JP7231360B2

JP7231360B2 - 弾性波デバイス

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Publication number: JP7231360B2
Application number: JP2018168576A
Authority: JP
Inventors: 功一佐藤; 英行関根; 康之小田
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 2018-09-10
Filing date: 2018-09-10
Publication date: 2023-03-01
Anticipated expiration: 2038-09-10
Also published as: JP2020043442A

Description

本発明は、弾性波デバイスに関し、例えば複数の圧電基板を有する弾性波デバイスに関する。

ラダー型フィルタにおいて、並列共振器と直列共振器を結晶方位の異なる圧電基板に設け、並列共振器と直列共振器とをボンディングワイヤを用い接続することが知られている（例えば特許文献１）。接合基板に複数の圧電基板が接合され、複数の圧電基板を配線基板にバンプを用い接続することが知られている（例えば特許文献２）。

特開２００５－２９５４９６号公報特開２０１５－０３２６３４号公報

特許文献１および２の方法では、弾性波デバイスが大型化してしまう。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、小型化することを目的とする。

本発明は、第１面および前記第１面と反対の第２面を有する第１圧電基板と、前記第１面に設けられた第１弾性表面波共振器と、前記第１面と異なる結晶面である第３面および前記第３面と反対の第４面を有する第２圧電基板と、前記第３面に設けられた第２弾性表面波共振器と、前記第１面および前記第３面を延伸し、前記第１弾性表面波共振器と前記第２弾性表面波共振器とを電気的に接続する配線膜と、第５面および前記第５面と反対の第６面を有し、前記第５面に前記第２面および前記第４面が接合された支持基板と、を備え、前記配線膜は、前記第１面から前記第３面まで連続して延伸する弾性波デバイスである。

本発明は、第１面および前記第１面と反対の第２面を有する第１圧電基板と、前記第１面に設けられた第１弾性表面波共振器と、前記第１面と異なる結晶面である第３面および前記第３面と反対の第４面を有する第２圧電基板と、前記第３面に設けられた第２弾性表面波共振器と、前記第１面および前記第３面を延伸し、前記第１弾性表面波共振器と前記第２弾性表面波共振器とを電気的に接続する配線膜と、前記第２面および前記第４面が接合された支持基板と、を備え、前記第１圧電基板と前記第２圧電基板との間の前記支持基板上に設けられた絶縁層を備え、前記配線膜は、前記第１面、前記絶縁層の前記支持基板の反対の第５面内および前記第３面と接して設けられる弾性波デバイスである。

上記構成において、前記第１面、前記第５面および前記第３面は略平坦である構成とすることができる。

本発明は、第１面および前記第１面と反対の第２面を有する第１圧電基板と、前記第１面に設けられた第１弾性表面波共振器と、前記第１面と異なる結晶面である第３面および前記第３面と反対の第４面を有する第２圧電基板と、前記第３面に設けられた第２弾性表面波共振器と、前記第１面および前記第３面を延伸し、前記第１弾性表面波共振器と前記第２弾性表面波共振器とを電気的に接続する配線膜と、前記第２面および前記第４面が接合された支持基板と、を備え、前記第１圧電基板は前記第２圧電基板と対向する第１側面を有し、前記第２圧電基板は前記第１圧電基板と対向する第２側面を有し、前記第１側面および前記第２側面の少なくとも一方の側面は、前記第２面および前記第４面側が前記第１面および前記第３面側に比べ前記第１側面および前記第２側面の他方に近づくように傾斜し、前記配線膜は、前記少なくとも一方の側面の少なくとも一部と接して設けられる弾性波デバイスである。

本発明は、第１面および前記第１面と反対の第２面を有する第１圧電基板と、前記第１面に設けられた第１弾性表面波共振器と、前記第１面と異なる結晶面である第３面および前記第３面と反対の第４面を有する第２圧電基板と、前記第３面に設けられた第２弾性表面波共振器と、前記第１面および前記第３面を延伸し、前記第１弾性表面波共振器と前記第２弾性表面波共振器とを電気的に接続する配線膜と、前記第２面および前記第４面が接合された支持基板と、を備え、前記第１圧電基板は前記第２圧電基板と対向する第１側面を有し、前記第２圧電基板は前記第１圧電基板と対向する第２側面を有し、前記第１側面および前記第２側面の少なくとも一方の側面は、前記第１面および前記第３面側が前記第２面および前記第４面側に比べ前記第１側面および前記第２側面の他方に近づくように傾斜する弾性波デバイスである。

上記構成において、前記配線膜は、前記第１面と前記第３面との間に位置する空隙を有する溝を跨ぎ設けられる構成とすることができる。

上記構成において、第１端子と第２端子との間に直列に接続された１または複数の直列共振器と、前記第１端子と前記第２端子との間に並列に接続された１または複数の並列共振器と、を備え、前記第１弾性表面波共振器は、前記１または複数の直列共振器の少なくとも１つであり、前記第２弾性表面波共振器は、前記１または複数の並列共振器の少なくとも１つである構成とすることができる。

上記構成において、共通端子と第１端子との間に接続され、前記第１弾性表面波共振器を含む第１フィルタと、前記共通端子と第２端子との間に接続され、前記第２弾性表面波共振器を含む第２フィルタと、を備え、前記配線膜は、前記第１フィルタと前記第２フィルタとを接続する構成とすることができる。

上記構成において、前記第１圧電基板および前記第２圧電基板は、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り、前記第１圧電基板のＹカット角と前記第２圧電基板のＹカット角とは異なる構成とすることができる。

