JP6777240B2 - マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置 - Google Patents

マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置 Download PDF

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本発明は、２以上の弾性波フィルタを有するマルチプレクサ、並びに該マルチプレクサを有する高周波フロントエンド回路及び通信装置に関する。
従来、携帯電話やスマートフォンの高周波フロントエンド回路に、マルチプレクサが広く用いられている。例えば、下記の特許文献１に記載の分波器としてのマルチプレクサは、周波数が異なる２以上の帯域通過型フィルタを有している。そして、各帯域通過型フィルタは、それぞれ、弾性表面波フィルタチップで構成されている。各弾性表面波フィルタチップは、複数の弾性表面波共振子を有している。
下記の特許文献２では、シリコン製の支持基板上に、二酸化珪素からなる絶縁膜と、タンタル酸リチウムからなる圧電基板とを積層してなる弾性波装置が開示されている。そして、シリコンの（１１１）面で支持基板と絶縁膜とを接合させることにより耐熱性を高めている。
特開２０１４−６８１２３号公報 特開２０１０−１８７３７３号公報
特許文献１に記載のようなマルチプレクサでは、アンテナ端側において、周波数が異なる複数の弾性波フィルタが共通接続されている。
ところで、本願の発明者らは、シリコンからなる支持基板上に、直接または間接に、タンタル酸リチウムからなる圧電体が積層されている構造を有する場合、利用するメインモードよりも高周波数側に、複数の高次モードが現れることを見出した。このような弾性波共振子を、マルチプレクサにおける通過帯域が低い側の弾性波フィルタに用いた場合、当該弾性波フィルタの高次モードによるリップルが、マルチプレクサにおける通過帯域が高い側の他の弾性波フィルタの通過帯域に現れるおそれがある。すなわち、マルチプレクサにおける通過帯域が低い側の弾性波フィルタの高次モードが、通過帯域が高い側の他の弾性波フィルタの通過帯域内に位置すると、通過帯域にリップルが生じる。よって、他の弾性波フィルタのフィルタ特性が劣化するおそれがある。
本発明の目的は、他の帯域通過型フィルタにおいて、上記高次モードによるリップルが生じ難い、マルチプレクサ、該マルチプレクサを有する高周波フロントエンド回路及び通信装置を提供することにある。
本願発明者らは、後述するように、シリコンからなる支持基板上に直接または間接に、タンタル酸リチウムからなる圧電体が積層されている弾性波共振子では、後述の第１〜第３の高次モードがメインモードよりも高周波数側に現れることを見出した。
本願の第１〜第３の発明に係るマルチプレクサは、それぞれ、第１、第２及び第３の高次モードの内の少なくとも１つの高次モードが他のフィルタの通過帯域で発生することを回避するものである。
本発明に係るマルチプレクサのある広い局面では、一端が共通接続されており、通過帯域が異なるＮ個の（但し、Ｎは２以上の整数）弾性波フィルタを備えるマルチプレクサであって、前記Ｎ個の弾性波フィルタを通過帯域の周波数が低い方から順番に、弾性波フィルタ（１）、弾性波フィルタ（２）、、、弾性波フィルタ（Ｎ）とした場合に、前記Ｎ個の弾性波フィルタのうち最も通過帯域の周波数が高い弾性波フィルタを除く少なくとも１つの弾性波フィルタ（ｎ）（１≦ｎ＜Ｎ）が、１つ以上の弾性波共振子を含み、前記１つ以上の弾性波共振子のうちのｔ番目の弾性波共振子（ｔ）は、オイラー角（φＳｉ，θＳ ｉ，ψＳｉ）を有し、シリコンからなる支持基板と、前記支持基板上に積層されている窒化ケイ素膜と、前記窒化ケイ素膜上に積層されている酸化ケイ素膜と、前記酸化ケイ素膜上に積層されており、オイラー角（φＬＴ＝０°±５°の範囲内，θＬＴ，ψＬＴ＝０°±１５°の範囲内）を有し、タンタル酸リチウムからなる圧電体と、前記圧電体上に設けられたＩＤＴ電極とを有し、前記弾性波共振子（ｔ）において、前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長をλとしたときに、前記波長λにより規格化した厚みを波長規格化厚みとし、前記圧電体の波長規格化厚みをＴＬＴ、前記圧電体のオイラー角をθＬＴ、前記酸化ケイ素膜の波長規格化厚みをＴＳ、前記窒化ケイ素膜の波長規格化厚みをＴＮ、前記ＩＤＴ電極の密度をアルミニウムの密度で除した値と前記ＩＤＴ電極の波長規格化厚みとの積で求められる、アルミニウムの厚みに換算した前記ＩＤＴ電極の波長規格化厚みをＴ Ｅ、前記支持基板内における伝搬方位をψＳｉ、前記支持基板の波長規格化厚みをＴＳｉの値とした場合に、前記ＴＬＴ、前記θＬＴ、前記ＴＳ、前記ＴＮ、前記ＴＥ、前記ψＳ ｉ、前記ＴＳｉで定まる下記の式（１）及び式（２）で決定される第１、第２及び第３の高次モードの周波数ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）（但し、ｓは１、２または３であり、ｓが１のとき第１の高次モードの周波数を示し、ｓが２のとき第２の高次モードの周波数を示し、ｓが３のとき第３の高次モードの周波数を示す。）の内の少なくとも１つと、前記弾性波フィルタ（ｎ）の通過帯域の周波数よりも高い周波数の通過帯域を有するすべての弾性波フィルタ（ｍ）（ｎ＜ｍ≦Ｎ）とが、下記の式（３）または下記の式（４）を満たす。
Figure 0006777240
Figure 0006777240
ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）＞ｆｕ （ｍ） 式（３）
ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）＜ｆｌ （ｍ） 式（４）
前記ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）は、前記弾性波フィルタ（ｎ）に含まれる前記弾性波共振子（ｔ）における前記ｓに対応する高次モードの周波数を示し、前記λｔ （ｎ）は、前記弾性波フィルタ（ｎ）に含まれる前記弾性波共振子（ｔ）における前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長であり、前記ｆｕ （ｍ）は、前記弾性波フィルタ（ｍ）における通過帯域の高域側端部の周波数であり、前記ｆｌ （ｍ）は、前記弾性波フィルタ（ｍ）における通過帯域の低域側端部の周波数である。
なお、前記式（１）における各係数は、前記ｓの値及び前記支持基板の結晶方位毎に下記の表１、表２または表３に示すそれぞれの値である。
Figure 0006777240
Figure 0006777240
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本発明に係るマルチプレクサの他の広い局面では、一端が共通接続されており、通過帯域が異なるＮ個の（但し、Ｎは２以上の整数）弾性波フィルタを備えるマルチプレクサであって、前記Ｎ個の弾性波フィルタを通過帯域の周波数が低い方から順番に、弾性波フィルタ（１）、弾性波フィルタ（２）、、、弾性波フィルタ（Ｎ）とした場合に、前記Ｎ個の弾性波フィルタのうち最も通過帯域の周波数が高い弾性波フィルタを除く少なくとも１つの弾性波フィルタ（ｎ）（１≦ｎ＜Ｎ）が、１つ以上の弾性波共振子を含み、前記１つ以上の弾性波共振子のうちのｔ番目の弾性波共振子（ｔ）は、オイラー角（φＳｉ，θＳ ｉ，ψＳｉ）を有し、シリコンからなる支持基板と、前記支持基板上に積層されている窒化ケイ素膜と、前記窒化ケイ素膜上に積層されている酸化ケイ素膜と、前記酸化ケイ素膜上に積層されており、オイラー角（φＬＴ＝０°±５°の範囲内，θＬＴ，ψＬＴ＝０°±１５°の範囲内）を有し、タンタル酸リチウムからなる圧電体と、前記圧電体上に設けられたＩＤＴ電極とを有し、前記弾性波共振子（ｔ）において、前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長をλとしたときに、前記波長λにより規格化した厚みを波長規格化厚みとし、前記圧電体の波長規格化厚みをＴＬＴ、前記圧電体のオイラー角をθＬＴ、前記酸化ケイ素膜の波長規格化厚みをＴＳ、前記窒化ケイ素膜の波長規格化厚みをＴＮ、前記ＩＤＴ電極の密度をアルミニウムの密度で除した値と前記ＩＤＴ電極の波長規格化厚みとの積で求められる、アルミニウムの厚みに換算した前記ＩＤＴ電極の波長規格化厚みをＴ Ｅ、前記支持基板内における伝搬方位をψＳｉ、前記支持基板の波長規格化厚みをＴＳｉの値とした場合に、前記ＴＬＴ、前記θＬＴ、前記ＴＳ、前記ＴＮ、前記ＴＥ、前記ψＳ ｉ、前記ＴＳｉで定まる下記の式（５）及び式（２）で決定される第１、第２及び第３の高次モードの周波数ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）（但し、ｓは１、２または３であり、ｓが１のとき第１の高次モードの周波数を示し、ｓが２のとき第２の高次モードの周波数を示し、ｓが３のとき第３の高次モードの周波数を示す。）の内の少なくとも１つと、前記弾性波フィルタ（ｎ）の通過帯域の周波数よりも高い周波数の通過帯域を有するすべての弾性波フィルタ（ｍ）（ｎ＜ｍ≦Ｎ）とが、下記の式（３）または下記の式（４）を満たす。
