JP2019201345A - Acoustic wave resonator, filter and multiplexer - Google Patents

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治 川内
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Abstract

To improve frequency temperature characteristics and suppress a loss.SOLUTION: An acoustic wave resonator is provided that comprises: a support substrate; a piezoelectric substrate provided in the support substrate, and having a phase velocity smaller than a phase velocity of the support substrate; a temperature compensation film provided between the support substrate and the piezoelectric substrate, and having a phase velocity smaller than a phase velocity of the support substrate and a phase velocity temperature coefficient of the opposite sign to a sign of a phase velocity temperature coefficient of the piezoelectric substrate; and a pair of comb-like electrodes provided in the piezoelectric substrate, each having a plurality of electrode fingers, wherein an average pitch of the electrode fingers of one of the comb-like electrodes is one half or more of a total thickness of the temperature compensation film and the piezoelectric substrate.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、弾性波共振器、フィルタおよびマルチプレクサに関し、例えば一対の櫛型電極を有する弾性波共振器、フィルタおよびマルチプレクサに関する。   The present invention relates to an acoustic wave resonator, a filter, and a multiplexer, for example, an acoustic wave resonator, a filter, and a multiplexer that have a pair of comb-shaped electrodes.

スマートフォン等の通信機器に用いられる弾性波共振器として、弾性表面波共振器が知られている。弾性表面波共振器を形成する圧電基板を支持基板に張り付けることが知られている。圧電基板の厚さを弾性表面波の波長以下とすることが知られている(例えば特許文献1)。   A surface acoustic wave resonator is known as an acoustic wave resonator used in communication devices such as smartphones. It is known to attach a piezoelectric substrate forming a surface acoustic wave resonator to a support substrate. It is known that the thickness of the piezoelectric substrate is made equal to or less than the wavelength of the surface acoustic wave (for example, Patent Document 1).

特開2017−034363号公報JP 2017-034363 A

圧電基板を支持基板に接合することにより、弾性波共振器の周波数温度係数(TCF:Temperature Coefficient of Frequency)を小さくできる。圧電基板の厚さを弾性表面波の波長以下とすることにより、スプリアスおよび損失を抑制できる。しかしながら、周波数温度係数(TCF:Temperature Coefficient of Frequency)および損失の抑制が十分ではない。   By bonding the piezoelectric substrate to the support substrate, the frequency temperature coefficient (TCF) of the acoustic wave resonator can be reduced. By setting the thickness of the piezoelectric substrate to be equal to or less than the wavelength of the surface acoustic wave, spurious and loss can be suppressed. However, suppression of the temperature temperature coefficient (TCF) and loss is not sufficient.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、周波数温度特性を向上させかつ損失を抑制することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and has an object to improve frequency temperature characteristics and suppress loss.

本発明は、支持基板と、前記支持基板上に設けられ、前記支持基板の位相速度より小さい位相速度を有する圧電基板と、前記支持基板と前記圧電基板との間に設けられ、前記支持基板の位相速度より小さい位相速度と、前記圧電基板の位相速度の温度係数の符号と逆の符号の位相速度の温度係数と、を有する温度補償膜と、前記圧電基板上に設けられ、各々複数の電極指を備え、一方の櫛型電極の電極指の平均ピッチが前記温度補償膜と前記圧電基板の合計の厚さの1/2以上である一対の櫛型電極と、を備える弾性波共振器である。   The present invention is provided between a support substrate, a piezoelectric substrate provided on the support substrate and having a phase velocity smaller than a phase velocity of the support substrate, and between the support substrate and the piezoelectric substrate. A temperature compensation film having a phase velocity smaller than the phase velocity and a temperature coefficient of a phase velocity having a sign opposite to the sign of the temperature coefficient of the phase velocity of the piezoelectric substrate; and a plurality of electrodes each provided on the piezoelectric substrate. An acoustic wave resonator comprising a pair of comb-shaped electrodes, each having a finger and an average pitch of electrode fingers of one of the comb-shaped electrodes being ½ or more of a total thickness of the temperature compensation film and the piezoelectric substrate is there.

上記構成において、前記平均ピッチは前記圧電基板の厚さより大きい構成とすることができる。   In the above configuration, the average pitch may be larger than the thickness of the piezoelectric substrate.

上記構成において、前記複数の電極指の配列方向における前記支持基板の線熱膨張係数は、前記配列方向における前記圧電基板の線熱膨張係数より小さい構成とすることができる。   In the above configuration, the linear thermal expansion coefficient of the support substrate in the arrangement direction of the plurality of electrode fingers may be smaller than the linear thermal expansion coefficient of the piezoelectric substrate in the arrangement direction.

上記構成において、前記圧電基板の厚さと前記温度補償膜の厚さとは略等しい構成とすることができる。   In the above configuration, the thickness of the piezoelectric substrate and the thickness of the temperature compensation film may be substantially equal.

上記構成において、前記圧電基板は、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り、前記支持基板は、サファイア基板、スピネル基板、シリコン基板、水晶基板、石英基板、またはアルミナ基板でありかつ単結晶基板または多結晶基板であり、前記温度補償膜は酸化シリコン膜である構成とすることができる。   In the above configuration, the piezoelectric substrate is a lithium tantalate substrate or a lithium niobate substrate, and the support substrate is a sapphire substrate, a spinel substrate, a silicon substrate, a quartz substrate, a quartz substrate, or an alumina substrate, and a single crystal substrate Alternatively, it may be a polycrystalline substrate, and the temperature compensation film may be a silicon oxide film.

上記構成において、前記一対の櫛型電極は弾性表面波を励振する構成とすることができる。   In the above configuration, the pair of comb electrodes may be configured to excite surface acoustic waves.

上記構成において、前記一方の櫛型電極の電極指の平均ピッチが前記温度補償膜と前記圧電基板の合計の厚さの1/1.5以上である構成とすることができる。   The said structure WHEREIN: The average pitch of the electrode finger of said one comb-shaped electrode can be set as the structure which is 1 / 1.5 or more of the total thickness of the said temperature compensation film and the said piezoelectric substrate.

本発明は、上記弾性波共振器を含むフィルタである。   The present invention is a filter including the elastic wave resonator.

本発明は、上記フィルタを含むマルチプレクサである。   The present invention is a multiplexer including the filter.

本発明によれば、周波数温度特性を向上させかつ損失を抑制することができる。   According to the present invention, frequency temperature characteristics can be improved and loss can be suppressed.

