KR20040051539A - 압전 공진 필터 및 듀플렉서 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 압전 공진 필터는 래더형 필터 회로를 형성하는 직렬 공진자의 그룹과 병렬 공진자의 그룹을 포함한다. 각각의 공진자는 압전 특성을 갖는 압전 박막(15)과 압전 박막(15)의 대향된 표면 상에 배치되어 압전 박막(15)에 여진 전압을 인가하는 상부 및 하부 전극(14, 16)을 구비한다. 병렬 공진자의 그룹은 필터에서의 저주파 측 감쇠 극치를 보이는 반면에, 직렬 공진자의 그룹은 필터에서의 고주파 측 감쇠 극치를 보인다. 직렬 공진자의 그룹과 병렬 공진자의 그룹 중의 하나 이상은 공진 주파수의 온도 계수를 0에 가깝게 되도록 하는 온도 보상 층(20)을 구비한다. 직렬 공진자의 그룹에 있는 온도 보상 층(20)의 두께는 병렬 공진자에 있는 온도 보상 층(20)의 두께와 상이하다.

Description

압전 공진 필터 및 듀플렉서{PIEZOELECTRIC RESONANT FILTER AND DUPLEXER}
본 발명은 박막 압전 공진자(thin-film piezoelectric resonator)를 포함하는 압전 공진 필터(piezoelectric resonant filter) 및 그러한 압전 공진 필터를 포함하는 듀플렉서(duplexer)에 관한 것이다.
근년에 들어 비약적으로 보급된 휴대 전화와 같은 이동 통신 기기에서는 크기의 소형화 및 사용 주파수의 고주파화가 해마다 진척되고 있다. 그러한 이유로, 이동 통신 기기에 사용되는 전자 부품에도 크기의 소형화 및 사용 주파수의 고주파화가 요구되어 왔다.
일부의 이동 통신 기기는 1개의 안테나를 송신 및 수신에 모두 사용할 수 있도록 송신 신호 경로와 수신 신호 경로 사이의 스위칭을 행하는 듀플렉서를 구비한다. 그러한 듀플렉서는 송신 신호를 통과시키기만 수신 신호를 차단하는 송신 필터 및 수신 신호를 통과시키지만 송신 신호를 차단하는 수신 필터를 구비한다.
근년에 들어 듀플렉서에 들어있는 그러한 각각의 필터로서 탄성 표면파 필터(surface acoustic wave filter)가 사용되는 일이 빈번해졌다. 탄성 표면파 필터는 수 ㎓까지의 주파수를 지원할 수 있고, 세라믹 필터에 비해 필터의 크기를 소형화시킬 수 있다는 특징을 갖는다. 그러나, 차후에 이동 통신 기기에서 보다 더 고주파화된 주파수로서 사용될 주파수에 맞춰 탄성 표면파 필터를 매칭시키려면 현 상황으로는 여전히 많은 기술적 문제점이 있다.
따라서, 최근에 박막 벌크 음향 공진자(thin-film bulk acoustic resonator)라 불리는 박막 압전 공진자가 공중의 주목을 끌게 되었다(후술되는 특허 문헌 1 내지 8과 비특허 문헌 1을 참조). 그러한 박막 압전 공진자는 압전 박막의 두께방향으로의 공진을 이용한 공진자이다. 박막 압전 공진자에서는 압전 박막의 두께의 변화에 따라 공진 주파수가 변할 수 있다. 박막 압전 공진자는 수 ㎓까지의 주파수를 지원할 수 있는 것으로 여겨진다. 본 명세서에서 사용되는 "공진 주파수"의 개념은 그 "공진 주파수"란 용어가 특별히 "반공진 주파수(antiresonant frequency)"와 대비되어 사용되는 경우를 제외하고는 그 반공진 주파수를 포함하는 것이다.
박막 압전 공진자는 압전 박막, 압전 박막의 대향된 표면 상에 배치된 한 쌍의 전극, 및 압전 박막과 전극을 지지하는 기판을 구비한다. 기판은 압전 박막과 한 쌍의 전극이 배치되는 표면과 대향된 표면에 개방되도록 마련된 공동을 구비할 수 있다(특허 문헌 1 및 2를 참조). 혹은, 기판과 하나의 전극 사이에 갭(gap)이 마련될 수도 있다(특허 문헌 3을 참조). 혹은, 공동이나 갭이 마련되지 않고서 압전 박막과 한 쌍의 전극이 음향 다층 막(acoustic multi-layer film)의 개재 하에 기판 상에 배치될 수도 있다(비특허 문헌 1을 참조).
공진자를 이용한 필터로는 예컨대 래더형(ladder-type) 필터가 있다. 그러한 래더형 필터는 기본 구조를 이루는 직렬 공진자 및 병렬 공진자를 포함한다. 래더형 필터는 필요에 따라서는 기본 구조를 각각 갖는 다수의 부분의 종속 접속(cascade connection)에 의해 이뤄질 수도 있다.
별다른 조치를 취하지 않는다면, 박막 압전 공진자의 공진 주파수는 일반적으로 온도 변화에 따라 변하게 된다. 이후로, 그러한 특성을 공진 주파수의 온도 특성이라 하기로 한다. 그러한 공진 주파수의 온도 특성이 나타나는 이유는 압전박막에 사용되는 ZnO, CdS, 또는 AlN과 같은 대표적 압전 재료의 탄성 상수(elastic constant)가 온도 변화에 따라 변하기 때문이다.
예컨대, ZnO를 압전 박막 재료로서 사용하는 박막 압전 공진자에서는 공진 주파수의 온도 계수가 약 -60 ppm/℃이다. 부언하면, 공진 주파수의 온도 계수란 온도 변화에 따른 공진 주파수의 변화율을 말한다.
박막 압전 공진자에서의 공진 주파수의 온도 계수를 0에 가깝게 되도록 하는 방법으로서, 압전 박막 재료의 탄성 상수의 온도 계수와는 플러스/마이너스 부호에 있어 반대인 탄성 상수의 온도 계수를 갖는 재료로 이뤄진 박막(이후로, 온도 보상 막이라 하기로 함)을 박막 압전 공진자에 부가하는 방법이 지금까지 알려져 있다(특허 문헌 1, 2, 및 4를 참조). 부언하면, 탄성 상수의 온도 계수란 온도 변화에 따른 탄성 상수의 변화율을 말한다. 예컨대, SiO2를 온도 보상 막의 재료로서 사용할 수 있다.