Figure 0006777240
Figure 0006777240
 ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）＞ｆｕ （ｍ） 式（３）
ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）＜ｆｌ （ｍ） 式（４）
前記ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）は、前記弾性波フィルタ（ｎ）に含まれる前記弾性波共振子（ｔ）における前記ｓに対応する高次モードの周波数を示し、前記λｔ （ｎ）は、前記弾性波フィルタ（ｎ）に含まれる前記弾性波共振子（ｔ）における前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長であり、前記ｆｕ （ｍ）は、前記弾性波フィルタ（ｍ）における通過帯域の高域側端部の周波数であり、前記ｆｌ （ｍ）は、前記弾性波フィルタ（ｍ）における通過帯域の低域側端部の周波数であり、前記式（５）における各係数は、前記ｓの値及び前記支持基板の結晶方位毎に下記の表４、表５または表６に示すそれぞれの値である。
Figure 0006777240
Figure 0006777240
Figure 0006777240
本発明に係るマルチプレクサのある特定の局面では、前記第１及び第２の高次モードの周波数ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）が、前記式（３）または前記式（４）を満たすように、前記ＴＬ Ｔ、前記θＬＴ、前記ＴＳ、前記ＴＮ、前記ＴＥ、前記ψＳｉ及び前記ＴＳｉの値が選択されている。
本発明に係るマルチプレクサのさらに他の特定の局面では、前記第１及び第３の高次モードの周波数ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）が、前記式（３）または前記式（４）を満たすように、前記ＴＬＴ、前記θＬＴ、前記ＴＳ、前記ＴＮ、前記ＴＥ、前記ψＳｉ及び前記ＴＳｉの値が選択されている。
本発明に係るマルチプレクサのさらに他の特定の局面では、前記第２及び第３の高次モードの周波数ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）が、前記式（３）または前記式（４）を満たすように、前記ＴＬＴ、前記θＬＴ、前記ＴＳ、前記ＴＮ、前記ＴＥ、前記ψＳｉ及び前記ＴＳｉの値が選択されている。
本発明に係るマルチプレクサのさらに他の特定の局面では、第１、第２及び第３の高次モードの周波数ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）の全てが、前記式（３）または前記式（４）を満たすように、前記ＴＬＴ、前記θＬＴ、前記ＴＳ、前記ＴＮ、前記ＴＥ、前記ψＳｉ及び前記Ｔ Ｓｉの値が選択されている。この場合には、第１の高次モード、第２の高次モード及び第３の高次モードのいずれの応答によるリップルも上記他の弾性波フィルタの通過帯域に現れない。
本発明に係るマルチプレクサの他の特定の局面では、前記支持基板の波長規格化厚みＴ Ｓｉが、ＴＳｉ＞４である。
本発明に係るマルチプレクサのさらに他の特定の局面では、ＴＳｉ＞１０である。
本発明に係るマルチプレクサのさらに他の特定の局面では、ＴＳｉ＞２０である。
本発明に係るマルチプレクサのさらに他の特定の局面では、前記圧電体の波長規格化厚みが、３．５λ以下である。
本発明に係るマルチプレクサのさらに他の特定の局面では、前記圧電体の波長規格化厚みが、２．５λ以下である。
本発明に係るマルチプレクサのさらに他の特定の局面では、前記圧電体の波長規格化厚みが、１．５λ以下である。
本発明に係るマルチプレクサのさらに他の特定の局面では、前記圧電体の波長規格化厚みが、０．５λ以下である。
本発明に係るマルチプレクサのさらに他の特定の局面では、前記複数の弾性波フィルタの一端が共通接続されているアンテナ端子がさらに備えられており、前記式（３）または前記式（４）を満たす前記弾性波共振子が、前記アンテナ端子に最も近い、弾性波共振子である。この場合には、第１、第２及び第３の高次モードによるリップルが、他の弾性波フィルタの通過帯域においてより一層生じ難い。
本発明に係るマルチプレクサのさらに他の特定の局面では、前記式（３）または前記式（４）を満たす前記弾性波共振子が、前記１つ以上の弾性波共振子の全てである。この場合には、他の弾性波フィルタにおける第１、第２及び第３の高次モードの内の少なくとも１つの高次モードによるリップルをより一層効果的に抑制することができる。
本発明に係るマルチプレクサは、デュプレクサであってもよい。
また、本発明に係るマルチプレクサは、前記複数の弾性波フィルタの一端が共通接続されているアンテナ端子がさらに備えられており、３個以上の弾性波フィルタが前記アンテナ端子側で共通接続されている複合フィルタであってもよい。
本発明に係るマルチプレクサのある特定の局面では、該マルチプレクサは、キャリアアグリゲーション用複合フィルタ装置である。
本発明に係るマルチプレクサにおける前記１つ以上の弾性波共振子を有する前記弾性波フィルタは、複数の直列腕共振子と、複数の並列腕共振子とを有するラダー型フィルタであることが好ましい。その場合には、高次モードの影響を本発明に従ってより効果的に抑制することができる。
本発明に係る高周波フロントエンド回路は、本発明に従って構成されているマルチプレクサと、パワーアンプと、を備える。
本発明に係る通信装置は、本発明に従って構成されているマルチプレクサ及びパワーアンプを有する高周波フロントエンド回路と、ＲＦ信号処理回路と、を備える。
本発明に係るマルチプレクサによれば、通過帯域が低い側の弾性波フィルタを構成する少なくとも１つの弾性波共振子によって発生する、複数の高次モードのうち少なくとも１つの高次モードが、通過帯域が高い側の他の弾性波フィルタの通過帯域内に生じ難い。従って、上記他の弾性波フィルタのフィルタ特性の劣化が生じ難い。よって、フィルタ特性に優れたマルチプレクサを有する高周波フロントエンド回路及び通信装置を提供することができる。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るマルチプレクサの回路図である。 図２は、第１の実施形態のマルチプレクサで用いられている第１の弾性波フィルタを示す回路図である。 図３（ａ）は第１の実施形態のマルチプレクサで用いられている弾性波共振子の模式的正面断面図であり、図３（ｂ）は該弾性波共振子の電極構造を示す模式的平面図である。 図４は、第１の実施形態における第１〜第４の弾性波フィルタの通過帯域を示す模式図である。 図５は、弾性波共振子のアドミタンス特性を示す図である。 図６は、シリコンからなる支持基板の伝搬方位ψＳｉと、メインモード及び第１の高次モードの音速との関係を示す図である。 図７は、タンタル酸リチウムからなる圧電体の波長規格化厚みと、メインモード及び第１の高次モードの音速との関係を示す図である。 図８は、タンタル酸リチウムからなる圧電体のカット角（９０°＋θＬＴ）と、メインモード及び第１の高次モードの音速との関係を示す図である。 図９は、酸化ケイ素膜の波長規格化厚みと、メインモード及び第１の高次モードの音速との関係を示す図である。 図１０は、窒化ケイ素膜の波長規格化厚みと、メインモード及び第１の高次モードの音速との関係を示す図である。 図１１は、ＩＤＴ電極の波長規格化厚みと、メインモード及び第１の高次モードの音速との関係を示す図である。 図１２（ａ）は、比較例のマルチプレクサのフィルタ特性を示す図であり、図１２（ｂ）は第１の実施形態のマルチプレクサのフィルタ特性を示す図である。 図１３は、シリコンからなる支持基板の波長規格化厚みと、第１の高次モード、第２の高次モード及び第３の高次モードの位相最大値との関係を示す図である。 図１４は、シリコンからなる支持基板の伝搬方位ψＳｉと、メインモード及び第２の高次モードの音速との関係を示す図である。 図１５は、タンタル酸リチウムからなる圧電体の波長規格化厚みと、メインモード及び第２の高次モードの音速との関係を示す図である。 図１６は、タンタル酸リチウムからなる圧電体のカット角（９０°＋θＬ Ｔ）と、メインモード及び第２の高次モードの音速との関係を示す図である。 図１７は、酸化ケイ素膜の波長規格化厚みと、メインモード及び第２の高次モードの音速との関係を示す図である。 