本発明によれば、小型化することができる。

図１（ａ）は、実施例１に係るフィルタが用いられるデュプレクサの回路図、図１（ｂ）は断面図である。図２（ａ）は、実施例１に係るフィルタに用いられ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。図３（ａ）は、実施例１に係るフィルタの平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ－Ａ断面図である。図４は、実施例１におけるデュプレクサの通過特性の一例を示す図である。図５（ａ）から図５（ｄ）は、実施例１におけるフィルタの製造方法を示す断面図（その１）である。図６（ａ）から図６（ｃ）は、実施例１におけるフィルタの製造方法を示す断面図（その２）である。図７（ａ）から図７（ｄ）は、実施例１の変形例１におけるフィルタの製造方法を示す断面図（その１）である。図８（ａ）から図８（ｄ）は、実施例１の変形例１におけるフィルタの製造方法を示す断面図（その２）である。図９は、実施例１の変形例１に係るフィルタの平面図である。図１０（ａ）から図１０（ｄ）は、実施例１およびその変形例１におけるバリエーションを示す断面図である。図１１（ａ）から図１１（ｄ）は、実施例１およびその変形例１におけるバリエーションを示す断面図である。図１２（ａ）から図１２（ｄ）は、実施例１およびその変形例１におけるバリエーションを示す断面図である。図１３（ａ）から図１３（ｄ）は、実施例１およびその変形例１におけるバリエーションを示す断面図である。図１４は、実施例１の変形例２に係るフィルタの平面図である。図１５は、実施例１の変形例３に係るデュプレクサの平面図である。図１６（ａ）および図１６（ｂ）は、実施例２に係るフィルタの断面図である。

以下、図面を参照し本発明の実施例について説明する。

実施例１の弾性波デバイスとしてデュプレクサに用いられるフィルタの例を説明する。図１（ａ）は、実施例１に係るフィルタが用いられるデュプレクサの回路図、図１（ｂ）は断面図である。図１（ａ）に示すように、デュプレクサ５０において、送信フィルタ５１は共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に接続されている。受信フィルタ５２は共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘとの間に接続されている。送信フィルタ５１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５２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。

図１（ｂ）に示すように、支持基板１１上に圧電基板１０ａおよび１０ｂが接合されている。圧電基板１０ａ上に弾性波共振器２０ａが設けられ、圧電基板１０ｂの上面に弾性波共振器２０ｂが設けられている。弾性波共振器２０ａと２０ｂは送信フィルタ５１を形成する。圧電基板１０ａおよび１０ｂは回転ＹカットＸ伝搬単結晶タンタル酸リチウム（ＴａＬｉＯ_３）基板または回転ＹカットＸ伝搬単結晶ニオブ酸リチウム（ＮｂＬｉＯ_３）基板である。タンタル酸リチウム基板では、Ｙカット角は例えば２０°から４８°である。ニオブ酸リチウム基板では、Ｙカット角は例えば１２０°から１４０°または－１０°から１０°である。圧電基板１０ａと１０ｂとはＹカット角が異なる。支持基板１１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。支持基板１１のＸ方向の線熱膨張係数は圧電基板１０ａおよび１０ｂのＸ方向（図２（ａ）および図２（ｂ）参照）の線熱膨張係数より小さい。これにより、弾性波共振器２０ａおよび２０ｂの周波数温度依存性を小さくできる。支持基板１１の厚さは例えば５０μｍから５００μｍである。圧電基板１０ａおよび１０ｂの厚さは、例えば１μｍから４０μｍである。

圧電基板１０ａおよび１０ｂの上面に配線２２、パッド２４および環状金属層３５が設けられている。配線２２は、弾性波共振器２０ａおよび２０ｂ間を電気的に接続し、弾性波共振器２０ａおよび２０ｂとパッド２４とを電気的に接続する。支持基板１１の下面に端子２９が設けられている。端子２９は共通端子Ａｎｔ、送信端子Ｔｘ、受信端子Ｒｘおよびグランド端子Ｇｎｄに相当する。圧電基板１０ａまたは１０ｂおよび支持基板１１を貫通する貫通電極２８が設けられている。貫通電極２８はパッド２４と端子２９とを電気的に接続する。配線２２、パッド２４、端子２９、貫通電極２８および環状金属層３５は、銅層、金層またはアルミニウム層等の金属層である。

圧電基板１０ａおよび１０ｂ上に基板３０がバンプ２６を用い搭載されている。基板３０の下面には弾性波共振器３１、配線３２およびパッド３４が設けられている。弾性波共振器３１は、弾性表面波共振器または圧電薄膜共振器であり、受信フィルタ５２を形成する。配線３２は、弾性波共振器３１同士を電気的に接続し、弾性波共振器３１とパッド３４とを電気的に接続する。配線３２およびパッド３４は、銅層、金層またはアルミニウム層等の金属層である。バンプ２６はパッド２４および３４と接合する。バンプ２６は金バンプ、銅バンプまたは半田バンプ等の金属バンプである。端子２９は、貫通電極２８、パッド２４および配線２２を介し弾性波共振器２０ａおよび２０ｂに電気的に接続され、さらにバンプ２６、パッド３４および配線３２を介し弾性波共振器３１に電気的に接続される。

基板３０を囲むように、封止部３６が設けられている。封止部３６は環状金属層３５に接合する。基板３０および封止部３６の上面にリッド３７が設けられている。リッド３７および封止部３６の表面に保護膜３８が設けられている。封止部３６は、半田等の金属または樹脂である。リッド３７は金属板または絶縁板である。保護膜３８は金属膜または絶縁膜である。