図1は、実施例1に係る弾性波共振器の斜視図である。1 is a perspective view of an acoustic wave resonator according to a first embodiment. 図2(a)は、実施例1における弾性波共振器の平面図、図2(b)は、図2(a)のA−A断面図である。FIG. 2A is a plan view of the acoustic wave resonator according to the first embodiment, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 図3は、実施例1に係る弾性波共振器の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the acoustic wave resonator according to the first embodiment. 図4(a)および図4(b)は、シミュレーションAおよびBにおける弾性波共振器の断面図である。4A and 4B are cross-sectional views of the acoustic wave resonator in simulations A and B. FIG. 図5(a)および図5(b)は、シミュレーションAおよびBにおける位置Zに対する総変位分布を示す図である。FIGS. 5A and 5B are diagrams showing the total displacement distribution with respect to the position Z in the simulations A and B. FIG. 図6(a)から図6(c)は、バルク波を説明する断面図である。FIG. 6A to FIG. 6C are cross-sectional views illustrating bulk waves. 図7は、実施例1における弾性波共振器の周波数に対するアドミッタンスを示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating the admittance with respect to the frequency of the acoustic wave resonator according to the first embodiment. 図8(a)から図8(e)は、実施例1に係る弾性波共振器の製造方法を示す断面図(その1)である。FIG. 8A to FIG. 8E are cross-sectional views (part 1) illustrating the method for manufacturing the acoustic wave resonator according to the first embodiment. 図9(a)から図9(d)は、実施例1に係る弾性波共振器の製造方法を示す断面図(その2)である。FIG. 9A to FIG. 9D are cross-sectional views (part 2) illustrating the method for manufacturing the acoustic wave resonator according to the first embodiment. 図10(a)および図10(b)は、実施例1に係る弾性波共振器の製造方法を示す断面図(その3)である。FIG. 10A and FIG. 10B are cross-sectional views (part 3) illustrating the method for manufacturing the acoustic wave resonator according to the first embodiment. 図11(a)および図11(b)は、実施例2およびその変形例1に係るフィルタの回路図、図11(c)は、実施例2の変形例2に係るデュプレクサの回路図である。FIG. 11A and FIG. 11B are circuit diagrams of a filter according to the second embodiment and the first modification thereof, and FIG. 11C is a circuit diagram of a duplexer according to the second modification of the second embodiment. .

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

図1は、実施例1に係る弾性波共振器の斜視図、図2(a)は、実施例1における弾性波共振器の平面図、図2(b)は、図2(a)のA−A断面図である。電極指の配列方向をX方向、電極指の延伸方向をY方向、支持基板および圧電基板の積層方向をZ方向とする。X方向、Y方向およびZ方向は、圧電基板の結晶方位のX軸方向およびY軸方向とは必ずしも対応しない。   FIG. 1 is a perspective view of an elastic wave resonator according to the first embodiment, FIG. 2A is a plan view of the elastic wave resonator according to the first embodiment, and FIG. 2B is A in FIG. It is -A sectional drawing. The arrangement direction of the electrode fingers is the X direction, the extending direction of the electrode fingers is the Y direction, and the stacking direction of the support substrate and the piezoelectric substrate is the Z direction. The X direction, the Y direction, and the Z direction do not necessarily correspond to the X axis direction and the Y axis direction of the crystal orientation of the piezoelectric substrate.

図1、図2(a)および図2(b)に示すように、支持基板10上に接合膜11を介し温度補償膜14が接合されている。温度補償膜14上に圧電基板12が接合されている。圧電基板12および温度補償膜14の厚さをそれぞれT1およびT2とする。   As shown in FIGS. 1, 2 (a), and 2 (b), a temperature compensation film 14 is bonded to the support substrate 10 via a bonding film 11. A piezoelectric substrate 12 is bonded on the temperature compensation film 14. The thicknesses of the piezoelectric substrate 12 and the temperature compensation film 14 are T1 and T2, respectively.

圧電基板12上に弾性波共振器20が設けられている。弾性波共振器20はIDT22および反射器24を有する。反射器24はIDT22のX方向の両側に設けられている。IDT22および反射器24は、圧電基板12上の金属膜13により形成される。   An acoustic wave resonator 20 is provided on the piezoelectric substrate 12. The acoustic wave resonator 20 includes an IDT 22 and a reflector 24. The reflectors 24 are provided on both sides of the IDT 22 in the X direction. The IDT 22 and the reflector 24 are formed by the metal film 13 on the piezoelectric substrate 12.

IDT22は、対向する一対の櫛型電極18を備える。櫛型電極18は、複数の電極指15と、複数の電極指15が接続されたバスバー16と、を備える。一対の櫛型電極18の電極指15が交差する領域が交差領域25である。交差領域25の長さが開口長である。一対の櫛型電極18は、交差領域25の少なくとも一部において電極指15がほぼ互い違いとなるように、対向して設けられている。交差領域25において複数の電極指15が励振する弾性波は、主にX方向に伝搬する。櫛型電極18の電極指15の2本分のピッチがほぼ弾性波の波長λとなる。反射器24は、IDT22の電極指15が励振した弾性波(弾性表面波)を反射する。これにより弾性波はIDT22の交差領域25内に閉じ込められる。   The IDT 22 includes a pair of opposing comb electrodes 18. The comb electrode 18 includes a plurality of electrode fingers 15 and a bus bar 16 to which the plurality of electrode fingers 15 are connected. A region where the electrode fingers 15 of the pair of comb electrodes 18 intersect is an intersecting region 25. The length of the intersecting region 25 is the opening length. The pair of comb-shaped electrodes 18 are provided so as to face each other so that the electrode fingers 15 are substantially staggered in at least a part of the intersecting region 25. The elastic wave excited by the plurality of electrode fingers 15 in the intersecting region 25 propagates mainly in the X direction. The pitch of the two electrode fingers 15 of the comb electrode 18 is substantially the wavelength λ of the elastic wave. The reflector 24 reflects the elastic wave (surface acoustic wave) excited by the electrode finger 15 of the IDT 22. As a result, the elastic wave is confined in the intersecting region 25 of the IDT 22.

圧電基板12としては、例えば、単結晶タンタル酸リチウム(TaLiO)基板または単結晶ニオブ酸リチウム(NbLiO)基板であり、例えば回転YカットX伝搬タンタル酸リチウム基板または回転YカットX伝搬ニオブ酸リチウム基板である。 The piezoelectric substrate 12 is, for example, a single crystal lithium tantalate (TaLiO 3 ) substrate or a single crystal lithium niobate (NbLiO 3 ) substrate, for example, a rotating Y-cut X-propagating lithium tantalate substrate or a rotating Y-cut X-propagating niobic acid. Lithium substrate.

