおよびIDT12aから12cは金属膜11bにより形成されている。その他の構成は実施例2の変形例1と同じであり説明を省略する。
[Modification 2 of Embodiment 2]
Fig.9 (a) is a top view of the transmission filter based on the modification 2 of Example 2, and a receiving filter, FIG.9 (b) is AA sectional drawing of Fig.9 (a). As shown in FIG. 9A, the common terminal Ant is provided on the piezoelectric substrate 10. As shown in FIG. 9B, the wiring 22a and the IDT 12 are formed by the metal film 11a, and the wiring 22b and the IDTs 12a to 12c are formed by the metal film 11b. The other configuration is the same as that of the first modification of the second embodiment, and the description thereof is omitted.

[実施例2の変形例3]
図10(a)は、実施例2の変形例3に係る送信フィルタおよび受信フィルタの平面図、図10(b)は、図10(a)のA−A断面図である。図10(a)および図10(b)に示すように、IDT12は金属膜11aにより形成され、IDT12aから12cは金属膜11bにより形成されている。配線22aおよび22bは金属膜11aと金属膜11bとが積層され形成されている。その他の構成は実施例2の変形例2と同じであり説明を省略する。
Modification 3 of Embodiment 2
Fig.10 (a) is a top view of the transmission filter based on the modification 3 of Example 2, and a receiving filter, FIG.10 (b) is AA sectional drawing of Fig.10 (a). As shown in FIGS. 10A and 10B, the IDT 12 is formed of a metal film 11a, and the IDTs 12a to 12c are formed of a metal film 11b. The wirings 22a and 22b are formed by laminating the metal film 11a and the metal film 11b. The other configuration is the same as that of the second modification of the second embodiment, and the description thereof is omitted.

配線22a(第1配線)は、直列共振器S1からS5および並列共振器P1からP4を電気的に接続し、少なくとも一部において金属膜11aと11bとが積層されている。配線22b(第2配線)は、多重モードフィルタDMSと共通端子Antおよび/または受信端子Rxとを電気的に接続し、少なくとも一部において金属膜11aと11bとが積層されている。これにより、余分な製造工程を追加することなく、配線22aおよび22bを低抵抗化できる。   The wiring 22a (first wiring) electrically connects the series resonators S1 to S5 and the parallel resonators P1 to P4, and the metal films 11a and 11b are stacked at least in part. The wiring 22b (second wiring) electrically connects the multimode filter DMS to the common terminal Ant and / or the receiving terminal Rx, and the metal films 11a and 11b are laminated at least in part. Thereby, the resistances of the interconnections 22a and 22b can be reduced without adding an extra manufacturing process.

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   As mentioned above, although the embodiment of the present invention has been described in detail, the present invention is not limited to such a specific embodiment, and various modifications may be made within the scope of the subject matter of the present invention described in the claims. Changes are possible.

10、10a、10b 圧電基板
11a、11b 金属膜
12、12a−12c IDT
14 反射器
16 電極指
18 櫛型電極
20 弾性波共振器
22a、22b 配線
40 送信フィルタ
42 受信フィルタ
10, 10a, 10b Piezoelectric substrate 11a, 11b Metal film 12, 12a-12c IDT
14 reflector 16 electrode finger 18 comb-shaped electrode 20 elastic wave resonator 22a, 22b wiring 40 transmission filter 42 reception filter

Claims (10)

タンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板である第1圧電基板と、
タンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板である第2圧電基板と、
共通端子と第1端子との間に電気的に接続され、前記第1圧電基板上に設けられた第1金属膜により形成された第1IDTを有する複数の共振器を含むラダー型フィルタと、
前記共通端子と第2端子との間に電気的に接続され、前記ラダー型フィルタの通過帯域より高い通過帯域を有し、前記第2圧電基板上に設けられた第2金属膜により形成され、少なくとも1つの第2IDTのグレーティング電極の平均ピッチが前記複数の共振器の少なくとも1つの第1IDTのグレーティング電極の平均ピッチより大きい複数の第2IDTを有する多重モードフィルタと、
を備えるマルチプレクサ。
A first piezoelectric substrate which is a lithium tantalate substrate or a lithium niobate substrate;
A second piezoelectric substrate which is a lithium tantalate substrate or a lithium niobate substrate;
A ladder type filter including a plurality of resonators having a first IDT electrically connected between the common terminal and the first terminal and formed by the first metal film provided on the first piezoelectric substrate;
It is electrically connected between the common terminal and the second terminal, has a pass band higher than that of the ladder type filter, and is formed of a second metal film provided on the second piezoelectric substrate, A multimode filter having a plurality of second IDTs, wherein the average pitch of the grating electrodes of the at least one second IDT is greater than the average pitch of the grating electrodes of the at least one first IDT of the plurality of resonators;
With a multiplexer.
タンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板である単一の圧電基板と、
共通端子と第1端子との間に電気的に接続され、前記圧電基板上に設けられた第1金属膜により形成された第1IDTを有する複数の共振器を含むラダー型フィルタと、
前記共通端子と第2端子との間に電気的に接続され、前記ラダー型フィルタの通過帯域より高い通過帯域を有し、前記圧電基板上に設けられた第2金属膜により形成され、少なくとも1つの第2IDTのグレーティング電極の平均ピッチが前記複数の共振器の少なくとも1つの第1IDTのグレーティング電極の平均ピッチより大きい複数の第2IDTを有する多重モードフィルタと、
を備えるマルチプレクサ。
A single piezoelectric substrate which is a lithium tantalate substrate or a lithium niobate substrate;
A ladder type filter including a plurality of resonators having a first IDT electrically connected between the common terminal and the first terminal and formed by the first metal film provided on the piezoelectric substrate;
At least one of a second metal film electrically connected between the common terminal and the second terminal, having a pass band higher than the pass band of the ladder type filter, and provided on the piezoelectric substrate; A multimode filter having a plurality of second IDTs, wherein the average pitch of the grating electrodes of the second IDTs is larger than the average pitch of the grating electrodes of the at least one first IDT of the plurality of resonators;
With a multiplexer.
前記複数の共振器を電気的に接続し、少なくとも一部において前記第1金属膜と前記第2金属膜とが積層された第1配線と、
前記多重モードフィルタと前記共通端子および/または前記第2端子とを電気的に接続し、少なくとも一部において前記第1金属膜と前記第2金属膜とが積層された第2配線と、
を備える請求項2に記載のマルチプレクサ。
A first wiring which electrically connects the plurality of resonators and in which the first metal film and the second metal film are laminated at least in part;
A second wiring in which the multimode filter is electrically connected to the common terminal and / or the second terminal, and the first metal film and the second metal film are stacked at least in part;
The multiplexer according to claim 2, comprising
前記第2IDTのグレーティング電極の音響インピーダンスは前記第1IDTのグレーティング電極の音響インピーダンスより小さい請求項1から3のいずれか一項に記載のマルチプレクサ。   The multiplexer according to any one of claims 1 to 3, wherein an acoustic impedance of a grating electrode of the second IDT is smaller than an acoustic impedance of a grating electrode of the first IDT. 前記第2IDTのグレーティング電極の音響インピーダンスは前記第1IDTのグレーティング電極の音響インピーダンスの1/2以下である請求項1から3のいずれか一項に記載のマルチプレクサ。   The multiplexer according to any one of claims 1 to 3, wherein an acoustic impedance of a grating electrode of the second IDT is equal to or less than 1/2 of an acoustic impedance of a grating electrode of the first IDT. 前記第1金属膜は、Cu、W、Ru、Mo、Ta、Pt、Pd、Ir、Rh、ReおよびTeの少なくとも1つを主成分とする金属膜を含む請求項1から5のいずれか一項に記載のマルチプレクサ。   The first metal film according to any one of claims 1 to 5, wherein the first metal film includes a metal film containing at least one of Cu, W, Ru, Mo, Ta, Pt, Pd, Ir, Rh, Re and Te as a main component. Multiplexer described in the section. 前記第2金属膜は、Alを主成分とする金属膜を含む請求項6に記載のマルチプレクサ。   The multiplexer according to claim 6, wherein the second metal film includes a metal film containing Al as a main component. 前記第1IDTのグレーティング電極および前記第2IDTのグレーティング電極が励振する弾性波はSH波である請求項1から7のいずれか一項に記載のマルチプレクサ。   The multiplexer according to any one of claims 1 to 7, wherein elastic waves excited by the grating electrode of the first IDT and the grating electrode of the second IDT are SH waves. 前記圧電基板は、20°以上かつ48°以下のカット角を有するYカットX伝播タンタル酸リチウム基板である請求項2または3に記載のマルチプレクサ。   The multiplexer according to claim 2, wherein the piezoelectric substrate is a Y-cut X-propagation lithium tantalate substrate having a cut angle of 20 ° or more and 48 ° or less. 前記第1金属膜は積層された1または複数の第3金属膜により形成され、前記1または複数の第3金属膜のうち各第3金属膜の密度をρi、前記各第3金属膜のポアソン比をPi、前記各第3金属膜の膜厚をhi、Cuの密度をρ0、Cuのポアソン比をP0、および前記第1IDTのグレーティング電極の平均ピッチをλとしたとき、前記各第3金属膜における(hi/λ)×(ρi/ρ0)×(Pi/P0)を前記1または複数の第3金属膜について合計した値が0.08より大きい請求項9に記載のマルチプレクサ。   The first metal film is formed of one or more stacked third metal films, and the density of each third metal film among the one or more third metal films is ρi, and Poisson of each third metal film is When the ratio is Pi, the film thickness of each third metal film is hi, the density of Cu is 00, the Poisson's ratio of Cu is P0, and the average pitch of the grating electrodes of the first IDT is λ, each third metal 10. The multiplexer according to claim 9, wherein the sum of (hi / [lambda]) * ([rho] i / [rho] 0) * (Pi / P0) in the film for said one or more third metal films is greater than 0.08.
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