図２（ａ）は、実施例１に係るフィルタに用いられ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。圧電基板が回転ＹカットＸ伝搬基板の場合、Ｘ方向は結晶方位のＸ軸方位である。

図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、支持基板１１上に圧電基板１０ａおよび１０ｂが接合されている。圧電基板１０ａおよび１０ｂ上に弾性波共振器２０ａおよび２０ｂが設けられている。弾性波共振器２０ａおよび２０ｂはＩＤＴ１８および反射器１９を有する。反射器１９はＩＤＴ１８のＸ方向の両側に設けられている。ＩＤＴ１８および反射器１９は、圧電基板１０ａおよび１０ｂ上の金属膜１２により形成される。

ＩＤＴ１８は、対向する一対の櫛型電極１６を備える。櫛型電極１６は、複数の電極指１４と、複数の電極指１４が接続されたバスバー１５と、を備える。一対の櫛型電極１６の電極指１４が交差する領域が交差領域である。交差領域の長さが開口長である。一対の櫛型電極１６は、交差領域の少なくとも一部において電極指１４がほぼ互い違いとなるように、対向して設けられている。交差領域において複数の電極指１４が励振する弾性波は、主にＸ方向に伝搬する。同じ櫛型電極１６の電極指１４のピッチがほぼ弾性波の波長λとなる。ピッチは電極指１４の２本分のピッチとなる。反射器１９は、ＩＤＴ１８の電極指１４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ＩＤＴ１６の交差領域内に閉じ込められる。

金属膜１２は、例えばアルミニウムまたは銅を主成分とする膜である。電極指１４と圧電基板１０ａおよび１０ｂとの間にチタン膜または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１４より薄い。電極指１４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。

図３（ａ）は、実施例１に係るフィルタの平面図、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、送信フィルタ５１において、支持基板１１上に圧電基板１０ａおよび１０ｂが接合されている。圧電基板１０ａおよび１０ｂはＹカット角が異なる。圧電基板１０ａの上面に弾性波共振器２０ａが設けられている。圧電基板１０ｂの上面に弾性波共振器２０ｂが設けられている。弾性波共振器２０ａおよび２０ｂは各々ＩＤＴ１８および反射器１９を含む。圧電基板１０ａおよび１０ｂの上面に配線２２およびパッド２４が設けられている。パッド２４下に貫通電極２８が設けられている。配線２２は圧電基板１０ａおよび１０ｂ上を接続する。

貫通電極２８は、共通端子Ａｎｔ、送信端子Ｔｘおよびグランド端子Ｇｎｄに接続されている。共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に、直列共振器Ｓ１からＳ３が直列に接続され、並列共振器Ｐ１およびＰ２が並列に接続されている。並列共振器Ｐ１およびＰ２の一端はグランド端子Ｇｎｄに接続されている。直列共振器Ｓ１からＳ３は弾性波共振器２０ａであり、並列共振器Ｐ１およびＰ２は弾性波共振器２０ｂである。

図３（ｂ）のように、圧電基板１０ａの下面と側面４４ａとのなす内角の角度θａは略９０°であり、圧電基板１０ｂの下面と側面４４ｂとのなす内角の角度θｂは略９０°である。側面４４ａと４４ｂとはほぼ全体で接している。圧電基板１０ａの上面と圧電基板１０ｂの上面とはほぼ平坦である。配線２２は、圧電基板１０ａの上面から圧電基板１０ｂの上面に側面４４ａと４４ｂとの境界上を延伸する。

図４は、実施例１におけるデュプレクサの通過特性の一例を示す図である。図４に示すように、送信フィルタ５１の通過帯域ＰＢ１と受信フィルタ５２の通過帯域ＰＢ２は重なっておらず、ＰＢ１はＰＢ２より低い。通過帯域ＰＢ１の高周波端と通過帯域ＰＢ２の低周波端ではスカート特性の急峻性が求められる。ＰＢ１の低周波端とＰＢ２の高周波端では帯域を広げることが求められる。

送信フィルタ５１および受信フィルタ５２としてラダー型フィルタを用いた場合、ＰＢ１の低周波端および高周波端は、主に送信フィルタ５１のそれぞれ並列共振器ＴＰおよび直列共振器ＴＳにより形成される。ＰＢ２の低周波端および高周波端は、主に受信フィルタ５２のそれぞれ並列共振器ＲＰおよび直列共振器ＲＳにより形成される。そこで、ＴＰおよびＲＳには帯域を広げるため電気機械結合係数の大きな弾性波共振器が好ましく、ＴＳおよびＲＰには急峻性を高めるため電気機械結合係数の小さい弾性波共振器が好ましい。

送信フィルタ５１の並列共振器ＴＰの電気機械結合係数を大きくするため、圧電基板１０ｂに４２°回転Ｙカットタンタル酸リチウム基板を用いる。送信フィルタ５１の直列共振器ＴＳの電気機械結合係数を小さくするため、圧電基板１０ａに４８°回転Ｙカットタンタル酸リチウム基板を用いる。このように、送信フィルタ５１の直列共振器ＴＳと並列共振器ＴＰとを異なる圧電基板１０ａおよび１０ｂ上に形成することで、送信フィルタ５１の特性を向上できる。受信フィルタ５２においても、並列共振器ＲＰおよび直列共振器ＲＳを弾性表面波共振器で形成するとき、並列共振器ＲＰおよび直列共振器ＲＳを異なる結晶方位の圧電基板上に形成することができる。