温度補償膜14は、圧電基板12の位相速度の温度係数(すなわち弾性率の温度係数)の符号と反対の符号の位相速度の温度係数を有する。例えば圧電基板12の位相速度の温度係数は負であり、温度補償膜14の位相速度の温度係数は正である。温度補償膜14は、例えば無添加または添加元素を含む酸化シリコン(SiO)膜であり、非結晶状である。 The temperature compensation film 14 has a phase velocity temperature coefficient with a sign opposite to the sign of the temperature coefficient of the phase velocity of the piezoelectric substrate 12 (that is, the temperature coefficient of the elastic modulus). For example, the temperature coefficient of the phase velocity of the piezoelectric substrate 12 is negative, and the temperature coefficient of the phase velocity of the temperature compensation film 14 is positive. The temperature compensation film 14 is, for example, a silicon oxide (SiO 2 ) film containing no additive or an additive element, and is amorphous.

支持基板10は、例えばサファイア基板、スピネル基板、シリコン基板、水晶基板、石英基板またはアルミナ基板である。サファイア基板は単結晶Al基板であり、スピネル基板は単結晶もしくは多結晶MgAl基板であり、シリコン基板は単結晶Si基板であり、水晶基板は単結晶SiO基板であり、石英基板は多結晶SiO基板であり、アルミナ基板は多結晶Al基板である。支持基板10のX方向の線熱膨張係数は圧電基板12のX方向の線熱膨張係数より小さい。 The support substrate 10 is, for example, a sapphire substrate, a spinel substrate, a silicon substrate, a quartz substrate, a quartz substrate, or an alumina substrate. The sapphire substrate is a single crystal Al 2 O 3 substrate, the spinel substrate is a single crystal or polycrystalline MgAl 2 O 4 substrate, the silicon substrate is a single crystal Si substrate, and the crystal substrate is a single crystal SiO 2 substrate, The quartz substrate is a polycrystalline SiO 2 substrate, and the alumina substrate is a polycrystalline Al 2 O 3 substrate. The linear thermal expansion coefficient in the X direction of the support substrate 10 is smaller than the linear thermal expansion coefficient in the X direction of the piezoelectric substrate 12.

接合膜11は、支持基板10と温度補償膜14とを接合するための層である。例えば、特許文献1に記載されているように、支持基板10の上面と温度補償膜14の下面をイオンビーム、中性ビームまたはプラズマにより活性化する。このとき、支持基板10の上面と温度補償膜14の下面とに各々アモルファス層が形成される。アモルファス層を接合することで、支持基板10の上面に温度補償膜14の下面が接合される。この場合、接合膜11の厚さは1nmから8nmである。接合膜11は厚さが1nmから100nmの絶縁膜でもよい。接合膜11は設けられていなくてもよい。温度補償膜14と圧電基板12との間に接合膜11が設けられていてもよい。   The bonding film 11 is a layer for bonding the support substrate 10 and the temperature compensation film 14. For example, as described in Patent Document 1, the upper surface of the support substrate 10 and the lower surface of the temperature compensation film 14 are activated by an ion beam, a neutral beam, or plasma. At this time, an amorphous layer is formed on each of the upper surface of the support substrate 10 and the lower surface of the temperature compensation film 14. By bonding the amorphous layer, the lower surface of the temperature compensation film 14 is bonded to the upper surface of the support substrate 10. In this case, the thickness of the bonding film 11 is 1 nm to 8 nm. The bonding film 11 may be an insulating film having a thickness of 1 nm to 100 nm. The bonding film 11 may not be provided. A bonding film 11 may be provided between the temperature compensation film 14 and the piezoelectric substrate 12.

金属膜13は、例えばAl(アルミニウム)またはCu(銅)を主成分とする膜であり、例えばAl膜またはCu膜である。電極指15と圧電基板12との間にTi(チタン)膜またはCr(クロム)膜等の密着膜が設けられていてもよい。密着膜は電極指15より薄い。電極指15を覆うように絶縁膜が設けられていてもよい。絶縁膜は保護膜または温度補償膜として機能する。   The metal film 13 is a film containing, for example, Al (aluminum) or Cu (copper) as a main component, for example, an Al film or a Cu film. An adhesion film such as a Ti (titanium) film or a Cr (chromium) film may be provided between the electrode finger 15 and the piezoelectric substrate 12. The adhesion film is thinner than the electrode finger 15. An insulating film may be provided so as to cover the electrode fingers 15. The insulating film functions as a protective film or a temperature compensation film.

[温度補償膜を設ける理由の説明]
以下、実施例1において周波数温度係数が0に近くなる理由について説明する。周波数温度係数TCFは以下の式により表される。
TCF=TCV−CTE
TCV(Temperature Coefficient of Velocity)は、音速(位相速度)の温度係数である。CTE(Coefficient of Thermal Expansion)は熱膨張係数である。圧電基板12として用いるX伝搬タンタル酸リチウム基板のX軸方向の線熱膨張係数は約16ppm/Kである。支持基板10として用いるサファイア基板のC軸(X軸に平行となる軸)の線熱膨張係数は約7.7ppm/Kである。よって、圧電基板12の厚さを小さくすると、弾性波共振器20としてのCTEは支持基板10のCTEに近づく。しかし、支持基板10のCTEより小さくはならない。
[Description of the reason for providing a temperature compensation film]
Hereinafter, the reason why the frequency temperature coefficient is close to 0 in the first embodiment will be described. The frequency temperature coefficient TCF is expressed by the following equation.
TCF = TCV-CTE
TCV (Temperature Coefficient of Velocity) is a temperature coefficient of sound velocity (phase velocity). CTE (Coefficient of Thermal Expansion) is a thermal expansion coefficient. The linear thermal expansion coefficient in the X-axis direction of the X-propagating lithium tantalate substrate used as the piezoelectric substrate 12 is about 16 ppm / K. The linear thermal expansion coefficient of the C-axis (axis parallel to the X-axis) of the sapphire substrate used as the support substrate 10 is about 7.7 ppm / K. Therefore, when the thickness of the piezoelectric substrate 12 is reduced, the CTE as the acoustic wave resonator 20 approaches the CTE of the support substrate 10. However, it cannot be smaller than the CTE of the support substrate 10.

一般的に線熱膨張係数は材料によらず正である。また、一般的な圧電基板12として用いられる材料ではTCVは負である。このため、TCFは負となってしまう。そこで、温度補償膜14として正のTCVを有する材料を用いる。これにより、温度補償膜14の正のTCVが圧電基板12の負のTCVおよび支持基板10の−CTEを補償する。よって、TCFを0付近にすることができる。   Generally, the linear thermal expansion coefficient is positive regardless of the material. Moreover, TCV is negative in the material used as the general piezoelectric substrate 12. For this reason, TCF becomes negative. Therefore, a material having a positive TCV is used as the temperature compensation film 14. Thereby, the positive TCV of the temperature compensation film 14 compensates for the negative TCV of the piezoelectric substrate 12 and the -CTE of the support substrate 10. Therefore, the TCF can be made near zero.