図１８は、窒化ケイ素膜の波長規格化厚みと、メインモード及び第２の高次モードの音速との関係を示す図である。 図１９は、ＩＤＴ電極の波長規格化厚みと、メインモード及び第２の高次モードの音速との関係を示す図である。 図２０は、シリコンからなる支持基板の伝搬方位ψＳｉと、メインモード及び第３の高次モードの音速との関係を示す図である。 図２１は、タンタル酸リチウムからなる圧電体の波長規格化厚みと、メインモード及び第３の高次モードの音速との関係を示す図である。 図２２は、タンタル酸リチウムからなる圧電体のカット角（９０°＋θＬ Ｔ）と、メインモード及び第３の高次モードの音速との関係を示す図である。 図２３は、酸化ケイ素膜の波長規格化厚みと、メインモード及び第３の高次モードの音速との関係を示す図である。 図２４は、窒化ケイ素膜の波長規格化厚みと、メインモード及び第３の高次モードの音速との関係を示す図である。 図２５は、ＩＤＴ電極の波長規格化厚みと、メインモード及び第３の高次モードの音速との関係を示す図である。 図２６は、弾性波装置におけるＬｉＴａＯ３膜の膜厚とＱ値との関係を示す図である。 図２７は、弾性波装置におけるＬｉＴａＯ３膜の膜厚と、周波数温度係数ＴＣＦとの関係を示す図である。 図２８は、弾性波装置におけるＬｉＴａＯ３膜の膜厚と、音速との関係を示す図である。 図２９は、ＬｉＴａＯ３からなる圧電体の厚みと、比帯域との関係を示す図である。 図３０は、ＳｉＯ２膜の膜厚と、高音速膜の材質と音速との関係を示す図である。 図３１は、ＳｉＯ２膜の膜厚と、電気機械結合係数と、高音速膜の材質との関係を示す図である。 図３２は、本発明の実施形態である高周波フロントエンド回路を有する通信装置の概略構成図である。 図３３は、結晶方位を説明するための模式図である。 図３４は、結晶方位を説明するための模式図である。 図３５は、結晶方位を説明するための模式図である。
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るマルチプレクサの回路図である。マルチプレクサ１は、アンテナ端子２を有する。アンテナ端子２は、例えばスマートフォンのアンテナに接続される端子である。
マルチプレクサ１では、アンテナ端子２に、第１〜第４の弾性波フィルタ３〜６が共通接続されている。第１〜第４の弾性波フィルタ３〜６は、いずれも、帯域通過型フィルタである。
図４は、第１〜第４の弾性波フィルタ３〜６の通過帯域の関係を示す模式図である。図４に示すように、第１〜第４の弾性波フィルタの通過帯域は異なっている。第１〜第４の弾性波フィルタの通過帯域を、それぞれ、第１〜第４の通過帯域とする。
周波数位置は、第１の通過帯域＜第２の通過帯域＜第３の通過帯域＜第４の通過帯域である。第２〜第４の通過帯域において、低域側端部をｆｌ （ｍ）、高域側端部をｆｕ （ｍ ）とする。なお、低域側端部は、通過帯域の低域側端部である。また、高域側端部は、通過帯域の高域側端部である。通過帯域の低域側端部及び高域側端部としては、例えば、３ＧＰＰなどで標準化されている各バンドの周波数帯域の端部を用いることができる。なお、本実施形態のマルチプレクサ１は、例えば、キャリアアグリゲーション用複合フィルタ装置として用いることができる。
ここで、（ｍ）は、第２〜第４の通過帯域に応じて、それぞれ、２、３または４である。
第１〜第４の弾性波フィルタ３〜６は、それぞれ、複数の弾性波共振子を有する。図２は、第１の弾性波フィルタ３の回路図である。第１の弾性波フィルタ３は、それぞれが弾性波共振子からなる直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ３及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２を有する。すなわち、第１の弾性波フィルタ３は、ラダー型フィルタである。もっとも、ラダー型フィルタにおける直列腕共振子の数及び並列腕共振子の数はこれに限定されるものではない。
また、第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６についても、本実施形態では、同様にラダー型フィルタからなり、複数の直列腕共振子及び複数の並列腕共振子を有する。
なお、第１〜第４の弾性波フィルタ３〜６は、複数の弾性波共振子を有する限り、ラダー型フィルタ以外の回路構成を有していてもよい。例えば、縦結合共振子型弾性波フィルタに、直列に弾性波共振子が接続されている弾性波フィルタであってもよい。また、縦結合共振子型弾性波フィルタにラダー型フィルタが接続されている弾性波フィルタでもよい。第１の弾性波フィルタ３は、１つ以上の弾性波共振子を有していればよい。
図３（ａ）は、第１の弾性波フィルタ３の直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ３または、並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２を構成している弾性波共振子の模式的正面断面図であり、図３（ｂ）は、その電極構造を示す模式的平面図である。
弾性波共振子１１は、支持基板１２と、支持基板１２上に積層された窒化ケイ素膜１３と、酸化ケイ素膜１４と、酸化ケイ素膜１４上に積層された、圧電体１５とを有する。すなわち、酸化ケイ素膜１４は、窒化ケイ素膜１３と、圧電体１５との間に積層される。なお、支持基板１２、窒化ケイ素膜１３、酸化ケイ素膜１４及び圧電体１５を弾性波共振子１１の各層としたときに、各層の間には他の層が積層されていてもよい。酸化ケイ素膜１４は複数の層からなり、複数の層の間にチタンやニッケルなどからなる中間層を含む多層構造であってもよい。つまり、支持基板１２側から順に第１の酸化ケイ素膜、中間層、第２の酸化ケイ素膜が積層された多層構造であってもよい。この場合の酸化ケイ素膜１４の波長規格化厚みは多層構造全体の厚みを示すものとする。同様に窒化ケイ素膜１３は複数の層からなり、複数の層の間にチタンやニッケルなどからなる中間層を含む多層構造であってもよい。つまり、支持基板１２側から順に第１の窒化ケイ素膜、中間層、第２の窒化ケイ素膜１３が積層された多層構造であってもよい。この場合の窒化ケイ素膜１３の波長規格化厚みは多層構造全体の厚みを示すものとする 。
支持基板１２は、シリコンで構成されている。支持基板１２は、単結晶シリコンであるが、完全な単結晶でなくても結晶方位を有していればよい。窒化ケイ素膜１３は、ＳｉＮ膜である。もっとも、ＳｉＮに他の元素がドープされていてもよい。酸化ケイ素膜１４は、ＳｉＯ２膜である。酸化ケイ素膜１４は、酸化ケイ素であれば、例えば、ＳｉＯ２にフッ素などをドープしたものも含んでいてもよい。圧電体１５は、タンタル酸リチウムで構成されている。圧電体１５は、単結晶タンタル酸リチウムであるが、完全な単結晶でなくても結晶方位を有していればよい。また、圧電体１５は、タンタル酸リチウムであれば、ＬｉＴａＯ３以外の材料であってもよい。タンタル酸リチウムにＦｅなどがドープされていてもよい。
なお、酸化ケイ素膜１４の厚みは、０であってもよい。すなわち酸化ケイ素膜１４が設けられずともよい。
上記圧電体１５の上面に、ＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極１６が設けられている。より具体的には、ＩＤＴ電極１６の弾性波伝搬方向両側に反射器１７ａ，１７ｂが設けられており、それによって１ポート型の弾性表面波共振子が構成されている。本実施形態では、ＩＤＴ電極１６は圧電体１５上に直接的に設けられているが、ＩＤＴ電極１６は圧電体１５上に間接的に設けられていてもよい。
本願発明者らは、上記支持基板１２上に直接的または間接的に、タンタル酸リチウムからなる圧電体１５が積層されている弾性波フィルタ装置において、弾性波を励振させると、利用しようとするメインモードの応答以外に、メインモードよりも高周波数側に複数の高次モードの応答が現れることを見出した。図５を参照して、この複数の高次モードを説明する。
図５は、支持基板上に窒化ケイ素膜、酸化ケイ素膜及び圧電体が積層されている弾性波共振子の一例のアドミタンス特性を示す図である。図５から明らかなように、３．９ＧＨｚ付近に現れるメインモードの応答よりも高い周波数位置に、第１〜第３の高次モードの応答が現れている。第１の高次モードの応答は、矢印で示すように、４．７ＧＨｚ付近に現れている。第２の高次モードの応答は、それよりも高く、５．２ＧＨｚ付近に現れている。第３の高次モードの応答は、５．７ＧＨｚ付近に現れている。すなわち、第１の高次モードの応答の周波数をｆ１、第２の高次モードの応答の周波数をｆ２、第３の高次モードの応答の周波数をｆ３とした場合、ｆ１＜ｆ２＜ｆ３である。なお、上記高次モードの応答の周波数は、高次モードのインピーダンス位相特性のピーク位置である。