그러한 온도 보상 막을 박막 압전 공진자에 부가할 경우, 박막 압전 공진자의 공진 주파수의 온도 계수는 온도 보상 막의 두께에 따라 변하게 된다. 따라서, 박막 압전 공진자에 부가된 온도 보상 막의 두께가 최적화되면, 박막 압전 공진자의 공진 주파수의 온도 계수를 0에 가깝게 되도록 할 수 있다.
특허 문헌 5는 기판 상에 하부 전극, 압전 박막, 및 상부 전극이 순차적으로 형성된 구조를 갖는 박막 압전 공진자에 사용되는 기술로서, SiO2와 같은 전기 절연 재료로 이뤄진 막을 상부 전극의 인출 부분과 압전 박막 사이에 마련하는 기술을개시하고 있다. 그러한 기술은 상부 전극의 인출 부분과 기판 사이의 커패시턴스를 감소시키려고 의도된 것이다.
특허 문헌 6은 기판 상에 하부 전극, 압전 박막, 및 상부 전극이 순차적으로 형성된 구조를 갖는 박막 압전 공진자에 사용되는 기술로서, SiO2와 같은 유전체 재료로 이뤄진 유전체 층을 기판 상에 마련하여 유전체 층의 유효 두께가 장소에 따라 달라지도록 하는 기술을 개시하고 있다. 그러한 기술은 하부 전극/상부 전극과 기판 사이의 커패시턴스를 감소시키려고 의도된 것이다.
특허 문헌 7은 다수의 박막 공진자를 포함한 격자 필터(lattice filter)에 사용되는 기술로서, 일부의 공진자 상에 막을 마련하여 그 일부의 공진자에 질량 부하를 가하는 기술을 개시하고 있다. 그러한 막은 각각의 공진자의 공진 주파수를 미리 정해진 값만큼 변화시키려고 마련된 것이다. 특허 문헌 7에는 그러한 막의 재료로서 산화실리콘이 거론되어 있다.
특허 문헌 8은 SiO2로 이뤄진 박막을 포함한 압전 박막 공진자에 사용되는 기술로서, 직렬 공진과 병렬 공진 중의 하나 이상을 보이는 주파수를 측정하여 그 측정된 주파수와 공진 주파수 사이의 차가 최소화되도록 박막의 두께를 변경하는 기술을 개시하고 있다.
[특허 문헌 1]
일본 특허 공개 제137317/1983호
[특허 문헌 2]
일본 특허 공개 제153412/1983호
[특허 문헌 3]
일본 특허 공개 제189307/1985호(제2면 및 제3면과 도 3 및 도 4)
[특허 문헌 4]
일본 특허 공개 제68711/1985호(제2면 및 제3면과 도 3 및 도 4)
[특허 문헌 5]
일본 특허 공개 제141813/1984호(제2면 및 제3면과 도 3 및 도 4)
[특허 문헌 6]
일본 특허 공개 제171822/1985호(제2면과 도 3 및 도 4)
[특허 문헌 7]
일본 특허 공개 제64683/1997호(제4면 및 제5면과 도 4 및 도 5)
[특허 문헌 8]
국제 특허 공개 제2001-502136호(제15면과 도 6A)
[비특허 문헌 1]
Kiyoshi Nakamura 외, "박막 공진자 및 필터(Thin Film Resonators and Filters)", International Symposium on Acoustic Wave Devices for Future Mobile Communication Systems, Collected Papers, pp. 93-99, March 5-7, 2001
래더형 필터는 통과 대역의 대향된 측에 배치된 저주파 측 감쇠 극치(low frequency side attenuation extremum)와 고주파 측 감쇠 극치(high frequency side attenuation extremum)를 보이는 주파수 특성을 갖는다. 병렬 공진자의 공진주파수는 저주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수와 일치한다. 직렬 공진자의 반공진 주파수는 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수와 일치한다. 따라서, 직렬 공진자와 병렬 공진자로서 박막 압전 공진자를 사용하는 필터에서는 각각의 박막 압전 공진자의 공진 주파수가 온도 변화에 따라 변할 경우에 필터의 통과 대역이 온도 변화에 따라 변한다고 하는 문제점이 있다.
듀플렉서에서는 송신 필터의 통과 대역 또는 수신 필터의 통과 대역이 온도 변화에 따라 변할 경우에 다음과 같은 문제점이 발생된다. 부언하면, 이후의 설명은 송신 신호의 주파수 대역이 수신 신호의 주파수 대역보다 더 낮다는 것을 그 전제로 하여 이뤄질 것이다. 그 경우, 송신 필터에서의 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수의 변화 및 수신 필터에서의 저주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수의 변화가 특히 문제가 된다. 그것은 바로 그러한 주파수의 변화가 송신 신호와 수신 신호를 서로 분리시키는 듀플렉서의 성능을 저하시키기 때문이다.
따라서, 각각의 필터에 포함된 박막 압전 공진자에 최적의 두께를 갖는 온도 보상 막을 각각 부가하여 각각의 박막 압전 공진자의 공진 주파수의 온도 계수를 0에 가깝게 되도록 하는 것을 생각해 볼 수 있다.
그러나, 온도 보상 막으로 흔히 사용되는 SiO2박막은 비정질(amorphous)로서, 압전 특성을 갖지 않는다. 그러한 이유로, SiO2로 된 온도 보상 막을 각각의 박막 압전 공진자에 부가할 경우에는 온도 보상 막의 두께가 커질수록 공진자의 전기 기계적 커플링 계수(electromechanical coupling factor)가 전반적으로 감소된다. 그 결과, 박막 압전 공진자를 포함한 각각의 필터의 통과 대역 폭이 감소되게 된다.
예컨대, 다수의 박막 압전 공진자를 포함한 필터에서는 온도 보상 막을 각각의 박막 압전 공진자에 부가할 때에 지금까지 그 온도 보상 막을 필터의 전체에 마련하여 왔다. 그 경우, 온도 보상 막을 마련하는 것에 기인하는 필터의 통과 대역 폭이 감소되는 것을 억제시킬 수 없다.