[圧電基板12と温度補償膜14の厚さの範囲の説明]
次に、圧電基板12と温度補償膜14の好ましい厚さについて説明する。図3は、実施例1に係る弾性波共振器の断面図である。図3に示すように、IDT22の電極指15は弾性波50を励振する。なお、図中の弾性波50は変位のイメージを示しており実際の弾性波の変位とは異なる。例えば圧電基板12が回転YカットX伝搬タンタル酸リチウム基板の場合、IDT22は主にSH(Shear Horizontal)波を励振する。SH波は圧電基板12の表面に平行でかつSH波の伝搬方向に直交方向に変位する波である。温度補償膜14のTCVが圧電基板12の負のTCVおよび支持基板10の−CTEを補償するには、温度補償膜14内に弾性表面波の変位が分布していることが求められる。
[Description of thickness range of piezoelectric substrate 12 and temperature compensation film 14]
Next, preferable thicknesses of the piezoelectric substrate 12 and the temperature compensation film 14 will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view of the acoustic wave resonator according to the first embodiment. As shown in FIG. 3, the electrode finger 15 of the IDT 22 excites an elastic wave 50. In addition, the elastic wave 50 in the figure shows an image of displacement, and is different from the actual displacement of the elastic wave. For example, when the piezoelectric substrate 12 is a rotating Y-cut X-propagating lithium tantalate substrate, the IDT 22 mainly excites SH (Shear Horizontal) waves. The SH wave is a wave parallel to the surface of the piezoelectric substrate 12 and displaced in a direction orthogonal to the propagation direction of the SH wave. In order for the TCV of the temperature compensation film 14 to compensate for the negative TCV of the piezoelectric substrate 12 and the −CTE of the support substrate 10, it is required that the surface acoustic wave displacement is distributed in the temperature compensation film 14.

そこで、基板内の共振周波数における総変位分布をシミュレーションした。図4(a)および図4(b)は、シミュレーションAおよびBにおける弾性波共振器の断面図である。図4(a)に示すように、シミュレーションAでは、基板を圧電基板12である42°回転YカットX伝搬タンタル酸リチウム基板のみとし、支持基板10および温度補償膜14を設けていない。図4(b)に示すように、シミュレーションBでは、基板を支持基板10であるサファイア基板と圧電基板12である42°回転YカットX伝搬タンタル酸リチウム基板とし、温度補償膜14を設けていない。圧電基板12の厚さT1は約0.7λとした。シミュレーションAおよびBとも電極指15が接する圧電基板12の表面を0とし、基板の深さ方向を位置Zとした。   Therefore, the total displacement distribution at the resonance frequency in the substrate was simulated. 4A and 4B are cross-sectional views of the acoustic wave resonator in simulations A and B. FIG. As shown in FIG. 4A, in the simulation A, the substrate is only the 42 ° rotated Y-cut X-propagating lithium tantalate substrate that is the piezoelectric substrate 12, and the support substrate 10 and the temperature compensation film 14 are not provided. As shown in FIG. 4B, in simulation B, the substrate is a sapphire substrate that is the support substrate 10 and a 42 ° rotation Y-cut X-propagation lithium tantalate substrate that is the piezoelectric substrate 12, and the temperature compensation film 14 is not provided. . The thickness T1 of the piezoelectric substrate 12 was about 0.7λ. In both simulations A and B, the surface of the piezoelectric substrate 12 in contact with the electrode finger 15 was set to 0, and the depth direction of the substrate was set to the position Z.

図5(a)および図5(b)は、シミュレーションAおよびBにおける位置Zに対する総変位分布を示す図である。図5(a)および図5(b)の上に圧電基板12および支持基板10の範囲を示す両矢印を図示している。図5(a)に示すように、シミュレーションAでは、Z/λが2以下にほとんどの変位が収まる。特に、Z/λが1.5以下にほとんどの変位の分布が収まる。これは、弾性表面波は圧電基板12の表面から約2λ(特に1.5λ)までの範囲を伝搬することを示している。図5(b)に示すように、シミュレーションBでは、Z/λが1以下にほとんどの変位が収まる。特に支持基板10内にはほとんど変位が分布しない。これは、支持基板10の位相速度が大きいためである。   FIGS. 5A and 5B are diagrams showing the total displacement distribution with respect to the position Z in the simulations A and B. FIG. The double-headed arrows indicating the ranges of the piezoelectric substrate 12 and the support substrate 10 are shown on FIGS. 5 (a) and 5 (b). As shown in FIG. 5A, in the simulation A, most of the displacement falls within Z / λ of 2 or less. In particular, most of the displacement distribution falls within Z / λ of 1.5 or less. This indicates that the surface acoustic wave propagates in a range from the surface of the piezoelectric substrate 12 to about 2λ (especially 1.5λ). As shown in FIG. 5B, in the simulation B, most of the displacement falls within Z / λ of 1 or less. In particular, almost no displacement is distributed in the support substrate 10. This is because the phase velocity of the support substrate 10 is large.

以上のシミュレーションのように、弾性表面波は、基板表面から2λ(特に1.5λ)以内を伝搬する。よって、実施例1において、温度補償膜14を機能させるためには、温度補償膜14は、基板表面から2λ(特に1.5λ)以内に存在することが求められる。   As in the above simulation, the surface acoustic wave propagates within 2λ (especially 1.5λ) from the substrate surface. Therefore, in the first embodiment, in order for the temperature compensation film 14 to function, the temperature compensation film 14 is required to exist within 2λ (particularly 1.5λ) from the substrate surface.

次に、バルク波について説明する。図6(a)から図6(c)は、バルク波を説明する断面図である。図6(a)に示すように、基板が圧電基板12のみの場合、IDT22が圧電基板12の表面にSH波等の弾性表面波52を励振する。弾性表面波52の変位が存在する厚さT4は2λ程度である。IDT22が弾性表面波52を励振するとき、IDT22は圧電基板12内にバルク波54を放出する。バルク波54は主モードの弾性表面波52に比べて1/10の大きさである。バルク波54が存在する厚さT5は10λ程度である。バルク波54が圧電基板12内を伝搬すると弾性表面波52のエネルギーがバルク波54として失われる。よって、弾性波共振器の損失が大きくなる。 Next, the bulk wave will be described. FIG. 6A to FIG. 6C are cross-sectional views illustrating bulk waves. As shown in FIG. 6A, when the substrate is only the piezoelectric substrate 12, the IDT 22 excites a surface acoustic wave 52 such as an SH wave on the surface of the piezoelectric substrate 12. The thickness T4 where the surface acoustic wave 52 is displaced is about 2λ. When the IDT 22 excites the surface acoustic wave 52, the IDT 22 emits a bulk wave 54 into the piezoelectric substrate 12. The bulk wave 54 is 1/10 the size of the surface acoustic wave 52 in the main mode. The thickness T5 where the bulk wave 54 exists is about 10λ. When the bulk wave 54 propagates in the piezoelectric substrate 12, the energy of the surface acoustic wave 52 is lost as the bulk wave 54. Therefore, the loss of the acoustic wave resonator is increased.