前述したように、周波数が異なる複数の弾性波フィルタがアンテナ端子側で共通接続されているマルチプレクサでは、通過帯域が低い側の弾性波フィルタによる高次モードが、マルチプレクサにおける通過帯域が高い側の他の弾性波フィルタの通過帯域に現れると、リップルとなる。従って、第１の高次モード、第２の高次モード及び第３の高次モードのうち少なくとも１つの高次モードが、第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６の通過帯域に現れないことが望ましい。好ましくは、第１の高次モード、第２の高次モード及び第３の高次モードのうち２つの高次モードが第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６の通過帯域に現れないことが望ましい。例えば、第１の高次モード及び第２の高次モードの応答、第１の高次モード及び第３の高次モードの応答、または第２の高次モード及び第３の高次モードの応答が第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６の通過帯域に現れないことが好ましい。さらに、好ましくは、第１の高次モード、第２の高次モード及び第３の高次モードの全てが、第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６の通過帯域に現れないことが望ましい。但し、図５は一例であり、ＩＤＴ電極の波長規格化厚みなどの条件によっては各高次モードの周波数の位置関係が入れ替わることもあり得る。
本実施形態のマルチプレクサ１の特徴は、第１の弾性波フィルタ３を構成している少なくとも１つの弾性波共振子において、上記第１の高次モードの応答が、図４に示した第２〜第４の通過帯域に現れていないことにある。そのため、第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６におけるフィルタ特性の劣化が生じ難い。
本実施形態の特徴は、以下のｉ）及びｉｉ）にある。
ｉ）タンタル酸リチウムからなる圧電体１５の波長規格化厚みＴＬＴ、タンタル酸リチウムからなる圧電体１５のオイラー角のθＬＴ、酸化ケイ素膜１４の波長規格化厚みＴＳ、窒化ケイ素膜１３の波長規格化厚みＴＮ、アルミニウムの厚みに換算したＩＤＴ電極１６の波長規格化厚みＴＥ、シリコンからなる支持基板１２における伝搬方位ψＳｉ及び支持基板１２の波長規格化厚みＴＳｉの値が、下記の式（１）及び式（２）で決定される第１の高次モードの周波数のｆｈ１＿ｔ （ｎ）が、ｍ＞ｎである全てのｍについて、下記の式（３）または下記の式（４）を満たす値とされていること、並びにｉｉ）ＴＳｉ＞２０とされていることにある。なお、ＩＤＴ電極が積層金属膜からなる場合には、波長規格化厚みＴＥは、ＩＤＴ電極の各電極層の厚み及び密度から、アルミニウムからなるＩＤＴ電極の厚みに換算した波長規格化厚みである。
それによって、第１の高次モードによる応答が第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６の通過帯域外に位置することとなる。従って、第１の高次モードによる第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６のフィルタ特性の劣化が生じ難い。上記条件を満たすことにより、第１の高次モードの周波数が第２〜第４の通過帯域外に位置することを、以下においてより詳細に説明する。
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ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）＞ｆｕ （ｍ） 式（３）
ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）＜ｆｌ （ｍ） 式（４）
式（１）で示される音速Ｖｈに代えて、下記の式（５）で示される音速Ｖｈを用いることがより好ましい。その場合には、他の弾性波フィルタにおいて、高次モードによるリップルがより一層生じ難い。
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なお、式（１）〜式（４）において、ｈは高次モードであることを示し、ｍはｍ（ｍ＞ｎ）番目の弾性波フィルタ（ｍ）を表し、ｎはｎ番目の弾性波フィルタ（ｎ）である。ｔはｎ番目のフィルタにおけるｔ番目の素子（弾性波共振子）を表す。ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）は、弾性波フィルタ（ｎ）に含まれる弾性波共振子（ｔ）における高次モードの周波数を示す。但し、ｓは１、２または３であり、ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）は、ｓが１のとき第１の高次モードの周波数を示し、ｓが２のとき第２の高次モードの周波数を示し、ｓが３のとき第３の高次モードの周波数を示す。ｆｕ （ｍ）は、弾性波フィルタ（ｍ）における通過帯域の高域側端部の周波数である。ｆｌ （ｍ）は、弾性波フィルタ（ｍ）における通過帯域の低域側端部の周波数である。また、本明細書において、波長規格化厚みとは、厚みを、ＩＤＴ電極の波長で規格化した厚みである。ここで、波長とはＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長λをいうものとする。従って、波長規格化厚みとは、λを１として実際の厚みを規格化した厚みであり、実際の厚みをλで除算した値となる。なお、ＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長λとは、電極指ピッチの平均値で定めてもよい。ここで、λｔ （ｎ）は、弾性波フィルタ（ｎ）に含まれる弾性波共振子（ｔ）におけるＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長である。本明細書においては、波長規格化厚みを単に膜厚と記載することがある。
本願発明者らは、第１の高次モードの周波数位置が、上述した各パラメータに影響されることを見出した。
図６に示すように、シリコンからなる支持基板の伝搬方位ψＳｉによって、メインモードの音速はほとんど変化しないが、第１の高次モードの音速は大きく変化する。図７に示すように、第１の高次モードの音速は、タンタル酸リチウムからなる圧電体の波長規格化厚みＴＬＴによって変化する。図８に示すように、タンタル酸リチウムからなる圧電体のカット角すなわち（９０°＋θＬＴ）によっても、第１の高次モードの音速が変化する。図９に示すように、酸化ケイ素膜の波長規格化厚みＴＳによっても、第１の高次モードの音速が、若干変化する。また、図１０に示すように、窒化ケイ素膜の波長規格化厚みＴＮによっても、第１の高次モードの音速が、変化することがわかる。また、図１１に示すように、ＩＤＴ電極の波長規格化厚みＴＥによっても、第１の高次モードの音速が若干変化する。本願発明者らは、これらのパラメータを自由に変化させ、第１の高次モードの音速を求めた。その結果、第１の高次モードの音速は、式（１）で表されることを見出した。そして、式（１）における係数は、シリコンからなる支持基板の結晶方位毎に、下記の表７に示す値であればよいことを確かめた。また、式（５）における係数は、シリコンからなる支持基板の結晶方位毎に、下記の表８に示す値であればよいことを確かめた。
Figure 0006777240
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そして、第１の高次モードの音速をＶｈ１＿ｔとすると、第１の高次モードの周波数は、式（２）により、ｆｈ１＿ｔ （ｎ）＝Ｖｈ１＿ｔ／λｔ （ｎ）で表される。ここで、ｆ ｈ１は、第１の高次モードの周波数であることを意味し、ｔは、ｎ番目のフィルタを構成している共振子などの素子の番号である。
本実施形態では、式（３）または式（４）に示すように、ｆｈ１＿ｔがｆｕ （ｍ）より高く、またはｆｌ （ｍ）よりも低い。すなわち、ｆｈ１＿ｔは、図４に示した第２の通過帯域、第３の通過帯域及び第４の通過帯域の各低域側端部よりも低く、または各高域側端部よりも高い。従って、第２〜第４の通過帯域内に、第１の高次モードの周波数ｆｈ１＿ ｔ （ｎ）が位置しないことがわかる。
ここで、図３３に示すように、Ｓｉ（１００）とは、ダイヤモンド構造を有するシリコンの結晶構造において、ミラー指数［１００］で表される結晶軸に直交する（１００）面においてカットした基板であることを示す。なお、Ｓｉ（０１０）など結晶学的に等価な面も含む。
図３４に示すように、Ｓｉ（１１０）とは、ダイヤモンド構造を有するシリコンの結晶構造において、ミラー指数［１１０］で表される結晶軸に直交する（１１０）面においてカットした基板であることを示す。なお、その他の結晶学的に等価な面も含む。