図５（ａ）から図６（ｃ）は、実施例１におけるフィルタの製造方法を示す断面図である。図５（ａ）に示すように、圧電基板１０ａの下面（図５（ａ）では上面）に凹部４０を形成する。図５（ｂ）に示すように、圧電基板１０ｂの下面（図５（ｂ）では上面）に凹部４１を形成する。凹部４０および４１の形成は、例えば弗素系ガスを用いたドライエッチング法、サンドブラスト法またはプラズマダイシング法等を用いる。

図５（ｃ）に示すように、圧電基板１０ａの下面を支持基板１１の上面に接合する。接合方法には例えば表面活性化法を用いる。表面活性化法では、支持基板１１の上面および圧電基板１０ａの下面をイオンビーム、中性化したビームまたはプラズマを用い活性化する。その後、支持基板１１の上面と圧電基板１０ａの下面とを接合する。これにより、支持基板１１と圧電基板１０ａとが直接接合する。なお、支持基板１１と圧電基板１０ａとの間には１０ｎｍ以下のアモルファス層が形成される。接合には接着剤等を用いてもよい。図５（ｄ）に示すように、圧電基板１０ａを薄膜化する。薄膜化には、例えば研削法または研磨法を用いる。これにより凹部４０が露出する。

図６（ａ）に示すように、支持基板１１および圧電基板１０ａの上面に圧電基板１０ｂの下面を接合する。圧電基板１０ａの上面に凹部４１が嵌まり、凹部４０に圧電基板１０ｂの凸部が嵌まる。接合には、例えば表面活性化法を用いる。接合には接着剤を用いてもよい。図６（ｂ）に示すように、圧電基板１０ｂを薄膜化することで、圧電基板１０ａを露出させる。薄膜化には、例えば研削法または研磨法を用いる。これにより圧電基板１０ｂの上面が露出する。このとき、圧電基板１０ａおよび１０ｂの厚さを所望の厚さに調整する。

図６（ｃ）に示すように、圧電基板１０ａおよび１０ｂ上に弾性波共振器２０ａ、２０ｂおよび配線２２を形成する。弾性波共振器２０ａおよび２０ｂの金属膜１２を同時に形成できる。また、弾性波共振器２０ａと２０ｂとを接続する配線２２を同時に形成できる。このため、製造工程が簡略化できる。

［実施例１の変形例１］
図７（ａ）から図８（ｄ）は、実施例１の変形例１におけるフィルタの製造方法を示す断面図である。図７（ａ）に示すように、支持基板１１上に圧電基板１０ａを例えば表面活性化法を用い接合する。図７（ｂ）に示すように、圧電基板１０ａの上面を例えば研削法または研磨法を用い薄膜化する。図７（ｃ）に示すように、圧電基板１０ａを選択的に除去し凹部４０を例えばドライエッチング法を用い形成する。図７（ｄ）に示すように、圧電基板１０ｂの下面（図７（ｄ）では上面）に例えばエッチング法を用い凹部４１を形成する。

図８（ａ）に示すように、圧電基板１０ｂの凹部４１を埋め込むように絶縁層２５を塗布する。絶縁層２５は、例えばポリイミド樹脂等の熱硬化型樹脂である。図８（ｂ）に示すように、圧電基板１０ｂを反転させ、絶縁層２５の下面を図７（ｃ）の支持基板１１および圧電基板１０ａ上に配置する。加圧することにより、圧電基板１０ｂの下面を支持基板１１の上面に接触させる。加熱することにより、絶縁層２５を硬化させる。

図８（ｃ）に示すように、圧電基板１０ｂの上部を例えば研削法または研磨法を用い除去する。図８（ｄ）に示すように、圧電基板１０ａおよび１０ｂ上に弾性波共振器２０ａ、２０ｂおよび配線２２を形成する。実施例１の変形例１では、圧電基板１０ａおよび１０ｂ間に絶縁層２５を埋め込むことができる。圧電基板１０ａ、１０ｂおよび絶縁層２５の上面が略平坦なため、配線２２が断線することを抑制できる。

図９は、実施例１の変形例１に係るフィルタの平面図である。図９に示すように、圧電基板１０ａと１０ｂとの間に絶縁層２５が設けられている。配線２２は、圧電基板１０ａから１０ｂに絶縁層２５上を延伸する。その他の構成は実施例１のフィルタと同じであり説明を省略する。

実施例１およびその変形例１におけるバリエーションを説明する。図１０（ａ）から図１３（ｄ）は、実施例１およびその変形例１におけるバリエーションを示す断面図である。図１０（ａ）に示すように、側面４４ａおよび４４ｂが下面となす内角の角度θａおよびθｂは鋭角である。側面４４ａと４４ｂの下端は接している。配線２２は側面４４ａおよび４４ｂを延伸する。その他の構成は図３（ｂ）と同じであり説明を省略する。

図１０（ｂ）に示すように、側面４４ａおよび４４ｂの下面は離間し、圧電基板１０ａと１０ｂとの間から支持基板１１の上面が露出している。配線２２は、側面４４ａ、４４ｂおよび支持基板１１の上面を延伸する。その他の構成は図１０（ａ）と同じであり説明を省略する。

図１０（ｃ）に示すように、角度θａは鋭角であり、角度θｂは略９０°である。側面４４ａおよび４４ｂの下面は離間し、圧電基板１０ａと１０ｂとの間から支持基板１１の上面が露出している。配線２２は、側面４４ａ、４４ｂおよび支持基板１１の上面を延伸する。その他の構成は図１０（ｂ）と同じであり説明を省略する。