특허 문헌 4에 개시된 바와 같이, 박막 압전 공진자가 배치된 영역을 포함한 일부의 기판 영역에만 온도 보상 막을 마련할 수도 있다. 그 경우에도 균일한 두께를 갖는 온도 보상 막을 필터 내의 모든 박막 압전 공진자에 마련한다. 따라서, 그럴 경우라도 온도 보상 막을 마련하는 것에 기인하여 생기는 필터의 통과 대역 폭의 감소를 억제시킬 수는 없다.
특허 문헌 5에 개시된 기술에서는 SiO2와 같은 전기 절연 재료로 이뤄진 막을 박막 압전 진동자의 진동 부위를 제외한 영역에 마련한다. 그 때문에, 그러한 막은 온도 보상 막으로서 기능하지 못한다.
특허 문헌 6에 개시된 기술에서는 유전체 층의 유효 두께를 장소에 따라 달라지도록 하게끔 선택한다. 그러나, 박막 압전 공진자가 배치된 영역에 마련되는 유전체 층의 두께는 균일하다. 유전체 층의 재료로서 SiO2를 사용할 경우에는 박막 압전 공진자가 배치된 영역에 마련되는 유전체 층이 온도 보상 막으로서 기능할 수 있다. 그러한 기술을 다수의 박막 압전 공진자를 포함한 필터에 적용한다면, 모든박막 압전 공진자에 균일한 두께를 갖는 유전체 층이 마련되게 된다. 그러한 이유로, 그 경우에도 유전체 층을 마련하는 것에 기인하여 생기는 필터의 통과 대역 폭의 감소를 억제시킬 수 없다.
특허 문헌 7에 개시된 기술에서는 질량 부하를 가하는 막을 마련하여 공진자의 공진 주파수를 미리 정해진 값만큼 변화시킨다. 그러한 이유로, 그 막의 재료로서 산화실리콘을 사용한다할지라도 공진자의 공진 주파수의 온도 계수가 0에 가깝게 되도록 그 막의 두께를 최적화시킬 수 없다.
특허 문헌 8에 개시된 기술에서는 박막의 두께를 측정된 주파수와 공진 주파수 사이의 차를 최소화시키게끔 선택한다. 그러한 이유로, 박막의 재료로서 SiO2를 사용한다고 할지라도 공진자의 공진 주파수의 온도 계수가 0에 가깝게 되도록 그 막의 두께를 최적화시킬 수 없다.
본 발명은 전술된 문제점들을 고려하여 개발된 것으로, 본 발명의 목적은 온도 변화에 따른 필터의 통과 대역의 변화에 기인하여 단점이 생기는 것을 방지할 수 있으면서 통과 대역 폭의 감소를 억제시킬 수 있는 압전 공진 필터와 그러한 압전 공진 필터를 포함하는 듀플렉서를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀플렉서에서의 송신 필터의 회로 구성의 예를 나타낸 회로도;
도 2는 본 발명의 상기 일 실시예에 따른 듀플렉서에서의 수신 필터의 회로 구성의 예를 나타낸 회로도;
도 3A 및 도 3B는 각각 본 발명의 상기 일 실시예에서의 압전 공진 필터의 주파수 특성을 설명하기 위한 도면;
도 4는 본 발명의 상기 일 실시예에 따른 듀플렉서의 회로도;
도 5는 본 발명의 상기 일 실시예에 따른 듀플렉서의 주파수 특성의 예를 나타낸 특성 그래프;
도 6은 본 발명의 상기 일 실시예에서의 각각의 박막 압전 공진자의 공진 주파수의 온도 특성을 설명하기 위한 도면;
도 7은 본 발명의 상기 일 실시예에서의 각각의 박막 압전 공진자의 구성의 예를 나타낸 단면도;
도 8은 도 7에 도시된 박막 압전 공진자를 포함하는 압전 공진 필터의 주파수 특성의 측정 결과를 나타낸 특성 그래프;
도 9는 본 발명의 상기 일 실시예에서의 각각의 박막 압전 공진자의 구성의다른 예를 나타낸 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11 : 기판
12 : 하부 장벽 층
13 : 상부 장벽 층
14 : 하부 전극
15 : 압전 박막
16 : 상부 전극
20 : 온도 보상 층
21 : 직렬 공진자
22 : 병렬 공진자
23 : 음향 다층 막
90 : 듀플렉서
97 : 송신 필터
98 : 수신 필터
111, 121 : 저주파 측 감쇠 극치
112, 122 : 고주파 측 감쇠 극치
본 발명에 따른 압전 공진 필터는 압전 특성을 갖는 압전 박막을 각각 포함한 다수의 박막 압전 공진자 및 압전 박막의 대향된 표면 상에 배치되어 압전 박막에 여진 전압(excitation voltage)을 인가하는 한 쌍의 여진 전극(excitation electrode)을 포함한다. 그러한 압전 공진 필터는 통과 대역의 대향된 측에 배치된 저주파 측 감쇠 극치와 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수 특성을 갖는다. 본 발명에 따른 압전 공진 필터에서는 저주파 측 감쇠 극치가 나타나는 제1 주파수와 고주파 측 감쇠 극치가 나타나는 제2 주파수가 온도 변화에 따른 주파수의 변화율에 있어 상이하다.
본 발명에 따른 압전 공진 필터에서는 제1 주파수와 제2 주파수 중의 어느 하나에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율이 다른 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율보다 더 낮다.
본 발명에 따른 압전 공진 필터에서는 다수의 박막 압전 공진자가 래더형 필터 회로를 형성하는 직렬 공진자의 그룹(group)과 병렬 공진자의 그룹의 조합으로 될 수 있다. 직렬 공진자의 그룹은 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 반면에, 병렬 공진자의 그룹은 저주파 측 감쇠 극치를 보인다. 직렬 공진자의 그룹과 병렬 공진자의 그룹 중의 하나 이상은 온도 변화에 따른 공진 주파수의 변화율을 0에 가깝게 되도록 하는 온도 보상 층을 구비한다. 직렬 공진자의 그룹에 있는 온도 보상 층의 두께는 병렬 공진자의 그룹에 있는 온도 보상 층의 두께와는 상이할 수 있다. 부언하면, 본 발명은 직렬 공진자의 그룹에 있는 온도 보상 층의 두께나 아니면 병렬 공진자의 그룹에 있는 온도 보상 층의 두께가 0인 경우까지도 포함한다.