図３５に示すように、Ｓｉ（１１１）とはダイヤモンド構造を有するシリコンの結晶構造において、ミラー指数［１１１］で表される結晶軸に直交する（１１１）面においてカットした基板であることを示す。なお、その他の結晶学的に等価な面も含む。
上記式（１）において、
ａ）Ｓｉ（１００）（オイラー角（φＳｉ＝０±５°，θＳｉ＝０±５°，ψＳｉ）とする）を使用する場合、ψＳｉの範囲は０°≦ψＳｉ≦４５°とする。もっとも、Ｓｉ（１００）の結晶構造の対称性から、ψＳｉとψＳｉ±（ｎ×９０°）とは同義である（但し、ｎ＝１、２、３・・・）。同様に、ψＳｉと−ψＳｉとは同義である。
ｂ）Ｓｉ（１１０）（オイラー角（φＳｉ＝−４５±５°，θＳｉ＝−９０±５°，ψ Ｓｉ）とする）を使用する場合、ψＳｉの範囲は０°≦ψＳｉ≦９０°とする。もっとも、Ｓｉ（１１０）の結晶構造の対称性から、ψＳｉとψＳｉ±（ｎ×１８０°）とは同義である（但し、ｎ＝１、２、３・・・）。同様に、ψＳｉと−ψＳｉとは同義である。
ｃ）Ｓｉ（１１１）（オイラー角（φＳｉ＝−４５±５°，θＳｉ＝−５４．７３５６１±５°，ψＳｉ）とする）を使用する場合、ψＳｉの範囲は０°≦ψＳｉ≦６０°とする。もっとも、Ｓｉ（１１１）の結晶構造の対称性から、ψＳｉとψＳｉ±（ｎ×１２０°）とは同義である（但し、ｎ＝１、２、３・・・）。同様に、ψＳｉと−ψＳｉとは同義である。
また、θＬＴの範囲は−１８０°＜θＬＴ≦０°とするが、θＬＴとθＬＴ＋１８０°とは同義であるとして扱えばよい。
なお、本明細書において、オイラー角（０°±５°の範囲内，θ，０°±１５°の範囲内）における０°±５°の範囲内とは、−５°以上、＋５°以下の範囲内を意味し、０°±１５°の範囲内とは、−１５°以上、＋１５°以下の範囲内を意味する。
ＩＤＴ電極１６の波長規格化厚みＴＥは、ＩＤＴ電極１６を構成する電極層の波長規格化厚みを、密度比に基づいて、アルミニウムからなるＩＤＴ電極の膜厚に換算した厚みである。より具体的には、波長規格化厚みＴＥは、ＩＤＴ電極１６の密度をアルミニウムの密度で除した値とＩＤＴ電極１６の波長規格化厚みとの積で求められる。もっとも、電極材料はＡｌに限らない。Ｔｉ、ＮｉＣｒ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｗなどの様々な金属を用いることができる。また、これらの金属を主体とする合金を用いてもよい。また、これらの金属や合金からなる金属膜を複数積層してなる積層金属膜を用いてもよい。この場合には、波長規格化厚みＴＥは、ＩＤＴ電極の各電極層の厚み及び密度から、アルミニウムからなるＩＤＴ電極の厚みに換算した波長規格化厚みである。
図１２（ａ）は、上記弾性波共振子が、式（３）または式（４）を満たしていない比較例のマルチプレクサのフィルタ特性を示す図であり、図１２（ｂ）は、第１の実施形態のマルチプレクサのフィルタ特性を示す図である。
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）では、いずれにおいても、第１の弾性波フィルタ及び第２の弾性波フィルタのフィルタ特性が示されている。実線が第１の弾性波フィルタのフィルタ特性である。図１２（ａ）において破線で示すように、第２の弾性波フィルタのフィルタ特性において、通過帯域にリップルが現れている。このリップルは、第１の弾性波フィルタ中の弾性波共振子の高次モードの応答による。これに対して、図１２（ｂ）に示すように、第１の実施形態のマルチプレクサでは、第２の弾性波フィルタの通過帯域にこのようなリップルが現れていない。すなわち、式（３）または式（４）を満たすように、弾性波共振子が構成されているため、上記リップルが、第２の弾性波フィルタの第２の通過帯域に現れていない。
図１３は、シリコンからなる支持基板の波長規格化厚みＴＳｉと、第１の高次モード、第２の高次モード及び第３の高次モードの位相最大値との関係を示す図である。図１３から明らかなように、シリコンからなる支持基板の波長規格化厚みＴＳｉが４λより大きければ、第１の高次モードの応答の大きさは、ほぼ一定となり、十分小さくなることがわかる。なお、支持基板の波長規格化厚みＴＳｉが、１０λより大きければ、第２及び第３の高次モードの応答も小さくなり、２０λより大きければ、第１〜第３の高次モードのいずれもが、十分小さくなる。よって、支持基板の波長規格化厚みＴＳｉは、ＴＳｉ＞４であることが好ましい。より好ましくは、支持基板の波長規格化厚みＴＳｉが、ＴＳｉ＞１０である。さらに好ましくは、支持基板の波長規格化厚みＴＳｉは、ＴＳｉ＞２０である。
本実施形態では、第１の弾性波フィルタ３を構成している複数の弾性波共振子の内少なくとも１つの弾性波共振子において、第１の高次モードの周波数は、式（３）または式（４）を満たしていた。より好ましくは、アンテナ端子に最も近い弾性波共振子において、高次モードの応答の周波数位置が、式（３）または式（４）を満たしていることが望ましい。アンテナ端子に最も近い弾性波共振子における高次モードの影響が、他の弾性波共振子に比べて、他の第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６の通過帯域に大きく現れがちであることによる。
さらに好ましくは、全ての弾性波共振子において、第１の高次モードの周波数位置が、式（３）または式（４）を満たしていることが望ましい。それによって、第１の高次モードの応答によるリップルが、第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６の通過帯域により一層生じ難い。
本発明の構造を適用する場合には、上述したように、酸化ケイ素膜１４と、圧電体１５とが積層されている部分に高次モードが閉じこもる傾向があるが、上記圧電体１５の波長規格化厚みを３．５λ以下とすることによって、酸化ケイ素膜１４と圧電体１５との積層部分が薄くなるため、高次モードが閉じこもりにくくなる。
より好ましくは、ＬｉＴａＯ３からなる圧電体１５の膜厚は、２．５λ以下であり、その場合には周波数温度係数ＴＣＦの絶対値を小さくし得る。さらに、好ましくは、ＬｉＴａＯ３からなる圧電体１５の膜厚は、１．５λ以下である。この場合には、電気機械結合係数を容易に調整することができる。さらに、より好ましくは、ＬｉＴａＯ３からなる圧電体１５の膜厚は、０．５λ以下である。この場合には、広い範囲で電気機械結合係数を容易に調整できる。
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、第１の高次モードではなく、第２の高次モードのリップルが、第２〜第４のフィルタ４〜６の通過帯域に位置していない。これを図１４〜図１９を参照しつつ説明する。
図１４に示すように、第２の高次モードの音速は、伝搬方位ψＳｉにより変化する。同様に、図１５に示すように、タンタル酸リチウムからなる圧電体の波長規格化厚みＴＬＴによっても、第２の高次モードの音速は変化する。図１６に示すように、タンタル酸リチウムからなる圧電体のカット角（９０°＋θＬＴ）によっても、第２の高次モードの音速は変化する。図１７に示すように、酸化ケイ素膜の波長規格化厚みＴＳによっても、第２の高次モードの音速は変化する。図１８に示すように、窒化ケイ素膜の波長規格化厚みＴ Ｎによっても、第２の高次モードの音速は変化する。図１９に示すように、ＩＤＴ電極の波長規格化厚みＴＥによっても、第２の高次モードの音速は変化する。そして、図１４〜図１９に示す結果から、第１の実施形態の場合と同様にして、第２の高次モードの音速も式（１）または式（５）で表されることを見出した。もっとも、式（１）の係数については、第２の高次モードの場合には、シリコンからなる支持基板の結晶方位毎に、下記の表９に示す値とする必要がある。また、式（５）における係数については、第２の高次モードの場合には、シリコンからなる支持基板の結晶方位毎に、下記の表１０に示す値とする必要がある。
Figure 0006777240
Figure 0006777240
そして、上記のようにして、求められた第２の高次モードの音速Ｖｈ２＿ｔから、式（２）により、第２の高次モードの応答の周波数位置ｆｈ２＿ｔ （ｎ）＝Ｖｈ２＿ｔ／λｔ （ｎ）が求められる。そして、第２の実施形態では、下記の式（３Ａ）または式（４Ａ）を満たすように、第２の高次モードの周波数位置ｆｈ２＿ｔ （ｎ）が設定されている。従って、第２の実施形態においては、第２の高次モードの応答が、第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６の第２〜第４の通過帯域外に位置することとなる。よって、第２の高次モードの応答による第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６のフィルタ特性のリップルが生じ難い。
ｆｈ２＿ｔ （ｎ）＞ｆｕ （ｍ） 式（３Ａ）
ｆｈ２＿ｔ （ｎ）＜ｆｌ （ｍ） 式（４Ａ）