図6(b)に示すように、圧電基板12の下に温度補償膜14を設け、温度補償膜14の下に支持基板10を設ける。圧電基板12の厚さT1は厚さT4より小さい。これにより、弾性表面波52の変位は圧電基板12と温度補償膜14の両方に分布する。よって、TCFを抑制できる。温度補償膜14の厚さT2が大きいと、温度補償膜14内をバルク波54が伝搬する。これにより、弾性表面波52のエネルギーがバルク波54として失われる。よって、弾性波共振器の損失が大きくなる。矢印56のように、支持基板10内にバルク波が伝搬しない。   As shown in FIG. 6B, a temperature compensation film 14 is provided under the piezoelectric substrate 12, and a support substrate 10 is provided under the temperature compensation film 14. The thickness T1 of the piezoelectric substrate 12 is smaller than the thickness T4. Thereby, the displacement of the surface acoustic wave 52 is distributed to both the piezoelectric substrate 12 and the temperature compensation film 14. Therefore, TCF can be suppressed. When the thickness T2 of the temperature compensation film 14 is large, the bulk wave 54 propagates through the temperature compensation film 14. Thereby, the energy of the surface acoustic wave 52 is lost as the bulk wave 54. Therefore, the loss of the acoustic wave resonator is increased. As indicated by the arrow 56, the bulk wave does not propagate in the support substrate 10.

図6(c)に示すように、実施例1では、温度補償膜14を薄くし、厚さT1とT2との合計の厚さを厚さT4より小さくする。支持基板10は、圧電基板12および温度補償膜14の位相速度より大きい位相速度を有する。例えば、タンタル酸リチウム、酸化シリコンおよびサファイアの速い横波の位相速度は約4211m/秒、約5840m/秒および6761m/秒である。このため、矢印56のように、支持基板10内にバルク波が伝搬しない。弾性表面波52およびバルク波54ともに圧電基板12および温度補償膜14内に閉じ込められる。よって、弾性波共振器の損失を抑制できる。また、バルク波に起因したスプリアスを抑制できる。   As shown in FIG. 6C, in Example 1, the temperature compensation film 14 is thinned, and the total thickness of the thicknesses T1 and T2 is made smaller than the thickness T4. The support substrate 10 has a phase velocity greater than the phase velocity of the piezoelectric substrate 12 and the temperature compensation film 14. For example, the phase velocity of fast transverse waves for lithium tantalate, silicon oxide and sapphire are about 4211 m / sec, about 5840 m / sec and 6761 m / sec. For this reason, the bulk wave does not propagate in the support substrate 10 as indicated by the arrow 56. Both the surface acoustic wave 52 and the bulk wave 54 are confined in the piezoelectric substrate 12 and the temperature compensation film 14. Therefore, the loss of the acoustic wave resonator can be suppressed. Further, spurious due to the bulk wave can be suppressed.

[実験]
実施例1と比較例1の弾性波共振器を作製した。作製条件は以下である。
実施例1
支持基板10:厚さが500μmのR面を上面とする単結晶サファイア基板
温度補償膜14:厚さT2が1μmの酸化シリコン(SiO)膜
圧電基板12:厚さT1が1μmの42°回転YカットX伝搬タンタル酸リチウム基板
弾性波の波長λ:4μm
比較例1
支持基板10:厚さが500μmのR面を上面とする単結晶サファイア基板
温度補償膜14:なし
圧電基板12:厚さが3μmの42°回転YカットX伝搬タンタル酸リチウム基板
弾性波の波長λ:4μm
[Experiment]
The acoustic wave resonators of Example 1 and Comparative Example 1 were produced. The production conditions are as follows.
Example 1
Support substrate 10: Single crystal sapphire substrate having an R surface of 500 μm as the upper surface Temperature compensation film 14: Silicon oxide (SiO 2 ) film having a thickness T2 of 1 μm Piezoelectric substrate 12: 42 ° rotation with a thickness T1 of 1 μm Y-cut X-propagating lithium tantalate substrate Wavelength of elastic wave λ: 4 μm
Comparative Example 1
Support substrate 10: Single crystal sapphire substrate having an R surface of 500 μm as the upper surface Temperature compensation film 14: None Piezoelectric substrate 12: 42 ° rotated Y-cut X-propagation lithium tantalate substrate with a thickness of 3 μm Wavelength λ of elastic wave : 4μm

実施例1および比較例1の共振周波数のTCFを測定した。実施例1では、TCF=6ppm/K、比較例1では、TCF=−13.4ppm/Kである。   The resonance frequency TCFs of Example 1 and Comparative Example 1 were measured. In Example 1, TCF = 6 ppm / K, and in Comparative Example 1, TCF = −13.4 ppm / K.

図7は、実施例1における弾性波共振器の周波数に対するアドミッタンスを示す図である。図7に示すように、25℃と85℃においてアドミッタンス特性はほとんど変わらない。共振周波数frおよび反共振周波数faの温度依存はほとんどない。このように、温度補償膜14を設けることで、TCFを0に近づけることができる。   FIG. 7 is a diagram illustrating the admittance with respect to the frequency of the acoustic wave resonator according to the first embodiment. As shown in FIG. 7, the admittance characteristics hardly change at 25 ° C. and 85 ° C. There is almost no temperature dependence of the resonance frequency fr and the antiresonance frequency fa. Thus, by providing the temperature compensation film 14, the TCF can be brought close to zero.