본 발명에 따른 압전 공진 필터에서는 온도 보상 층이 이산화실리콘(SiO2)으로 이뤄질 수 있다. 본 발명에 따른 압전 공진 필터에서는 각각의 박막 압전 공진자가 음향 임피던스에 있어 상이한 다수의 층을 구비하고 압전 박막과 대향된 하나의 여진 전극의 표면 상에 배치되는 음향 다층 막을 포함하여 여진 전극이 음향 다층 막과 압전 박막 사이에 끼워 넣어지게끔 할 수 있다. 음향 다층 막에 있는 다수의 층 중의 일부는 온도 보상 층의 일부로서의 역할을 겸할 수 있다.
본 발명에 따른 제1, 제2, 및 제3 듀플렉서는 송신 신호를 통과시키지만 수신 신호를 차단하는 송신 필터 및 수신 신호를 통과시키지만 송신 신호를 차단하는 수신 필터를 각각 포함한다. 제1, 제2, 및 제3 듀플렉서는 안테나에 각각 접속된다. 송신 필터는 제1 통과 대역의 대향된 측에 배치된 제1 저주파 측 감쇠 극치와 제1 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수 특성을 갖는다. 수신 필터는 제1 통과 대역과는 상이한 제2 통과 대역의 대향된 측에 배치된 제2 저주파 측 감쇠 극치와 제2 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수 특성을 갖는다.
본 발명에 따른 제1 듀플렉서에서는 송신 필터와 수신 필터 중의 하나 이상으로서의 송신 필터가 다수의 박막 압전 공진자를 포함한다. 각각의 박막 압전 공진자는 압전 특성을 갖는 압전 박막 및 압전 박막의 대향된 표면 상에 배치되어 압전 박막에 여진 전압을 인가하는 한 쌍의 여진 전극을 구비한다.
본 발명에 따른 제1 듀플렉서에서는 제1 저주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수와 제1 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수 중에서 제2 통과 대역에 더 가까운 쪽의 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율이 다른 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율보다 더 낮다.
본 발명에 따른 제1 듀플렉서에서는 송신 필터에 있는 다수의 박막 압전 공진자가 래더형 필터 회로를 형성하는 직렬 공진자의 그룹과 병렬 공진자의 그룹의 조합으로 될 수 있다. 직렬 공진자의 그룹은 제1 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 반면에, 병렬 공진자의 그룹은 제1 저주파 측 감쇠 극치를 보인다. 직렬 공진자의 그룹과 병렬 공진자의 그룹 중의 하나 이상은 온도 변화에 따른 공진 주파수의 변화율을 0에 가깝게 되도록 하는 온도 보상 층을 구비할 수 있다. 직렬 공진자의 그룹에 있는 온도 보상 층의 두께는 병렬 공진자의 그룹에 있는 온도 보상 층의 두께와는 상이할 수 있다. 부언하면, 본 발명은 직렬 공진자의 그룹에 있는 온도 보상 층의 두께나 아니면 병렬 공진자의 그룹에 있는 온도 보상 층의 두께가 0인 경우까지도 포함한다.
본 발명에 따른 제2 듀플렉서에서는 송신 필터와 수신 필터 중의 하나 이상으로서의 수신 필터가 다수의 박막 압전 공진자를 포함한다. 각각의 박막 압전 공진자는 압전 특성을 갖는 압전 박막 및 압전 박막의 대향된 표면 상에 배치되어 압전 박막에 여진 전압을 인가하는 한 쌍의 여진 전극을 구비한다.
본 발명에 따른 제2 듀플렉서에서는 제2 저주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수와 제2 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수 중에서 제1 통과 대역에 더 가까운 쪽의 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율이 다른 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율보다 더 낮다.
본 발명에 따른 제2 듀플렉서에서는 수신 필터에 있는 다수의 박막 압전 공진자가 래더형 필터 회로를 형성하는 직렬 공진자의 그룹과 병렬 공진자의 그룹의조합으로 될 수 있다. 직렬 공진자의 그룹은 제2 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 반면에, 병렬 공진자의 그룹은 제2 저주파 측 감쇠 극치를 보인다. 직렬 공진자의 그룹과 병렬 공진자의 그룹 중의 하나 이상은 온도 변화에 따른 공진 주파수의 변화율을 0에 가깝게 되도록 하는 온도 보상 층을 구비할 수 있다. 직렬 공진자의 그룹에 있는 온도 보상 층의 두께는 병렬 공진자의 그룹에 있는 온도 보상 층의 두께와는 상이할 수 있다. 부언하면, 본 발명은 직렬 공진자의 그룹에 있는 온도 보상 층의 두께나 아니면 병렬 공진자의 그룹에 있는 온도 보상 층의 두께가 0인 경우까지도 포함한다.
본 발명에 따른 제3 듀플렉서에서는 송신 필터와 수신 필터가 다수의 박막 압전 공진자를 각각 포함한다. 각각의 박막 압전 공진자는 압전 특성을 갖는 압전 박막 및 압전 박막의 대향된 표면 상에 배치되어 압전 박막에 여진 전압을 인가하는 한 쌍의 여진 전극을 구비한다.
본 발명에 따른 제3 듀플렉서에서는 제1 저주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수와 제1 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수 중에서 제2 통과 대역에 더 가까운 쪽의 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율이 다른 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율보다 더 낮다.
본 발명에 따른 제3 듀플렉서에서는 제2 저주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수와 제2 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수 중에서 제1 통과 대역에 더 가까운 쪽의 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율이 다른 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율보다 더 낮다.
본 발명에 따른 제3 듀플렉서에서는 송신 필터에 있는 다수의 박막 압전 공진자가 래더형 필터 회로를 형성하는 제1 직렬 공진자의 그룹과 제1 병렬 공진자의 그룹의 조합으로 될 수 있다. 제1 직렬 공진자의 그룹은 제1 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 반면에, 제1 병렬 공진자의 그룹은 제1 저주파 측 감쇠 극치를 보인다. 제1 직렬 공진자의 그룹과 제1 병렬 공진자의 그룹 중의 하나 이상은 온도 변화에 따른 공진 주파수의 변화율을 0에 가깝게 되도록 하는 온도 보상 층을 구비할 수 있다. 제1 직렬 공진자의 그룹에 있는 온도 보상 층의 두께는 제1 병렬 공진자의 그룹에 있는 온도 보상 층의 두께와는 상이할 수 있다. 부언하면, 본 발명은 제1 직렬 공진자의 그룹에 있는 온도 보상 층의 두께나 아니면 제1 병렬 공진자의 그룹에 있는 온도 보상 층의 두께가 0인 경우까지도 포함한다.