より好ましくは、全ての弾性波共振子において、第２の高次モードの応答の周波数位置が、式（３Ａ）または式（４Ａ）を満たしていることが望ましい。それによって、第２の高次モードの応答によるリップルが、第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６の通過帯域においてより一層生じ難い。
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、第１の高次モードではなく、第３の高次モードのリップルが、第２〜第４のフィルタ４〜６の通過帯域に位置していない。これを図２０〜図２５を参照しつつ説明する。
図２０に示すように、第３の高次モードの音速は、伝搬方位ψＳｉにより変化する。同様に、図２１に示すように、タンタル酸リチウムからなる圧電体の波長規格化厚みＴＬＴによっても、第３の高次モードの音速は変化する。図２２に示すように、タンタル酸リチウムからなる圧電体のカット角（９０°＋θＬＴ）によっても、第３の高次モードの音速は変化する。図２３に示すように、酸化ケイ素膜の波長規格化厚みＴＳによっても、第３の高次モードの音速は変化する。図２４に示すように、窒化ケイ素膜の波長規格化厚みＴ Ｎによっても、第３の高次モードの音速は変化する。図２５に示すように、ＩＤＴ電極の波長規格化厚みＴＥによっても、第３の高次モードの音速は変化する。そして、図２０〜図２５に示す結果から、第１の実施形態の場合と同様にして、第３の高次モードの音速も式（１）または式（５）で表されることを見出した。もっとも、式（１）の係数については、第３の高次モードの場合には、シリコンからなる支持基板の結晶方位毎に、下記の表１１に示す値とする必要がある。また、式（５）の係数については、第３の高次モードの場合には、シリコンからなる支持基板の結晶方位毎に、下記の表１２に示す値とする必要がある。
Figure 0006777240
Figure 0006777240
そして、上記のようにして、求められた第３の高次モードの音速Ｖｈ３＿ｔから、式（２）により、第３の高次モードの周波数位置ｆｈ３＿ｔ （ｎ）＝Ｖｈ３＿ｔ／λｔ （ｎ）により第３の高次モードの応答の周波数位置が求められる。そして、第３の実施形態では、下記の式（３Ｂ）または式（４Ｂ）を満たすように、第３の高次モードの周波数位置が設定されている。従って、第３の実施形態においては、第３の高次モードの応答が、第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６の第２〜第４の通過帯域外に位置することとなる。よって、第３の高次モードの応答による第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６のフィルタ特性のリップルが生じ難い。
ｆｈ３＿ｔ （ｎ）＞ｆｕ （ｍ） 式（３Ｂ）
ｆｈ３＿ｔ （ｎ）＜ｆｌ （ｍ） 式（４Ｂ）
より好ましくは、全ての弾性波共振子において、第３の高次モードの応答の周波数位置が、式（３Ｂ）または式（４Ｂ）を満たしていることが望ましい。それによって、第３の高次モードの応答によるリップルが、第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６の通過帯域においてより一層生じ難い。
（第４の実施形態）
第４の実施形態は、第１の実施形態、第２の実施形態及び第３の実施形態の全てを満たすものである。第４の実施形態のマルチプレクサの具体的な構造は、第１〜第３の実施形態と同様である。
第４の実施形態では、各第１、第２及び第３の高次モードの音速を、Ｖｈ１＿ｔ、Ｖｈ ２＿ｔ、Ｖｈ３＿ｔとした場合、式（２）で示される第１〜第３の高次モードの応答の周波数位置は、ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）＝Ｖｈｓ＿ｔ／λｔ （ｎ）で表される。ここで、ｓは、１、２、または３である。そして、第４の実施形態では、第１の高次モードの応答の周波数ｆｈ１＿ｔ （ｎ）、第２の高次モードの応答の周波数ｆｈ２＿ｔ （ｎ）及び第３の高次モードの応答の周波数ｆｈ３＿ｔ （ｎ）のいずれもが、ｆｕ （ｍ）よりも高くまたはｆｌ （ ｍ）よりも低い。従って、第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６の第２〜第４の通過帯域外に、第１〜第３の高次モードの応答が位置することとなる。従って、第２〜第４の弾性波フィルタのフィルタ特性の劣化がより一層生じ難い。
よって、上記第４の実施形態の条件をまとめると、ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）（但し、ｓは１、２または３）がｓが１、２及び３のいずれの場合においても、ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）＞ｆｕ （ ｍ）またはｆｈｓ＿ｔ （ｎ）＜ｆｌ （ｍ）を満たすこととなる。第４の実施形態においても、好ましくは、ＴＳｉ＞２０であることが望ましく、それによって、第１〜第３の高次モードの応答の大きさ自体を小さくすることができる。
第４の実施形態では、第１の高次モード、第２の高次モード及び第３の高次モードの応答が、他の弾性波フィルタである第２〜第４の弾性波フィルタの通過帯域に存在していなかったが、第１の高次モード及び第２の高次モード、第１の高次モード及び第３の高次モードまたは第２の高次モード及び第３の高次モードのように、第１〜第３の高次モードの内の２種の高次モードが第２〜第４の弾性波フィルタの通過帯域外に位置していてもよい。その場合においても、第１〜第３の実施形態よりも高次モードの影響をより一層小さくすることができる。
図２６は、シリコンからなる高音速支持基板上に、膜厚０．３５λのＳｉＯ２膜からなる低音速膜及びオイラー角（０°，−４０．０°，０°）のタンタル酸リチウムからなる圧電体を積層した弾性波装置におけるＬｉＴａＯ３の膜厚と、Ｑ値との関係を示す図である。この図２６における縦軸は、共振子のＱ特性と比帯域（Δｆ）との積である。なお、高音速支持基板とは、伝搬するバルク波の音速が圧電体を伝搬する弾性波の音速よりも高い支持基板である。低音速膜とは、伝搬するバルク波の音速が圧電体を伝搬する弾性波の音速よりも低い膜である。また、図２７は、圧電体としてのＬｉＴａＯ３膜の膜厚と、周波数温度係数ＴＣＦとの関係を示す図である。図２８は、ＬｉＴａＯ３膜の膜厚と音速との関係を示す図である。図２６より、ＬｉＴａＯ３膜の膜厚が、３．５λ以下であることが好ましい。その場合には、３．５λを超えた場合に比べて、Ｑ値が高くなる。より好ましくは、Ｑ値をより高めるには、ＬｉＴａＯ３膜の膜厚は、２．５λ以下であることが望ましい。
また、図２７より、ＬｉＴａＯ３膜の膜厚が、２．５λ以下の場合、周波数温度係数ＴＣＦの絶対値を、上記膜厚が２．５λを超えた場合に比べて小さくすることができる。より好ましくは、ＬｉＴａＯ３膜の膜厚を２λ以下とすることが望ましく、その場合には、周波数温度係数ＴＣＦの絶対値が、１０ｐｐｍ／℃以下とされ得る。周波数温度係数ＴＣＦの絶対値を小さくするには、ＬｉＴａＯ３膜の膜厚を１．５λ以下とすることがさらに好ましい。
図２８より、ＬｉＴａＯ３膜の膜厚が１．５λを超えると、音速の変化が極めて小さい。
もっとも、図２９に示すように、ＬｉＴａＯ３膜の膜厚が、０．０５λ以上、０．５λ以下の範囲では、比帯域が大きく変化する。従って、電気機械結合係数をより広い範囲で調整することができる。よって、電気機械結合係数及び比帯域の調整範囲を広げるためには、ＬｉＴａＯ３膜の膜厚が、０．０５λ以上、０．５λ以下の範囲であることが望ましい。
図３０及び図３１は、ＳｉＯ２膜の膜厚（λ）と、音速及び電気機械結合係数との関係をそれぞれ示す図である。ここでは、ＳｉＯ２からなる低音速膜の下方に、高音速膜として、窒化ケイ素膜、酸化アルミニウム膜及びダイヤモンドをそれぞれ用いた。なお、高音速膜とは、伝搬するバルク波の音速が圧電体を伝搬する弾性波の音速よりも高い膜である。高音速膜の膜厚は、１．５λとした。窒化ケイ素におけるバルク波の音速は６０００ｍ／秒であり、酸化アルミニウムにおけるバルク波の音速は６０００ｍ／秒であり、ダイヤモンドにおけるバルク波の音速は１２８００ｍ／秒である。図３０及び図３１に示すように、高音速膜の材質及びＳｉＯ２膜の膜厚を変更したとしても、電気機械結合係数及び音速はほとんど変化しない。特に、図３１よりＳｉＯ２膜の膜厚が、０．１λ以上、０．５λ以下では、高音速膜の材質の如何に関わらず、電気機械結合係数はほとんど変わらない。また、図３０よりＳｉＯ２膜の膜厚が、０．３λ以上、２λ以下であれば、高音速膜の材質の如何に関わらず、音速が変わらないことがわかる。従って、好ましくは、酸化ケイ素からなる低音速膜の膜厚は、２λ以下、より望ましくは０．５λ以下であることが好ましい。
上記各実施形態における上記弾性波装置は、高周波フロントエンド回路のデュプレクサなどの部品として用いることができる。このような高周波フロントエンド回路の例を下記において説明する。