[実施例1の製造方法]
実施例1に係る弾性波共振器の製造方法について説明する。図8(a)から図10(b)は、実施例1に係る弾性波共振器の製造方法を示す断面図である。図8(a)に示すように、圧電基板12を準備する。図8(b)に示すように、圧電基板12上に温度補償膜14をスパッタリング法、真空蒸着法またはCVD(Chemical Vapor Deposition)法を用い形成する。図8(c)に示すように、温度補償膜14上に接合膜11をスパッタリング法、真空蒸着法またはCVD法を用い形成する。接合膜11は、例えばシリコン膜、酸化アルミニウム膜または窒化アルミニウム膜である。図8(d)に示すように、支持基板10の上面および接合膜11の下面を活性化する。活性化の方法は例えば特許文献1と同じである。図8(e)に示すように、支持基板10と接合膜11とを常温において接合する。
[Production Method of Example 1]
A method for manufacturing the acoustic wave resonator according to the first embodiment will be described. FIGS. 8A to 10B are cross-sectional views illustrating the method for manufacturing the acoustic wave resonator according to the first embodiment. As shown in FIG. 8A, the piezoelectric substrate 12 is prepared. As shown in FIG. 8B, the temperature compensation film 14 is formed on the piezoelectric substrate 12 by using a sputtering method, a vacuum deposition method, or a CVD (Chemical Vapor Deposition) method. As shown in FIG. 8C, the bonding film 11 is formed on the temperature compensation film 14 using a sputtering method, a vacuum evaporation method, or a CVD method. The bonding film 11 is, for example, a silicon film, an aluminum oxide film, or an aluminum nitride film. As shown in FIG. 8D, the upper surface of the support substrate 10 and the lower surface of the bonding film 11 are activated. The activation method is the same as that of Patent Document 1, for example. As shown in FIG. 8E, the support substrate 10 and the bonding film 11 are bonded at room temperature.

図9(a)に示すように、圧電基板12の上面を例えばCMP(Chemical Mechanical Polishing)法を用い薄膜化する。図9(b)に示すように、圧電基板12の上面に金属膜13を形成する。金属膜13により弾性波共振器20が形成される。図9(c)に示すように、弾性波共振器20を覆うように保護膜26を形成する。保護膜26は例えば窒化シリコン膜または酸化シリコン膜等の絶縁膜である。図9(d)に示すように、金属膜13上に配線層28を形成する。配線層28は、例えば銅層または金層である。個片化することにより、チップを形成する。   As shown in FIG. 9A, the upper surface of the piezoelectric substrate 12 is thinned by using, for example, a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method. As shown in FIG. 9B, a metal film 13 is formed on the upper surface of the piezoelectric substrate 12. An elastic wave resonator 20 is formed by the metal film 13. As shown in FIG. 9C, a protective film 26 is formed so as to cover the acoustic wave resonator 20. The protective film 26 is an insulating film such as a silicon nitride film or a silicon oxide film. As shown in FIG. 9D, a wiring layer 28 is formed on the metal film 13. The wiring layer 28 is, for example, a copper layer or a gold layer. A chip is formed by dividing into individual pieces.

図10(a)に示すように、チップ45では、圧電基板12下に弾性波共振器20およびパッド32が設けられ、パッド32下にバンプ30が設けられている。パッド32は、例えば図9(d)の配線層の一部である。バンプ30は例えば金バンプまたは半田バンプである。保護膜26の図示は省略している。パッケージ基板40上にパッド42が設けられ、パッケージ基板40下に端子44が設けられている。バンプ30をパッド42に接合させる。図10(b)に示すように、パッケージ基板40上にチップ45を覆うよう封止部48を形成する。封止部48は、例えば樹脂等の絶縁体または半田等の金属である。封止部48は、弾性波共振器20を空隙43に封止する。これにより弾性波デバイスが製造できる。   As shown in FIG. 10A, in the chip 45, the acoustic wave resonator 20 and the pad 32 are provided below the piezoelectric substrate 12, and the bump 30 is provided below the pad 32. The pad 32 is, for example, a part of the wiring layer in FIG. The bump 30 is, for example, a gold bump or a solder bump. Illustration of the protective film 26 is omitted. Pads 42 are provided on the package substrate 40, and terminals 44 are provided below the package substrate 40. The bump 30 is bonded to the pad 42. As shown in FIG. 10B, a sealing portion 48 is formed on the package substrate 40 so as to cover the chip 45. The sealing part 48 is, for example, an insulator such as resin or a metal such as solder. The sealing unit 48 seals the acoustic wave resonator 20 in the gap 43. Thereby, an elastic wave device can be manufactured.

実施例1によれば、圧電基板12は、支持基板10上に設けられ、支持基板10の位相速度より小さい位相速度を有する。温度補償膜14は、支持基板10と圧電基板12との間に設けられ、支持基板10の位相速度より小さい位相速度と、圧電基板12の位相速度の温度係数(TCV)の符号と逆の符号の位相速度の温度係数(TCV)と、を有する。一対の櫛型電極18は、圧電基板12上に設けられ、各々複数の電極指15を備え、一方の櫛型電極の電極指15の平均ピッチが温度補償膜14と圧電基板12の合計の厚さ(T1+T2)の1/2以上である。   According to the first embodiment, the piezoelectric substrate 12 is provided on the support substrate 10 and has a phase velocity smaller than the phase velocity of the support substrate 10. The temperature compensation film 14 is provided between the support substrate 10 and the piezoelectric substrate 12, and has a phase speed smaller than the phase speed of the support substrate 10 and a sign opposite to the sign of the temperature coefficient (TCV) of the phase speed of the piezoelectric substrate 12. Temperature coefficient (TCV) of the phase velocity of The pair of comb-shaped electrodes 18 are provided on the piezoelectric substrate 12, each having a plurality of electrode fingers 15, and the average pitch of the electrode fingers 15 of one comb-shaped electrode is the total thickness of the temperature compensation film 14 and the piezoelectric substrate 12. It is 1/2 or more of (T1 + T2).

温度補償膜14のTCVの符号を圧電基板12のTCVの符号と逆とする。これにより、図3において説明したようにTCFを抑制できる。電極指15の平均ピッチ(弾性波の波長λにほぼ相当する)を厚さT1+T2の1/2以上とする。これにより、図5(a)および図5(b)のように、弾性波は圧電基板12および温度補償膜14を伝搬するため、TCFを抑制できる。よって、周波数温度特性を向上できる。さらに、図6(a)から図6(c)において説明したように、バルク波に起因する損失を抑制できる。   The sign of TCV of the temperature compensation film 14 is opposite to the sign of TCV of the piezoelectric substrate 12. Thereby, TCF can be suppressed as demonstrated in FIG. The average pitch of the electrode fingers 15 (which substantially corresponds to the wavelength λ of the elastic wave) is set to ½ or more of the thickness T1 + T2. Thereby, as shown in FIG. 5A and FIG. 5B, the elastic wave propagates through the piezoelectric substrate 12 and the temperature compensation film 14, and thus TCF can be suppressed. Therefore, frequency temperature characteristics can be improved. Furthermore, as described with reference to FIGS. 6A to 6C, loss due to the bulk wave can be suppressed.