그와 유사하게, 본 발명에 따른 제3 듀플렉서에서는 수신 필터에 있는 다수의 박막 압전 공진자가 래더형 필터 회로를 형성하는 제2 직렬 공진자의 그룹과 제2 병렬 공진자의 그룹의 조합으로 될 수 있다. 제2 직렬 공진자의 그룹은 제2 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 반면에, 제2 병렬 공진자의 그룹은 제2 저주파 측 감쇠 극치를 보인다. 제2 직렬 공진자의 그룹과 제2 병렬 공진자의 그룹 중의 하나 이상은 온도 변화에 따른 공진 주파수의 변화율을 0에 가깝게 되도록 하는 온도 보상 층을 구비할 수 있다. 제2 직렬 공진자의 그룹에 있는 온도 보상 층의 두께는 제2 병렬 공진자의 그룹에 있는 온도 보상 층의 두께와는 상이할 수 있다. 부언하면, 본 발명은 제2 직렬 공진자의 그룹에 있는 온도 보상 층의 두께나 아니면 제2 병렬 공진자의 그룹에 있는 온도 보상 층의 두께가 0인 경우까지도 포함한다.
본 발명에 따른 제1, 제2, 및 제3 듀플렉서의 각각에서는 온도 보상 층이 이산화실리콘으로 이뤄질 수 있다. 본 발명에 따른 제1, 제2, 및 제3 듀플렉서에서는 각각의 박막 압전 공진자가 음향 임피던스에 있어 상이한 다수의 층을 구비하고 압전 박막과 대향된 하나의 여진 전극의 표면 상에 배치되는 음향 다층 막을 포함하여 여진 전극이 음향 다층 막과 압전 박막 사이에 끼워 넣어지게끔 할 수 있다. 음향 다층 막에 있는 다수의 층 중의 일부는 온도 보상 층의 일부로서의 역할을 겸할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 듀플렉서의 구성에 관해 설명하기로 한다. 도 4는 본 실시예에 따른 듀플렉서의 회로도이다. 본 실시예에 따른 듀플렉서(90)는 도시를 생략한 안테나에 접속되는 안테나 단자(91, 92), 도시를 생략한 송신 회로에 접속되어 안테나에 송신 신호를 출력하는 송신 신호 단자(93, 94), 및 도시를 생략한 수신 회로에 접속되어 안테나로부터 수신 신호를 입력하는 수신 신호 단자(95, 96)를 구비한다.
듀플렉서(90)는 송신 신호를 통과시키지만 수신 신호를 차단하는 송신 필터(97) 및 수신 신호를 통과시키지만 송신 신호를 차단하는 수신 피터(8)를 추가로 구비한다. 그러한 각각의 필터(97, 98)는 2개의 입력 단자 및 2개의 출력 단자를 구비한다.
송신 필터(97)의 2개의 입력 단자는 송신 신호 단자(93, 94)에 각각 접속된다. 송신 필터(98)의 2개의 출력 단자는 안테나 단자(91, 92)에 각각 접속된다.수신 필터(98)의 2개의 입력 단자 중의 하나는 1/4 파장 위상 변환기(quarter-wave phase shifter)(99)를 경유하여 안테나 단자(91)에 접속된다. 수신 필터(98)의 다른 입력 단자는 안테나 단자(92)에 접속된다. 수신 필터(98)의 2개의 출력 단자는 수신 신호 단자(95, 96)에 각각 접속된다.
송신 회로로부터 송신되는 송신 신호는 송신 필터(97)를 경유하여 안테나로 보내진다. 안테나에 포착되는 수신 신호는 1/4 파장 위상 변환기(99)를 통과하면서 그 위상이 1/4 파장만큼 변환된 후에 수신 필터(8)를 경유하여 도시를 생략한 수신 회로로 보내진다.
더욱 상세히 후술될 바와 같이, 송신 필터(97)와 수신 필터(98)는 본 실시예에 따른 압전 공진 필터로 각각 구성된다.
도 5는 본 실시예에 따른 듀플렉서(90)의 주파수 특성을 나타낸 특성 그래프이다. 도 5는 레벨이 미리 정해진 신호가 듀플렉서(90)의 송신 필터(97) 또는 수신 필터(98)에 입력될 경우에 그 필터(97, 98)로부터 출력되는 신호 레벨의 주파수 특성을 나타낸 것이다. 도 5에서는 도면 부호 "110"이 송신 필터(97)로부터 출력되는 신호 레벨의 주파수 특성을, 그리고 도면 부호 "120"이 수신 필터(98)로부터 출력되는 신호 레벨의 주파수 특성을 각각 지시하고 있다.
본 예에서는 송신 필터(97)가 미리 정해진 제1 통과 대역의 대향된 측에 배치된 제1 저주파 측 감쇠 극치(111)와 제1 고주파 측 감쇠 극치(112)를 보이는 주파수 특성을 갖는다. 수신 필터(98)는 제1 통과 대역과는 상이한 제2 통과 대역의 대향된 측에 배치된 제2 저주파 측 감쇠 극치(121)와 제2 고주파 측 감쇠 (122)를보이는 주파수 특성을 갖는다. 본 예에서는 제1 통과 대역이 제2 통과 대역에 비해 보다 더 낮은 주파수 측에 위치된다.
이제, 감쇠 극치(111, 112, 121, 122)를 보이는 주파수를 "f11", "f12", "f21", 및 "f22"로서 각각 표기하기로 한다. 제1 통과 대역은 주파수 "f11"과 주파수 "f12" 사이에 위치된다. 그러나, 제1 통과 대역은 주파수 "f11"과 주파수 "f12" 사이의 주파수 영역과 반드시 일치되는 것은 아니다. 예컨대, 제1 통과 대역을 출력 신호의 레벨이 최대 레벨보다 3 ㏈만큼 더 낮은 주파수 사이의 대역으로서 규정할 경우, 제1 통과 대역은 주파수 "f11"과 주파수 "f12" 사이의 주파수 영역보다 더 좁아진다. 그와 마찬가지로, 제2 통과 대역도 주파수 "f21"과 주파수 "f22" 사이에 위치되지만, 주파수 "f21"과 주파수 "f22" 사이의 주파수 영역과 반드시 일치되는 것은 아니다.