図３２は、高周波フロントエンド回路を有する通信装置の概略構成図である。通信装置２４０は、アンテナ２０２と、高周波フロントエンド回路２３０と、ＲＦ信号処理回路２０３とを有する。高周波フロントエンド回路２３０は、アンテナ２０２に接続される回路部分である。高周波フロントエンド回路２３０は、マルチプレクサ２１０と、本発明におけるパワーアンプとしての増幅器２２１〜２２４とを有する。マルチプレクサ２１０は、第１〜第４のフィルタ２１１〜２１４を有する。このマルチプレクサ２１０として、上述した本発明のマルチプレクサを用いることができる。マルチプレクサ２１０は、アンテナ２０２に接続されるアンテナ共通端子２２５を有する。アンテナ共通端子２２５に受信フィルタとしての第１〜第３のフィルタ２１１〜２１３一端と、送信フィルタとしての第４のフィルタの２１４の一端とが共通接続されている。第１〜第３のフィルタ２１１〜２１３の出力端が、増幅器２２１〜２２３にそれぞれ接続されている。また、第４のフィルタ２１４の入力端に、増幅器２２４が接続されている。
増幅器２２１〜２２３の出力端がＲＦ信号処理回路２０３に接続されている。増幅器２２４の入力端がＲＦ信号処理回路２０３に接続されている。
本発明に係るマルチプレクサは、このような通信装置２４０におけるマルチプレクサ２１０として好適に用いることができる。
なお、本発明におけるマルチプレクサは、複数の送信フィルタのみを有するものであってもよく、複数の受信フィルタを有するものであってもよい。なお、マルチプレクサは、ｎ個の帯域通過型フィルタを備えるものであり、ｎは２以上である。従って、デュプレクサも本発明におけるマルチプレクサである。
本発明は、フィルタ、マルチバンドシステムに適用できるマルチプレクサ、フロントエンド回路及び通信装置として、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。
１…マルチプレクサ
２…アンテナ端子
３〜６…第１〜第４の弾性波フィルタ
１１…弾性波共振子
１２…支持基板
１３…窒化ケイ素膜
１４…酸化ケイ素膜
１５…圧電体
１６…ＩＤＴ電極
１７ａ，１７ｂ…反射器
２０２…アンテナ
２０３…ＲＦ信号処理回路
２１０…マルチプレクサ
２１１〜２１４…第１〜第４のフィルタ
２２１〜２２４…増幅器
２２５…アンテナ共通端子
２３０…高周波フロントエンド回路
２４０…通信装置
Ｐ１，Ｐ２…並列腕共振子
Ｓ１〜Ｓ３…直列腕共振子

Claims (21)

  1. 一端が共通接続されており、通過帯域が異なるＮ個の（但し、Ｎは２以上の整数）弾性波フィルタを備えるマルチプレクサであって、
    前記Ｎ個の弾性波フィルタを通過帯域の周波数が低い方から順番に、弾性波フィルタ（１）、弾性波フィルタ（２）、、、弾性波フィルタ（Ｎ）とした場合に、前記Ｎ個の弾性波フィルタのうち最も通過帯域の周波数が高い弾性波フィルタを除く少なくとも１つの弾性波フィルタ（ｎ）（１≦ｎ＜Ｎ）が、１つ以上の弾性波共振子を含み、
    前記１つ以上の弾性波共振子のうちのｔ番目の弾性波共振子（ｔ）は、
    オイラー角（φＳｉ，θＳｉ，ψＳｉ）を有し、シリコンからなる支持基板と、
    前記支持基板上に積層されている窒化ケイ素膜と、
    前記窒化ケイ素膜上に積層されている酸化ケイ素膜と、
    前記酸化ケイ素膜上に積層されており、オイラー角（φＬＴ＝０°±５°の範囲内，θ ＬＴ，ψＬＴ＝０°±１５°の範囲内）を有し、タンタル酸リチウムからなる圧電体と、
    前記圧電体上に設けられたＩＤＴ電極と、
    を有し、
    前記弾性波共振子（ｔ）において、前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長をλとしたときに、前記波長λにより規格化した厚みを波長規格化厚みとし、前記圧電体の波長規格化厚みをＴＬＴ、前記圧電体のオイラー角をθＬＴ、前記酸化ケイ素膜の波長規格化厚みをＴＳ、前記窒化ケイ素膜の波長規格化厚みをＴＮ、前記ＩＤＴ電極の密度をアルミニウムの密度で除した値と前記ＩＤＴ電極の波長規格化厚みとの積で求められる、アルミニウムの厚みに換算した前記ＩＤＴ電極の波長規格化厚みをＴＥ、前記支持基板内における伝搬方位をψＳｉ、前記支持基板の波長規格化厚みをＴＳｉの値とした場合に、前記Ｔ ＬＴ、前記θＬＴ、前記ＴＳ、前記ＴＮ、前記ＴＥ、前記ψＳｉ、前記ＴＳｉで定まる下記の式（１）及び式（２）で決定される第１、第２及び第３の高次モードの周波数ｆｈｓ ＿ｔ （ｎ）（但し、ｓは１、２または３であり、ｓが１のとき第１の高次モードの周波数を示し、ｓが２のとき第２の高次モードの周波数を示し、ｓが３のとき第３の高次モードの周波数を示す。）の内の少なくとも１つと、前記弾性波フィルタ（ｎ）の通過帯域の周波数よりも高い周波数の通過帯域を有するすべての弾性波フィルタ（ｍ）（ｎ＜ｍ≦Ｎ）とが、下記の式（３）または下記の式（４）を満たす、マルチプレクサ。
    Figure 0006777240
    Figure 0006777240
     ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）＞ｆｕ （ｍ） 式（３）
    ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）＜ｆｌ （ｍ） 式（４）
    前記ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）は、前記弾性波フィルタ（ｎ）に含まれる前記弾性波共振子（ｔ）における前記ｓに対応する高次モードの周波数を示し、
    前記λｔ （ｎ）は、前記弾性波フィルタ（ｎ）に含まれる前記弾性波共振子（ｔ）における前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長であり、
    前記ｆｕ （ｍ）は、前記弾性波フィルタ（ｍ）における通過帯域の高域側端部の周波数であり、
    前記ｆｌ （ｍ）は、前記弾性波フィルタ（ｍ）における通過帯域の低域側端部の周波数であり、
    前記式（１）における各係数は、前記ｓの値及び前記支持基板の結晶方位毎に下記の表１、表２または表３に示すそれぞれの値である。
    Figure 0006777240
    Figure 0006777240
    Figure 0006777240
  2. 一端が共通接続されており、通過帯域が異なるＮ個の（但し、Ｎは２以上の整数）弾性波フィルタを備えるマルチプレクサであって、
    前記Ｎ個の弾性波フィルタを通過帯域の周波数が低い方から順番に、弾性波フィルタ（１）、弾性波フィルタ（２）、、、弾性波フィルタ（Ｎ）とした場合に、前記Ｎ個の弾性波フィルタのうち最も通過帯域の周波数が高い弾性波フィルタを除く少なくとも１つの弾性波フィルタ（ｎ）（１≦ｎ＜Ｎ）が、１つ以上の弾性波共振子を含み、
    前記１つ以上の弾性波共振子のうちのｔ番目の弾性波共振子（ｔ）は、
    オイラー角（φＳｉ，θＳｉ，ψＳｉ）を有し、シリコンからなる支持基板と、
    前記支持基板上に積層されている窒化ケイ素膜と、
    前記窒化ケイ素膜上に積層されている酸化ケイ素膜と、
    前記酸化ケイ素膜上に積層されており、オイラー角（φＬＴ＝０°±５°の範囲内，θ ＬＴ，ψＬＴ＝０°±１５°の範囲内）を有し、タンタル酸リチウムからなる圧電体と、
    前記圧電体上に設けられたＩＤＴ電極と、
    を有し、
    前記弾性波共振子（ｔ）において、前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長をλとしたときに、前記波長λにより規格化した厚みを波長規格化厚みとし、前記圧電体の波長規格化厚みをＴＬＴ、前記圧電体のオイラー角をθＬＴ、前記酸化ケイ素膜の波長規格化厚みをＴＳ、前記窒化ケイ素膜の波長規格化厚みをＴＮ、前記ＩＤＴ電極の密度をアルミニウムの密度で除した値と前記ＩＤＴ電極の波長規格化厚みとの積で求められる、アルミニウムの厚みに換算した前記ＩＤＴ電極の波長規格化厚みをＴＥ、前記支持基板内における伝搬方位をψＳｉ、前記支持基板の波長規格化厚みをＴＳｉの値とした場合に、前記Ｔ ＬＴ、前記θＬＴ、前記ＴＳ、前記ＴＮ、前記ＴＥ、前記ψＳｉ、前記ＴＳｉで定まる下記の式（５）及び式（２）で決定される第１、第２及び第３の高次モードの周波数ｆｈｓ ＿ｔ （ｎ）（但し、ｓは１、２または３であり、ｓが１のとき第１の高次モードの周波数を示し、ｓが２のとき第２の高次モードの周波数を示し、ｓが３のとき第３の高次モードの周波数を示す。）の内の少なくとも１つと、前記弾性波フィルタ（ｎ）の通過帯域の周波数よりも高い周波数の通過帯域を有するすべての弾性波フィルタ（ｍ）（ｎ＜ｍ≦Ｎ）とが、下記の式（３）または下記の式（４）を満たす、マルチプレクサ。
    Figure 0006777240