電極指15の平均ピッチは、弾性波共振器20のX方向の長さを電極指15の対数(電極指15の本数の1/2)で除することにより算出できる。電極指15の平均ピッチは、温度補償膜14と圧電基板12の合計の厚さ(T1+T2)の1/1.5倍以上が好ましく、1/1.2倍以上がより好ましく、1以上がさらに好ましい。弾性表面波を圧電基板12および温度補償膜14内を伝搬させるため、電極指15の平均ピッチは、厚さ(T1+T2)の1/0.1倍以下が好ましく、1/0.2倍以下がより好ましく、1倍以下がさらに好ましい。   The average pitch of the electrode fingers 15 can be calculated by dividing the length of the elastic wave resonator 20 in the X direction by the logarithm of the electrode fingers 15 (1/2 of the number of electrode fingers 15). The average pitch of the electrode fingers 15 is preferably at least 1 / 1.5 times the total thickness (T1 + T2) of the temperature compensation film 14 and the piezoelectric substrate 12, more preferably at least 1 / 1.2 times, and more preferably at least 1. preferable. In order to propagate the surface acoustic wave through the piezoelectric substrate 12 and the temperature compensation film 14, the average pitch of the electrode fingers 15 is preferably 1 / 0.1 times or less of the thickness (T1 + T2), and preferably 1 / 0.2 times or less. More preferably, 1 times or less is more preferable.

電極指15の平均ピッチは圧電基板12の厚さT1より大きい。これにより、図5(a)および図5(b)のように、弾性表面波の変位分布を温度補償膜14内により存在させることができる。電極指15の平均ピッチは圧電基板12の厚さT1の1/0.8倍以上が好ましく、1/0.6倍以上がより好ましく、1/0.5倍以上がさらに好ましい。弾性表面波を圧電基板12内を伝搬させるため、電極指15の平均ピッチは圧電基板12の厚さT1の1/0.1倍以下が好ましく、1/0.2倍以下がより好ましく、1/0.3倍以下がさらに好ましい。   The average pitch of the electrode fingers 15 is larger than the thickness T1 of the piezoelectric substrate 12. Thereby, as shown in FIGS. 5A and 5B, the surface acoustic wave displacement distribution can be present in the temperature compensation film 14. The average pitch of the electrode fingers 15 is preferably at least 1 / 0.8 times the thickness T1 of the piezoelectric substrate 12, more preferably at least 1 / 0.6 times, and even more preferably at least 1 / 0.5 times. In order to propagate the surface acoustic wave through the piezoelectric substrate 12, the average pitch of the electrode fingers 15 is preferably 1 / 0.1 times or less, more preferably 1 / 0.2 times or less of the thickness T1 of the piezoelectric substrate 12. /0.3 times or less is more preferable.

複数の電極指15の配列方向における支持基板10の線熱膨張係数は、配列方向における圧電基板12の線熱膨張係数より小さい。これにより、CTEを小さくできる。   The linear thermal expansion coefficient of the support substrate 10 in the arrangement direction of the plurality of electrode fingers 15 is smaller than the linear thermal expansion coefficient of the piezoelectric substrate 12 in the arrangement direction. Thereby, CTE can be made small.

TCFを抑制するため、圧電基板12の厚さT1のT1+T2に対する比は、0.1以上かつ0.9以下が好ましく、0.2以上かつ0.8以下がより好ましく、0.3以上かつ0.7以下がさらに好ましい。図7の実験のように、厚さT1とT2とはT1/(T1+T2)が0.4以上かつ0.6以下となる程度に略等しいことが好ましい。   In order to suppress TCF, the ratio of the thickness T1 of the piezoelectric substrate 12 to T1 + T2 is preferably 0.1 or more and 0.9 or less, more preferably 0.2 or more and 0.8 or less, and 0.3 or more and 0 .7 or less is more preferable. As in the experiment of FIG. 7, it is preferable that the thicknesses T1 and T2 are substantially equal to the extent that T1 / (T1 + T2) is 0.4 or more and 0.6 or less.

圧電基板12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。支持基板10は、サファイア基板、スピネル基板、シリコン基板、水晶基板、石英基板、またはアルミナ基板でありかつ単結晶基板または多結晶基板である。温度補償膜14は酸化シリコン膜である。これにより、周波数温度特性を向上できかつ損失を抑制できる。   The piezoelectric substrate 12 is a lithium tantalate substrate or a lithium niobate substrate. The support substrate 10 is a sapphire substrate, a spinel substrate, a silicon substrate, a quartz substrate, a quartz substrate, or an alumina substrate, and is a single crystal substrate or a polycrystalline substrate. The temperature compensation film 14 is a silicon oxide film. Thereby, frequency temperature characteristics can be improved and loss can be suppressed.

図3において説明したように、一対の櫛型電極18が弾性表面波(特にSH波)を励振する場合、バルク波が生成されやすい。よって、弾性表面波がSH波であるとき、T1+T2を1.5λ以下とすることが好ましい。弾性表面波をSH波とするため、圧電基板12は、20°から48°回転YカットX伝搬タンタル酸リチウム基板であることが好ましい。   As described in FIG. 3, when the pair of comb-shaped electrodes 18 excites surface acoustic waves (especially SH waves), bulk waves are likely to be generated. Therefore, when the surface acoustic wave is an SH wave, T1 + T2 is preferably set to 1.5λ or less. In order to make the surface acoustic wave into an SH wave, the piezoelectric substrate 12 is preferably a 20 ° to 48 ° rotated Y-cut X-propagating lithium tantalate substrate.

図11(a)は、実施例2に係るフィルタの回路図である。図11(a)に示すように、入力端子Tinと出力端子Toutとの間に、1または複数の直列共振器S1からS3が直列に接続されている。入力端子Tinと出力端子Toutとの間に、1または複数の並列共振器P1およびP2が並列に接続されている。1または複数の直列共振器S1からS3および1または複数の並列共振器P1およびP2の少なくとも1つに実施例1の弾性波共振器を用いることができる。ラダー型フィルタの共振器の個数等は適宜設定できる。   FIG. 11A is a circuit diagram of a filter according to the second embodiment. As shown in FIG. 11A, one or more series resonators S1 to S3 are connected in series between the input terminal Tin and the output terminal Tout. One or more parallel resonators P1 and P2 are connected in parallel between the input terminal Tin and the output terminal Tout. The elastic wave resonator of the first embodiment can be used for at least one of the one or more series resonators S1 to S3 and the one or more parallel resonators P1 and P2. The number of resonators of the ladder type filter can be set as appropriate.