다음으로, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 압전 공진 필터의 구성, 즉 송신 필터(97)와 수신 필터(98)의 회로 구성에 관해 설명하기로 한다.
도 1은 송신 필터(97)의 회로 구성의 예를 나타낸 회로도이다. 그러한 송신 필터(97)는 입력 단(41T) 및 출력 단(42T)을 구비한다. 송신 필터(97)는 래더형 필터 회로를 형성하는 제1 내지 제4 직렬 공진자(21T)와 제1 및 제2 병렬 공진자(22T)를 추가로 구비한다. 각각의 공진자(21T, 22T)는 박막 압전 공진자이다. 제1 직렬 공진자(21T)의 일 단은 입력 단(41T)에 접속된다. 제1 직렬공진자(21T)의 타 단은 제2 직렬 공진자(21T)의 일 단에 접속된다. 제2 직렬 공진자(21T)의 타 단은 제3 직렬 공진자(21T)의 일 단에 접속된다. 제3 직렬 공진자(21T)의 타 단은 제4 직렬 공진자(21T)의 일 단에 접속된다. 제4 직렬 공진자(21T)의 타 단은 출력 단(42T)에 접속된다.
제1 병렬 공진자(22T)의 일 단은 제1 직렬 공진자와 제2 직렬 공진자(21T) 사이의 접속 점에 접속된다. 제1 병렬 공진자(22T)의 타 단은 접지된다. 제2 병렬 공진자(22T)의 일 단은 제3 직렬 공진자와 제4 직렬 공진자(21T) 사이의 접속 점에 접속된다. 제2 병렬 공진자(22T)의 타 단은 접지된다.
도 2는 수신 필터(98)의 회로 구성의 예를 나타낸 회로도이다. 그러한 수신 필터(98)는 입력 단(41R) 및 출력 단(42R)을 구비한다. 수신 필터(98)는 래더형 필터 회로를 형성하는 제1 및 제2 직렬 공진자(21R)와 제1 내지 제4 병렬 공진자(22R)를 추가로 구비한다. 각각의 공진자(21R, 22R)는 박막 압전 공진자이다. 제1 직렬 공진자(21R)의 일 단은 입력 단(41R)에 접속된다. 제1 직렬 공진자(21R)의 타 단은 제2 직렬 공진자(21R)의 일 단에 접속된다. 제2 직렬 공진자(21R)의 타 단은 출력 단(42R)에 접속된다.
제1 병렬 공진자(22R)의 일 단은 제1 직렬 공진자(21R)의 일 단에 접속된다. 제2 병렬 공진자(22R)의 일 단은 제1 직렬 공진자(21R)의 타 단에 접속된다. 제3 병렬 공진자(22R)의 일 단은 제2 직렬 공진자(21R)의 일 단에 접속된다. 제4 병렬 공진자(22R)의 일 단은 제2 직렬 공진자(21R)의 타 단에 접속된다. 제1 내지 제4 병렬 공진자(22R)의 타 단은 접지된다.
부언하면, 송신 필터(97)와 수신 필터(98)의 회로 구성은 도 1 및 도 2에 도시된 구성에 각각 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 송신 필터(97)와 수신 필터(98)의 각각의 구성은 도 1에 도시된 회로로부터 제1 및 제4 직렬 공진자(21T)를 제거함으로써 얻어지는 구성 또는 도 1에 도시된 회로로부터 제1 및 제3 직렬 공진자(21T)를 제거함으로써 얻어지는 구성으로 될 수도 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 각각의 회로는 2개의 기본 구조 부분의 종속 접속(cascade connection)에 의해 형성된다. 그러나, 본 발명은 송신 필터(97)와 수신 필터(98)의 각각의 회로 구성이 하나의 기본 구조 부분에 의해 형성되거나 3개 이상의 기본 구조 부분의 종속 접속에 의해 형성되는 경우에도 적용될 수 있다.
각각의 박막 압전 공진자는 압전 특성을 갖는 압전 박막 및 압전 박만의 대향된 표면 상에 배치되어 압전 박막에 여진 전압을 인가하는 한 쌍의 여진 전극을 구비한다. 이후로, 박막 압전 공진자의 특정의 구성에 관해 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 3A 및 도 3B를 참조하여 본 실시예에 따른 각각의 압전 공진 필터의 주파수 특성에 관해 설명하기로 한다. 도 3A는 직렬 공진자(21)(여기서의 도면 부호 "21"은 도면 부호 "21T" 및 "21R"을 대표함)와 병렬 공진자(22)(여기서의 도면 부호 "22"는 도면 부호 "22T' 및 "22R"을 대표함)의 임피던스 대 주파수 특성을 개념적으로 나타낸 것이다. 도 3A에서는 도면 부호 "25"가 직렬 공진자(21)의 임피던스 대 주파수 특성을, 그리고 도면 부호 "26"이 병렬 공진자(22)의 임피던스 대 주파수 특성을 각각 지시하고 있다. 도 3B는 레벨이 미리 정해진 신호가 압전 공진필터에 입력될 경우의 압전 공진 필터의 출력 신호 레벨 대 주파수 특성을 개념적으로 나타낸 것이다.
도 3A 및 도 3B에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 각각의 직렬 공진자(21)의 공진 주파수(frs)와 각각의 병렬 공진자(22)의 반공진 주파수(fap)가 압전 공진 필터의 소정의 통과 대역(27)의 중심 주파수(f0)와 일치된다. 병렬 공진자(22)는 저주파 측 감쇠 극치(29)를 보이는 반면에, 직렬 공진자(21)는 고주파 측 감쇠 극치(28)를 보인다. 즉, 병렬 공진자(22)의 공진 주파수(frp)는 저주파 측 감쇠 극치(29)가 나타나는 주파수와 일치되는 반면에, 직렬 공진자(21)의 반공진 주파수(fas)는 고주파 측 감쇠 극치(28)가 나타나는 주파수와 일치된다. 도 3A 및 도 3B에서는 압전 공진 필터의 통과 대역(27)이 병렬 공진자(22)의 공진 주파수(frp)로부터 직렬 공진자(21)의 반공진 주파수(fas)까지의 주파수 범위로서 정의된다.