    Figure 0006777240
     ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）＞ｆｕ （ｍ） 式（３）
    ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）＜ｆｌ （ｍ） 式（４）
    前記ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）は、前記弾性波フィルタ（ｎ）に含まれる前記弾性波共振子（ｔ）における前記ｓに対応する高次モードの周波数を示し、
    前記λｔ （ｎ）は、前記弾性波フィルタ（ｎ）に含まれる前記弾性波共振子（ｔ）における前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長であり、
    前記ｆｕ （ｍ）は、前記弾性波フィルタ（ｍ）における通過帯域の高域側端部の周波数であり、
    前記ｆｌ （ｍ）は、前記弾性波フィルタ（ｍ）における通過帯域の低域側端部の周波数であり、
    前記式（５）における各係数は、前記ｓの値及び前記支持基板の結晶方位毎に下記の表４、表５または表６に示すそれぞれの値である。
    Figure 0006777240
    Figure 0006777240
    Figure 0006777240
  3. 前記第１及び第２の高次モードの周波数ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）が、前記式（３）または前記式（４）を満たすように、前記ＴＬＴ、前記θＬＴ、前記ＴＳ、前記ＴＮ、前記ＴＥ、前記ψＳｉ及び前記ＴＳｉの値が選択されている、請求項１または２に記載のマルチプレクサ。
  4. 前記第１及び第３の高次モードの周波数ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）が、前記式（３）または前記式（４）を満たすように、前記ＴＬＴ、前記θＬＴ、前記ＴＳ、前記ＴＮ、前記ＴＥ、前記ψＳｉ及び前記ＴＳｉの値が選択されている、請求項１または２に記載のマルチプレクサ。
  5. 前記第２及び第３の高次モードの周波数ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）が、前記式（３）または前記式（４）を満たすように、前記ＴＬＴ、前記θＬＴ、前記ＴＳ、前記ＴＮ、前記ＴＥ、前記ψＳｉ及び前記ＴＳｉの値が選択されている、請求項１または２に記載のマルチプレクサ。
  6. 前記第１、第２及び第３の高次モードの周波数ｆｈｓ＿ｔ （ｎ）の全てが、前記式（３）または前記式（４）を満たすように、前記ＴＬＴ、前記θＬＴ、前記ＴＳ、前記ＴＮ、前記ＴＥ、前記ψＳｉ及び前記ＴＳｉの値が選択されている、請求項１または２に記載のマルチプレクサ。
  7. 前記支持基板の波長規格化厚みＴＳｉが、ＴＳｉ＞４ある、請求項１〜６のいずれか１項に記載のマルチプレクサ。
  8. ＴＳｉ＞１０である、請求項７に記載のマルチプレクサ。
  9. ＴＳｉ＞２０である、請求項８に記載のマルチプレクサ。
  10. 前記圧電体の波長規格化厚みが、３．５λ以下である、請求項１〜９のいずれか１項に記載のマルチプレクサ。
  11. 前記圧電体の波長規格化厚みが、２．５λ以下である、請求項１０に記載のマルチプレクサ。
  12. 前記圧電体の波長規格化厚みが、１．５λ以下である、請求項１０に記載のマルチプレクサ。
  13. 前記圧電体の波長規格化厚みが、０．５λ以下である、請求項１０に記載のマルチプレクサ。
  14. 前記複数の弾性波フィルタの一端が共通接続されているアンテナ端子をさらに備え、
    前記式（３）または前記式（４）を満たす前記弾性波共振子が、前記アンテナ端子に最も近い、弾性波共振子である、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のマルチプレクサ。
  15. 前記式（３）または前記式（４）を満たす前記弾性波共振子が、前記１つ以上の弾性波共振子の全てである、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のマルチプレクサ。
  16. デュプレクサである、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のマルチプレクサ。
  17. 前記複数の弾性波フィルタの一端が共通接続されているアンテナ端子をさらに備え、
    ３個以上の弾性波フィルタが前記アンテナ端子側で共通接続されている複合フィルタである、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のマルチプレクサ。
  18. キャリアアグリゲーション用複合フィルタ装置である、請求項１７に記載のマルチプレクサ。
  19. 前記１つ以上の弾性波共振子を有する前記弾性波フィルタが、複数の直列腕共振子と複数の並列腕共振子とを有するラダー型フィルタである、請求項１〜１８のいずれか１項に記載のマルチプレクサ。
  20. 請求項１〜１９のいずれか１項に記載のマルチプレクサと、
    パワーアンプと、
    を備える、高周波フロントエンド回路。
  21. 請求項１〜１９のいずれか１項に記載のマルチプレクサ及びパワーアンプを有する高周波フロントエンド回路と、
    ＲＦ信号処理回路と、
    を備える、通信装置。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6620908B2 (ja) * 2017-03-09 2019-12-18 株式会社村田製作所 マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置
CN112655150B (zh) 2018-09-07 2024-02-09 株式会社村田制作所 弹性波装置、高频前端电路以及通信装置
JP7426991B2 (ja) * 2019-04-08 2024-02-02 株式会社村田製作所 弾性波装置及びマルチプレクサ
JP7188412B2 (ja) * 2020-04-17 2022-12-13 株式会社村田製作所 弾性波装置及び複合フィルタ装置
CN116248072B (zh) * 2022-12-29 2024-04-02 上海馨欧集成微电有限公司 一种声波滤波器及信号处理电路

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007077825A1 (ja) * 2006-01-06 2007-07-12 Murata Manufacturing Co., Ltd. 弾性波フィルタ
JP2010187373A (ja) 2009-01-19 2010-08-26 Ngk Insulators Ltd 複合基板及びそれを用いた弾性波デバイス
JP2010193429A (ja) 2009-01-26 2010-09-02 Murata Mfg Co Ltd 弾性波装置
JP5180889B2 (ja) * 2009-03-25 2013-04-10 日本碍子株式会社 複合基板、それを用いた弾性波デバイス及び複合基板の製法
CN104935288B (zh) * 2010-02-22 2018-08-03 天工滤波方案日本有限公司 天线共用器
JP2012005114A (ja) * 2010-05-19 2012-01-05 Panasonic Corp 弾性波装置
JP5942740B2 (ja) 2012-09-25 2016-06-29 株式会社村田製作所 ラダー型フィルタ及び分波器
CN105723615B (zh) 2013-11-29 2018-07-27 株式会社村田制作所 分波器
JP2015119452A (ja) * 2013-12-20 2015-06-25 株式会社村田製作所 弾性表面波フィルタ
WO2015198904A1 (ja) * 2014-06-26 2015-12-30 株式会社村田製作所 縦結合共振子型弾性表面波フィルタ
WO2016103953A1 (ja) * 2014-12-25 2016-06-30 株式会社村田製作所 弾性波装置
DE112016002829B4 (de) * 2015-06-25 2024-03-07 Murata Manufacturing Co., Ltd. Multiplexer, Hochfrequenz-Frontend-Schaltkreis und Kommunikationsvorrichtung
CN107852145B (zh) 2015-09-10 2021-10-26 株式会社村田制作所 弹性波装置、高频前端电路以及通信装置

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