図１０（ｄ）に示すように、角度θａは鋭角であり、角度θｂは略９０°である。側面４４ａおよび４４ｂの下面は接している。配線２２は、側面４４ａおよび４４ｂを延伸する。その他の構成は図１０（ｃ）と同じであり説明を省略する。

図１０（ａ）から図１０（ｄ）のように、角度θａおよびθｂの少なくとも一方を鋭角とする。配線２２は側面４４ａおよび４４ｂの少なくとも一方内を延伸する。これにより、配線２２の断線を抑制できる。

図１１（ａ）に示すように、角度θａおよびθｂは略９０°であり、側面４４ａと４４ｂとは離間している。配線２２は、側面４４ａと４４ｂとの間の空隙４６上を延伸する。その他の構成は図３（ｂ）と同じであり説明を省略する。

図１１（ｂ）に示すように、角度θａは鋭角であり、θｂは鈍角である。角度θａと１８０°－θｂとはほぼ同じ角度である。これにより、側面４４ａと４４ｂとはほぼ平行である。配線２２は、側面４４ａと４４ｂとの間の空隙４６上を延伸する。その他の構成は図１１（ａ）と同じであり説明を省略する。

図１１（ａ）および図１１（ｂ）のように、側面４４ａと４４ｂとが略平行の場合であっても、側面４４ａと４４ｂとの間の距離が短ければ、配線２２は側面４４ａと４４ｂの間の空隙４６上を延伸する。側面４４ａと４４ｂとの上端における距離は配線２２の厚さ以下であることが好ましい。これにより、配線２２の断線を抑制できる。

図１１（ｃ）に示すように、角度θａおよびθｂは鈍角である。側面４４ａおよび４４ｂの上端は接している。配線２２は接した側面４４ａおよび４４ｂ上を延伸する。その他の構成は図３（ｂ）と同じであり説明を省略する。

図１１（ｄ）に示すように、角度θａおよびθｂは鈍角である。側面４４ａおよび４４ｂの上端は離間している。配線２２は離間した側面４４ａおよび４４ｂ間の空隙４６上を延伸する。その他の構成は図１１（ｃ）と同じであり説明を省略する。

図１１（ｃ）および図１１（ｄ）のように、角度θａおよびθｂの少なくとも一方が鈍角の場合、側面４４ａと４４ｂとの上端が近づく。これにより、空隙４６上の配線２２が短くなり、配線２２の断線を抑制できる。また、圧電基板１０ａおよび１０ｂの上面の面積が大きくなるため、実効的な設計可能な面積を広げることができる。

図１２（ａ）に示すように、側面４４ａと４４ｂの間に絶縁層２５が設けられている。絶縁層２５の上面は、圧電基板１０ａおよび１０ｂの上面とほぼ平坦である。配線２２は、絶縁層２５の上面を延伸する。その他の構成は図１０（ａ）と同じであり説明を省略する。

図１２（ｂ）に示すように、側面４４ａおよび４４ｂの下面は離間している。その他の構成は図１２（ａ）と同じであり説明を省略する。図１２（ｃ）に示すように、角度θｂは略９０°である。その他の構成は図１２（ｂ）と同じであり説明を省略する。図１２（ｄ）に示すように、側面４４ａおよび４４ｂの下面は接している。その他の構成は図１２（ｃ）と同じであり説明を省略する。

図１０（ａ）から図１０（ｄ）のように、側面４４ａと４４ｂの上端が下端より離れている場合、配線２２を側面４４ａおよび４４ｂの側面に沿って設けないと配線２２が断線しやすくなる。図１２（ａ）から図１２（ｄ）のように、側面４４ａと４４ｄとの間に絶縁層２５を設け、絶縁層２５の上面と圧電基板１０ａおよび１０ｂの上面とを略平坦とすることで、配線２２を側面４４ａおよび４４ｂに沿って設けなくても配線２２の断線を抑制できる。

図１３（ａ）に示すように、角度θａおよびθｂは略９０°であり、側面４４ａと４４ｂとの間に絶縁層２５が設けられている。絶縁層２５の上面は、圧電基板１０ａおよび１０ｂの上面とほぼ平坦である。配線２２は、絶縁層２５上を延伸する。その他の構成は図１１（ａ）と同じであり説明を省略する。図１３（ｂ）に示すように、角度θａと１８０°－θｂとはほぼ同じ角度である。その他の構成は図１３（ａ）と同じであり説明を省略する。

図１１（ａ）および図１１（ｂ）のように、配線２２が側面４４ａと４４ｂの間の空隙４６上を延伸すると配線２２が断線しやすくなる。図１３（ａ）および図１３（ｂ）では、側面４４ａと４４ｂとの間に絶縁層２５が設けられているため、配線２２の断線を抑制できる。

図１３（ｃ）に示すように、角度θａおよびθｂは鈍角である。側面４４ａおよび４４ｂの上端は接している。側面４４ａと４４ｂとの間に絶縁層２５が設けられている。その他の構成は図１３（ｂ）と同じであり説明を省略する。図１３（ｄ）に示すように、側面４４ａおよび４４ｂの上端は離間している。配線２２は離間した側面４４ａおよび４４ｂ間の絶縁層２５上を延伸する。その他の構成は図１３（ｃ）と同じであり説明を省略する。