도 3A 및 도 3B로부터 명백한 바와 같이, 압전 공진 필터의 통과 대역(27)은 공진자(21, 22)의 공진 주파수(반공진 주파수를 포함한)에 의존한다. 그러한 이유로, 공진자(21, 22)의 공진 주파수가 온도 변화에 따라 변할 경우에는 압전 공진 필터의 통과 대역(27)도 역시 온도 변화에 따라 변하게 된다.
이제, 도 6을 참조하여 각각의 공진자(21, 22)를 이루는 박막 압전 공진자의 공진 주파수에서의 온도 특성에 관해 설명하기로 한다. 도 6은 박막 압전 공진자의 임피던스 대 주파수 특성을 개념적으로 나타낸 것이다. 도 6에서는 박막 압전공진자의 공진 주파수가 "fr"로서, 그리고 박막 압전 공진자의 반공진 주파수가 "fa"로서 각각 표기되어 있다. 별다른 조치를 취하지 않는다면, 박막 압전 공진자의 그러한 주파수(fr, fa)는 온도 변화에 따라 고주파 측 또는 저주파 측으로 이동될 것이다. 그러한 온도 변화에 따른 공진 주파수의 변화율을 공진 주파수의 온도 계수라 한다. 공진 주파수가 온도의 상승에 따라 고주파 측으로 이동될 경우에는 공진 주파수의 온도 계수가 정(positive)의 값을 갖는다. 공진 주파수가 온도의 상승에 따라 저주파 측으로 이동될 경우에는 공진 주파수의 온도 계수가 부(negative)의 값을 갖는다.
공진 주파수의 온도 계수는 박막 압전 공진자의 진동 부분을 형성하는 박막의 재료의 탄성 상수의 온도 계수에 의존한다. 이후로, 그에 관해 더욱 상세히 설명하기로 한다. 박막을 통해 전파되는 파의 속도, 즉 음속을 "v"라 하고 파의 파장을 "λ"라 하며 파의 주파수를 "f"라 할 때에 그들 변수 사이에는 다음의 수학식 1에 의해 주어지는 관계가 성립된다:
추가로, 박막의 재료의 탄성 상수를 "k"라 하고 박막의 재료의 밀도를 "ρ"라 가정하면, 그 "k" 및 "ρ"와 음속 "v"간에는 다음의 수학식 2에 의해 주어지는 관계가 성립된다:
상기 수학식 1 및 수학식 2를 기반으로 하여 다음의 수학식 3을 얻을 수 있다:
상기 수학식 3으로부터 명백한 바와 같이, 주파수 "f"는 탄성 상수 "k"의 제곱근에 비례한다. 다른 한편으로, 탄성 상수는 온도에 의존한다. 탄성 상수의 온도 계수가 정의 값을 가질 경우에는 공진 주파수의 온도 계수도 정의 값을 갖는다. 그 반면에, 탄성 상수의 온도 계수가 부의 값을 가질 경우에는 공진 주파수의 온도 계수도 부의 값을 갖는다.
탄성 상수 및 그 탄성 상수의 온도 계수는 물질마다 고유한 값이다. 예컨대, 특허 문헌 2는 "탄성 스티프니스(elastic stiffness) Css E의 온도 계수는 ZnO 및 Si에서는 부의 값이고, SiO2에서는 부의 값이다"라고 하고 있다. 그와 같이, ZnO와 SiO2는 탄성 상수인 탄성 스티프니스 Css E의 온도 계수의 플러스/마이너스 부호에 있어 서로 반대이다. 따라서, 예컨대 박막 압전 공진자에서의 압전 박막의 재료를 ZnO로 할 경우에는 SiO2로 이뤄진 온도 보상 막을 제공하여 박막 압전 공진자의 공진 주파수의 온도 계수를 0에 가깝게 되도록 할 수 있다.
박막 압전 공진자의 공진 주파수의 온도 계수는 박막의 재료의 탄성 상수의 온도 의존성에 기인하여 발현되기는 하지만, 박막 압전 공진자를 형성하는 다수의 막의 열팽창 계수의 차에 기인하여 발현될 수도 있다.
본 실시예에 따른 압전 공진 필터, 즉 송신 필터(97)와 수신 필터(98)의 각각에서는 직렬 공진자(21)의 그룹과 병렬 공진자(22)의 그룹 중의 하나 이상이 온도 보상 층을 구비하여 온도 변화에 따른 공진 주파수의 변화율을 0에 가깝게 되도록 할 수 있다. 그러한 온도 보상 층은 압전 박막의 재료의 온도 상수의 온도 계수와는 플러스/마이너스 부호에 있어 반대인 탄성 상수의 온도 계수를 갖는 재료로 이뤄진다. 본 실시예에서는 각각의 직렬 공진자(21)에 있는 온도 보상 층의 두께가 각각의 병렬 공진자(22)에 있는 온도 보상 층의 두께와는 상이할 수 있다. 그 결과, 본 실시예에 따른 압전 공진 필터에서는 저주파 측 감쇠 극치(29)가 나타나는 주파수와 고주파 측 감쇠 극치(28)가 나타나는 주파수가 온도 변화에 따른 주파수의 변화율에 있어 상이하게 된다. 부언하면, 본 실시예에서는 각각의 직렬 공진자(21)에 있는 온도 보상 층의 두께나 아니면 각각의 병렬 공진자(22)에 있는 온도 보상 층의 두께가 0일 수도 있다. 환언하면, 직렬 공진자(21)의 그룹과 병렬 공진자(22)의 그룹 중의 하나가 온도 보상 층을 필요로 하지 않는다.
다음으로, 도 7을 참조하여 본 실시예에서의 박막 압전 공진자의 구성의 예에 관해 설명하기로 한다. 도 7은 본 실시예에 따른 박막 압전 공진자의 단면도이다. 도 7에 도시된 박막 압전 공진자는 기판(11), 기판(11)의 하면에 인접되게 배치된 하부 장벽 층(12), 기판(11)의 상면에 인접되게 배치된 상부 장벽 층(13), 및상부 장벽 층(13)의 상면에 인접되게 배치된 온도 보상 층(20)을 포함한다. 박막 압전 공진자는 온도 보상 층(20) 상에 배치된 하부 전극(14), 하부 전극(14) 상에 배치된 압전 박막(15), 및 압전 박막(15) 상에 배치된 상부 전극(16)을 추가로 포함한다.