[実施例2の変形例1]
図11(b)は、実施例2の変形例1に係るフィルタを示す平面図である。図11(b)に示すように、多重モード型フィルタDMSは、IDT22aから22cおよび反射器24を有している。IDT22aから22cおよび反射器24は圧電基板12上に設けられている。IDT22aから22cは弾性表面波の伝搬方向に配列されている。IDT22aから22cの外側に反射器24が設けられている。IDT22bの一端は入力端子Tinに接続され、他端はグランド端子に接続されている。IDT22aの一端およびIDT22cの一端は共通に出力端子Toutに接続されている。IDT22aの他端およびIDT22cの他端はグランド端子に接続されている。多重モード型フィルタDMSに実施例1の弾性波共振器の構造を用いることができる。
[Modification 1 of Embodiment 2]
FIG. 11B is a plan view illustrating a filter according to the first modification of the second embodiment. As shown in FIG. 11B, the multimode filter DMS includes IDTs 22a to 22c and a reflector 24. The IDTs 22 a to 22 c and the reflector 24 are provided on the piezoelectric substrate 12. IDTs 22a to 22c are arranged in the propagation direction of the surface acoustic wave. A reflector 24 is provided outside the IDTs 22a to 22c. One end of the IDT 22b is connected to the input terminal Tin, and the other end is connected to the ground terminal. One end of the IDT 22a and one end of the IDT 22c are commonly connected to the output terminal Tout. The other end of the IDT 22a and the other end of the IDT 22c are connected to a ground terminal. The structure of the elastic wave resonator of the first embodiment can be used for the multimode filter DMS.

[実施例2の変形例2]
図11(c)は、実施例2の変形例2に係るデュプレクサの回路図である。図11(c)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46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47が接続されている。送信フィルタ46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送信信号として共通端子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47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信号として受信端子Rxに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。送信フィルタ46および受信フィルタ47の少なくとも一方を実施例2およびその変形例1のフィルタとすることができる。
[Modification 2 of Embodiment 2]
FIG. 11C is a circuit diagram of a duplexer according to the second modification of the second embodiment. As shown in FIG. 11C, a transmission filter 46 is connected between the common terminal Ant and the transmission terminal Tx. A reception filter 47 is connected between the common terminal Ant and the reception terminal Rx. The transmission filter 46 passes a signal in the transmission band among the high-frequency signals input from the transmission terminal Tx as a transmission signal to the common terminal Ant, and suppresses signals of other frequencies. The reception filter 47 passes signals in the reception band among the high-frequency signals input from the common terminal Ant to the reception terminal Rx as reception signals, and suppresses signals of other frequencies. At least one of the transmission filter 46 and the reception filter 47 can be the filter of the second embodiment and the first modification thereof.

マルチプレクサとしてデュプレクサを例に説明したがトリプレクサまたはクワッドプレクサでもよい。   Although the duplexer has been described as an example of the multiplexer, a triplexer or a quadplexer may be used.

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。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.

10 支持基板
11 接合膜
12 圧電基板
14 温度補償膜
15 電極指
18 櫛型電極
20 弾性波共振器
22 IDT
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Support substrate 11 Bonding film 12 Piezoelectric substrate 14 Temperature compensation film 15 Electrode finger 18 Comb-shaped electrode 20 Elastic wave resonator 22 IDT

Claims (9)

支持基板と、
前記支持基板上に設けられ、前記支持基板の位相速度より小さい位相速度を有する圧電基板と、
前記支持基板と前記圧電基板との間に設けられ、前記支持基板の位相速度より小さい位相速度と、前記圧電基板の位相速度の温度係数の符号と逆の符号の位相速度の温度係数と、を有する温度補償膜と、
前記圧電基板上に設けられ、各々複数の電極指を備え、一方の櫛型電極の電極指の平均ピッチが前記温度補償膜と前記圧電基板の合計の厚さの1/2以上である一対の櫛型電極と、
を備える弾性波共振器。
A support substrate;
A piezoelectric substrate provided on the support substrate and having a phase velocity smaller than the phase velocity of the support substrate;
A phase velocity that is provided between the support substrate and the piezoelectric substrate and that is smaller than the phase velocity of the support substrate, and a temperature coefficient of a phase velocity that is opposite to the sign of the temperature coefficient of the phase velocity of the piezoelectric substrate; A temperature compensation film having,
A pair of electrode fingers provided on the piezoelectric substrate, each having a plurality of electrode fingers, wherein an average pitch of the electrode fingers of one comb-shaped electrode is ½ or more of a total thickness of the temperature compensation film and the piezoelectric substrate A comb electrode;
An elastic wave resonator comprising:
前記平均ピッチは前記圧電基板の厚さより大きい請求項1に記載の弾性波共振器。   The acoustic wave resonator according to claim 1, wherein the average pitch is larger than a thickness of the piezoelectric substrate. 前記複数の電極指の配列方向における前記支持基板の線熱膨張係数は、前記配列方向における前記圧電基板の線熱膨張係数より小さい請求項1または2に記載の弾性波共振器。   3. The acoustic wave resonator according to claim 1, wherein a linear thermal expansion coefficient of the support substrate in the arrangement direction of the plurality of electrode fingers is smaller than a linear thermal expansion coefficient of the piezoelectric substrate in the arrangement direction. 前記圧電基板の厚さと前記温度補償膜の厚さとは略等しい請求項1から3のいずれか一項に記載の弾性波共振器。   The elastic wave resonator according to any one of claims 1 to 3, wherein a thickness of the piezoelectric substrate and a thickness of the temperature compensation film are substantially equal. 前記圧電基板は、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り、
前記支持基板は、サファイア基板、スピネル基板、シリコン基板、水晶基板、石英基板、またはアルミナ基板でありかつ単結晶基板または多結晶基板であり、
前記温度補償膜は酸化シリコン膜である請求項1から4のいずれか一項に記載の弾性波共振器。
The piezoelectric substrate is a lithium tantalate substrate or a lithium niobate substrate,
The support substrate is a sapphire substrate, a spinel substrate, a silicon substrate, a quartz substrate, a quartz substrate, or an alumina substrate, and is a single crystal substrate or a polycrystalline substrate,
The acoustic wave resonator according to claim 1, wherein the temperature compensation film is a silicon oxide film.
前記一対の櫛型電極は弾性表面波を励振する請求項1から5のいずれか一項に記載の弾性波共振器。   The acoustic wave resonator according to claim 1, wherein the pair of comb-shaped electrodes excites a surface acoustic wave. 前記一方の櫛型電極の電極指の平均ピッチが前記温度補償膜と前記圧電基板の合計の厚さの1/1.5以上である請求項1から6のいずれか一項に記載の弾性波共振器。   The elastic wave according to any one of claims 1 to 6, wherein an average pitch of the electrode fingers of the one comb-shaped electrode is 1 / 1.5 or more of a total thickness of the temperature compensation film and the piezoelectric substrate. Resonator. 請求項1から7のいずれか一項に記載の弾性波共振器を含むフィルタ。   The filter containing the elastic wave resonator as described in any one of Claim 1 to 7. 請求項8に記載のフィルタを含むマルチプレクサ。   A multiplexer including the filter according to claim 8.
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