図１３（ｃ）および図１３（ｄ）のように、角度θａおよびθｂの少なくとも一方が鈍角の場合、実効的な設計可能な面積を広げることができる。

図１０（ａ）から図１３（ｄ）における角度θａおよびθｂは、図５（ａ）、図５（ｂ）、図７（ｃ）および図７（ｄ）のエッチング条件等により変えることができる。

［実施例１の変形例２］
図１４は、実施例１の変形例２に係るフィルタの平面図である。図１４に示すように、支持基板１１上に圧電基板１０ａおよび１０ｂが接合されている。圧電基板１０ａ上にＩＤＴ１８と反射器１９を有するＤＭＳ（Double Mode Surface Acoustic Wave）２１ａが設けられている。圧電基板１０ｂ上にＩＤＴ１８と反射器１９を有するＤＭＳ２１ｂが設けられている。ＤＭＳ２１ａと２１ｂとは入力端子Ｔｉｎと出力端子Ｔｏｕｔとの間に配線２２を介し縦列接続されている。配線２２は圧電基板１０ａと１０ｂの上面に沿って設けられている。その他の構成は実施例１およびその変形例と同じであり説明を省略する。

ＤＭＳ２１ａと２１ｂとの特性（例えば電気機械結合係数）を異ならせたい場合に結晶方位の異なる圧電基板１０ａおよび１０ｂを用いる。これにより、ＤＭＳ２１ａと２１ｂとの特性を異ならせることができる。実施例１の変形例２のように、フィルタは多重モード型フィルタを含んでもよい。

［実施例１の変形例３］
図１５は、実施例１の変形例３に係るデュプレクサの平面図である。支持基板１１上に圧電基板１０ａおよび１０ｂが接合されている。圧電基板１０ａ上に弾性波共振器２０ａとして直列共振器Ｓ１からＳ３および並列共振器Ｐ１およびＰ２が設けられている。圧電基板１０ｂ上に弾性波共振器２０ｂとして共振器Ｒ１、ＤＭＳ２１ａおよび２１ｂが設けられている。圧電基板１０ａおよび１０ｂ上に配線２２およびパッド２４が設けられている。パッド２４に貫通電極２８が接続する。貫通電極２８は、共通端子Ａｎｔ、送信端子Ｔｘ、受信端子Ｒｘおよびグランド端子Ｇｎｄに接続する。

圧電基板１０ａ上では、共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に直列に直列共振器Ｓ１からＳ３が接続され、並列に並列共振器Ｐ１およびＰ２が配線２２を介し接続されている。これにより、圧電基板１０ａに送信フィルタ５１が形成される。

圧電基板１０ｂ上では、共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘとの間に直列に共振器Ｒ１、ＤＭＳ２１ａおよび２１ｂが接続されている。これにより、圧電基板１０ｂに受信フィルタ５２が形成される。

送信フィルタ５１と受信フィルタ５２とで、最適の結晶方位が異なる場合がある。このような場合、実施例１の変形例３のように圧電基板１０ａと１０ｂ上にそれぞれ送信フィルタ５１および受信フィルタ５２を設けることで、送信フィルタ５１と受信フィルタ５２との特性をいずれも向上させることができる。

実施例１およびその変形例によれば、弾性波共振器２０ａ（第１弾性表面波共振器）は、圧電基板１０ａ（第１圧電基板）の上面（第１面）に設けられている。弾性波共振器２０ｂ（第２弾性表面波共振器）は、圧電基板１０ｂ（第２圧電基板）の上面（第３面）に設けられている。圧電基板１０ａの上面と圧電基板１０ｂの上面とは異なる結晶面である。配線２２を形成する膜状の配線膜は、圧電基板１０ａおよび１０ｂの上面を延伸し、弾性波共振器２０ａと２０ｂとを電気的に接続する。支持基板１１には、圧電基板１０ａの下面（第１面と反対の第２面）および圧電基板１０ｂの下面（第３面と反対の第４面）が接合される。

このように、支持基板１１上に圧電基板１０ａおよび１０ｂを接合し、圧電基板１０ａおよび１０ｂの上面を連続して延伸する配線２２を形成する。これにより、異なる結晶面を有する圧電基板１０ａおよび１０ｂを支持基板１１上に設けることができ、かつ弾性波デバイスを小型化できる。なお、結晶面が異なるとは、Ｙカット角が異なる場合以外にも、圧電基板１０ａおよび１０ｂがタンタル酸リチウム基板およびニオブ酸リチウム基板の場合のように、圧電基板１０ａおよび１０ｂの材料が異なる場合も含まれる。

図１２（ａ）から図１３（ｂ）のように、絶縁層２５が圧電基板１０ａと１０ｂとの間に設けられている。配線２２は、圧電基板１０ａの上面、絶縁層２５の上面（第５面）および圧電基板１０ｂの上面に接して設けられる。これにより、配線２２は、圧電基板１０ａの上面、絶縁層２５の上面および圧電基板１０ｂの上面を延伸する。これにより、配線２２の断線を抑制できる。圧電基板１０ａの上面、絶縁層２５の上面および圧電基板１０ｂの上面は、配線２２が断線しない程度に略平坦であることが好ましい。

図１０（ａ）から図１０（ｄ）のように、圧電基板１０ａの圧電基板１０ｂと対向する側面４４ａ（第１側面）と、圧電基板１０ｂの圧電基板１０ａと対向する側面４４ｂ（第２側面）と、の少なくとも一方の側面は、圧電基板１０ａおよび１０ｂの下面側が上面側に対し側面４４ａおよび４４ｂの他方に近づくように傾斜する。配線２２は、少なくとも一方の側面４４ａおよび４４ｂの少なくとも一部と接して設けられる。これにより、配線２２は、少なくとも一方の側面４４ａおよび４４ｂの少なくとも一部を延伸する。これにより、配線２２の断線を抑制できる。角度θａおよびθｂが鋭角のとき、角度θａおよびθｂは、例えば４５°から８０°である。角度θａおよびθｂは、６０°以下が好ましく、５０°以下がより好ましい。

図１１（ｃ）、図１１（ｄ）、図１３（ｃ）および図１３（ｄ）のように、圧電基板１０ａの圧電基板１０ｂと対向する側面４４ａ（第１側面）と、圧電基板１０ｂの圧電基板１０ａと対向する側面４４ｂ（第２側面）と、の少なくとも一方の側面は、圧電基板１０ａおよび１０ｂの上面側が下面側に比べ側面４４ａおよび４４ｂの他方に近づくように傾斜する。これにより、弾性波共振器２０ａおよび２０ｂの設計面積を大きくでき、弾性波デバイスを小型化できる。角度θａおよびθｂが鈍角のとき、角度θａおよびθｂは、例えば１００°から１３５°である。角度θａおよびθｂは、１２０°以上が好ましく、１３０°以上がより好ましい。

図１１（ｃ）および図１１（ｄ）のように、圧電基板１０ａおよび１０ｂの上面側が下面側に比べ側面４４ａと４４ｂとが近づくように傾斜する。配線２２は、圧電基板１０ａおよび１０ｂの上面間に位置する空隙４６を有する溝を跨ぎ設けられる。これにより、空隙４６上の配線２２を短くできる。よって、配線２２の断線を抑制できる。

実施例１およびその変形例１のように、ラダー型フィルタは、共通端子Ａｎｔ（第１端子）と送信端子Ｔｘ（第２端子）との間に直列に接続された１または複数の直列共振器Ｓ１からＳ３と、共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に並列に接続された１または複数の並列共振器Ｐ１およびＰ２と、を有する。弾性波共振器２０ａは、直列共振器Ｓ１からＳ３の少なくとも１つであり、弾性波共振器２０ｂは、並列共振器Ｐ１およびＰ２の少なくとも１つである。これにより、通過帯域の高周波端と低周波端の特性を異ならせることができる。

送信フィルタ５１を例に説明したが、直列共振器と並列共振器とを異なる圧電基板１０ａおよび１０ｂ上に設けるフィルタは受信フィルタ５２でもよいし、その他のフィルタでもよい。２個以上のフィルタにおいて、直列共振器と並列共振器とが異なる圧電基板上に設けられていてもよい。

実施例１の変形例のように、送信フィルタ５１（第１フィルタ）は、共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘ（第１端子）との間に接続され、弾性波共振器２０ａを含む。受信フィルタ５２（第２フィルタ）は、共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘ（第２端子）との間に接続され、弾性波共振器２０ｂを含む。配線２２は送信フィルタ５１と受信フィルタ５２とを接続する。これにより、異なる特性を要求される複数のフィルタを１つの支持基板１１上に形成できる。

送信フィルタ５１と受信フィルタ５２とを含むデュプレクサを例に説明したが、第１フィルタおよび第２フィルタはともに送信フィルタでもよく、ともに受信フィルタでもよい。マルチプレクサの例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。３個以上の圧電基板が支持基板に接合されていてもよい。

圧電基板１０ａおよび１０ｂは、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。圧電基板１０ａのＹカット角と圧電基板１０ｂのＹカット角とは異なる。このように、異なるＹカット角を有する圧電基板１０ａと１０ｂを同じ支持基板１１上に接合できる。

図１６（ａ）および図１６（ｂ）は、実施例２に係るフィルタの断面図である。図１６（ａ）に示すように、支持基板１１は設けられておらず、圧電基板１０ａの上面は領域４７ａおよび４７ｂを有している。領域４７ａと４７ｂとの間に段差が設けられている。領域４７ａと圧電基板１０ｂの上面の高さはほぼ同じである。圧電基板１０ａの側面４４ａと領域４７ｂとのなす内角の角度θａは鋭角であり、角度θｂは鋭角である。図３（ａ）および図９と同様に、領域４７ａ上に弾性波共振器２０ａが設けられ、圧電基板１０ｂの上面に弾性波共振器２０ｂが設けられている。配線２２は、弾性波共振器２０ａと２０ｂとを電気的に接続する。配線２２は側面４４ａおよび４４ｂを延伸する。その他の構成は実施例１およびその変形例と同じであり説明を省略する。

図１６（ｂ）に示すように、側面４４ａと４４ｂとの間の絶縁層２５が設けられている。絶縁層２５の上面と圧電基板１０ａの領域４７ａおよび圧電基板１０ｂの上面は略平坦である。配線２２は絶縁層２５の上面と圧電基板１０ａの領域４７ａおよび圧電基板１０ｂの上面を延伸する。その他の構成は図１６（ａ）と同じであり説明を省略する。

実施例２によれば、弾性波共振器２０ａ（第１弾性表面波共振器）は、圧電基板１０ａ（第１圧電基板）の上面（第１面）に設けている。圧電基板１０ａは、圧電基板１０ｂの上面と異なる結晶面である上面（第３面）を有する。圧電基板１０ｂの上面は、領域４７ｂ（第１領域）と、圧電基板１０ｂの下面（第３面と反対の第４面）との距離が領域４７ｂより長い領域４７ａ（第２領域）と、を有する。圧電基板１０ｂの下面（第１面と反対の第２面）は領域４７ｂに接合される。弾性波共振器２０ａ（第２弾性表面波共振器）は、領域４７ａに設けられる。配線膜である配線２２は、圧電基板１０ｂの上面および領域４７ａを延伸し、弾性波共振器２０ａと２０ｂとを電気的に接続する。これにより、実施例１およびその変形例と同様に、弾性波デバイスを小型化できる。

図１６（ａ）および図１６（ｂ）では、実施例１およびその変形例の図１０（ａ）および図１２（ａ）の支持基板１１を圧電基板１０ａとする例を説明したが、実施例１およびその変形例の他の例の支持基板１１を圧電基板１０ａとしてもよい。

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。

１１支持基板
１０ａ、１０ｂ圧電基板
２０ａ、２０ｂ弾性波共振器
２２配線
２５絶縁層
４４ａ、４４ｂ側面
４６空隙
４７ａ、４７ｂ領域

Claims

第１面および前記第１面と反対の第２面を有する第１圧電基板と、
前記第１面に設けられた第１弾性表面波共振器と、
前記第１面と異なる結晶面である第３面および前記第３面と反対の第４面を有する第２圧電基板と、
前記第３面に設けられた第２弾性表面波共振器と、
前記第１面および前記第３面を延伸し、前記第１弾性表面波共振器と前記第２弾性表面波共振器とを電気的に接続する配線膜と、
第５面および前記第５面と反対の第６面を有し、前記第５面に前記第２面および前記第４面が接合された支持基板と、
を備え、
前記配線膜は、前記第１面から前記第３面まで連続して延伸する弾性波デバイス。
第１面および前記第１面と反対の第２面を有する第１圧電基板と、
前記第１面に設けられた第１弾性表面波共振器と、
前記第１面と異なる結晶面である第３面および前記第３面と反対の第４面を有する第２圧電基板と、
前記第３面に設けられた第２弾性表面波共振器と、
前記第１面および前記第３面を延伸し、前記第１弾性表面波共振器と前記第２弾性表面波共振器とを電気的に接続する配線膜と、
前記第２面および前記第４面が接合された支持基板と、
を備え、
前記第１圧電基板と前記第２圧電基板との間の前記支持基板上に設けられた絶縁層を備え、
前記配線膜は、前記第１面、前記絶縁層の前記支持基板の反対の第５面内および前記第３面と接して設けられる弾性波デバイス。
前記第１面、前記第５面および前記第３面は略平坦である請求項２に記載の弾性波デバイス。
第１面および前記第１面と反対の第２面を有する第１圧電基板と、
前記第１面に設けられた第１弾性表面波共振器と、
前記第１面と異なる結晶面である第３面および前記第３面と反対の第４面を有する第２圧電基板と、
前記第３面に設けられた第２弾性表面波共振器と、
前記第１面および前記第３面を延伸し、前記第１弾性表面波共振器と前記第２弾性表面波共振器とを電気的に接続する配線膜と、
前記第２面および前記第４面が接合された支持基板と、
を備え、
前記第１圧電基板は前記第２圧電基板と対向する第１側面を有し、
前記第２圧電基板は前記第１圧電基板と対向する第２側面を有し、
前記第１側面および前記第２側面の少なくとも一方の側面は、前記第２面および前記第４面側が前記第１面および前記第３面側に比べ前記第１側面および前記第２側面の他方に近づくように傾斜し、
前記配線膜は、前記少なくとも一方の側面の少なくとも一部と接して設けられる弾性波デバイス。
第１面および前記第１面と反対の第２面を有する第１圧電基板と、
前記第１面に設けられた第１弾性表面波共振器と、
前記第１面と異なる結晶面である第３面および前記第３面と反対の第４面を有する第２圧電基板と、
前記第３面に設けられた第２弾性表面波共振器と、
前記第１面および前記第３面を延伸し、前記第１弾性表面波共振器と前記第２弾性表面波共振器とを電気的に接続する配線膜と、
前記第２面および前記第４面が接合された支持基板と、
を備え、
前記第１圧電基板は前記第２圧電基板と対向する第１側面を有し、
前記第２圧電基板は前記第１圧電基板と対向する第２側面を有し、
前記第１側面および前記第２側面の少なくとも一方の側面は、前記第１面および前記第３面側が前記第２面および前記第４面側に比べ前記第１側面および前記第２側面の他方に近づくように傾斜する弾性波デバイス。
前記配線膜は、前記第１面と前記第３面との間に位置する空隙を有する溝を跨ぎ設けられる請求項５に記載の弾性波デバイス。
第１端子と第２端子との間に直列に接続された１または複数の直列共振器と、
前記第１端子と前記第２端子との間に並列に接続された１または複数の並列共振器と、
を備え、
前記第１弾性表面波共振器は、前記１または複数の直列共振器の少なくとも１つであり、前記第２弾性表面波共振器は、前記１または複数の並列共振器の少なくとも１つである請求項１から６のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。
共通端子と第１端子との間に接続され、前記第１弾性表面波共振器を含む第１フィルタと、
前記共通端子と第２端子との間に接続され、前記第２弾性表面波共振器を含む第２フィルタと、
を備え、
前記配線膜は、前記第１フィルタと前記第２フィルタとを接続する請求項１から６のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。
前記第１圧電基板および前記第２圧電基板は、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り、
前記第１圧電基板のＹカット角と前記第２圧電基板のＹカット角とは異なる請求項１から８のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。