기판(11)은 박막 압전 공진자의 다른 구성 요소를 지지하기 위해 마련된 것이다. 기판(11)은 공동(11a)을 구비한다. 기판(11)으로서는 예컨대 Si 기판이 사용된다.
하부 장벽 층(12)은 기판(11)에 공동(11a)을 형성하기 위한 마스크로서 사용된다. 따라서, 하부 장벽 층(12)에는 공동(11a)에 대응되는 위치에 개구부(12a)가 형성된다. 하부 장벽 층(12)의 재료로서는 예컨대 질화실리콘(SiNx)이 사용된다.
상부 장벽 층(13)은 기판(11)과 온도 보상 층(20)을 서로 분리시키는 전기 절연 층이다. 상부 장벽 층(13)의 재료로서는 예컨대 질화실리콘(SiNx)이 사용된다.
온도 보상 층(20)은 압전 박막(15)의 재료의 탄성 상수의 온도 계수와는 플러스/마이너스 부호에 있어 반대인 탄성 상수의 온도 계수를 갖는 재료로 이뤄진다. 온도 보상 층(20)의 재료로서는 예컨대 이산화실리콘(SiO2)이 사용된다. 부언하면, 전술된 바와 같이 본 실시예에서는 직렬 공진자(21)의 그룹과 병렬 공진자(22) 의 그룹 중의 하나가 온도 보상 층(20)을 필요로 하지 않는다.
압전 박막(15)은 압전 특성을 갖는 박막이다. 압전 박막(15)의 재료로서는예컨대 ZnO가 사용된다. 하부 전극(14)과 상부 전극(16)은 주로 금속으로 각각 이뤄진다. 하부 전극(14)의 재료로서는 예컨대 Pt가 사용되는 반면에, 상부 전극(16)의 재료로서는 예컨대 Al이 사용된다.
상부 전극(16)은 기판(11)의 공동(11a)에 대응되는 장소에 배치된다. 따라서, 하부 전극(14)과 상부 전극(16)은 압전 박막(15)을 기점으로 하여 서로 대향된다.
도 7은 공동(11a)이 기판에 형성되는 경우를 예로 들어 나타내고 있지만, 공동은 상부 장벽 층(13)과 기판(11) 사이에 공간이 형성되도록 기판(11)의 상부 표면에 형성될 수도 있다.
도 7은 온도 보상 층(20)이 상부 장벽 층(13) 상에 배치되는 경우를 예로 들어 나타내고 있지만, 온도 보상 층(20)은 상부 전극(16)과 압전 박막(15) 사이에 또는 상부 전극(16) 상에 배치될 수도 있다.
다음으로, 본 실시예에 따른 압전 공진 필터를 구비한 듀플렉서(90)의 동작에 관해 설명하기로 한다. 그러한 듀플렉서(90)에서는 송신 필터(97)가 송신 신호를 통과시키지만 수신 신호를 차단하는 반면에, 수신 필터(98)는 수신 신호를 통과시키지만 송신 신호를 차단한다. 송신 필터(97)는 미리 정해진 제1 통과 대역의 대향된 측에 배치된 제1 저주파 측 감쇠 극치(111)와 제1 고주파 측 감쇠 극치(112)를 보이는 주파수 특성을 갖는다. 수신 필터(98)는 제1 통과 대역과는 상이한 제2 통과 대역의 대향된 측에 배치된 제2 저주파 측 감쇠 극치(121)와 제2 고주파 측 감쇠 극치(122)를 보이는 주파수 특성을 갖는다.
각각의 필터(97, 98)는 래더형 필터 회로를 형성하는 직렬 공진자(21)와 병렬 공진자(22)를 구비한다. 직렬 공진자(21)는 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 반면에, 병렬 공진자(22)는 저주파 측 감쇠 극치를 보인다.
각각의 공진자(21, 22)에서는 하부 전극(14)과 상부 전극(16) 사이에 고주파 여진 전압이 인가된다. 그러한 고주파 여진 전압은 압전 박막(15)에 인가된다. 그 결과, 압전 박막(15)의 일부이자 하부 전극(14)과 상부 전극(16) 사이에 배치된 부분이 여진되어 그 부분에서 압전 박막(15)의 두께 방향으로 진행되는 종파가 발생된다. 그러한 부분은 여진 전압의 주파수가 소정의 공진 주파수 일 때에 공진된다.
부언하면, 전술된 바와 같이 본 실시예에서는 각각의 직렬 공진자(21)에 있는 온도 보상 층(20)의 두께가 각각의 병렬 공진자(22)에 있는 온도 보상 층(20)의 두께와는 상이할 수 있다. 다음으로, 듀플렉서(90)가 도 5에 도시된 주파수 특성을 취하는 경우를 예로 들어 온도 보상 층(20)의 두께에 관해 더욱 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 송신 필터(97)에서는 각각의 직렬 공진자(21T)에 있는 온도 보상 층(20)의 두께가 각각의 병렬 공진자(22T)에 있는 온도 보상 층(20)의 두께보다 더 두껍다. 각각의 직렬 공진자(21T)에 있는 온도 보상 층(20)의 두께는 각각의 직렬 공진자(21T)의 공진 주파수의 온도 계수를 0에 가깝게 되도록 하게끔 선택된다. 각각의 병렬 공진자(22T)에 있는 온도 보상 층(20)의 두께는 0일 수 있다. 그 결과, 송신 필터(97)에서는 저주파 측 감쇠 극치(111)를 보이는 주파수(f11)와 고주파 측 감쇠 극치(112)를 보이는 주파수(f12) 중에서 수신 필터(98)의 통과 대역에 가까운 쪽의 주파수, 즉 고주파 측 감쇠 극치(112)를 보이는 주파수(f12)에서의 온도 계수의 절대치가 다른 주파수, 즉 저주파 측 감쇠 극치(111)를 보이는 주파수(f11)에서의 온도 계수의 절대치보다 더 작게 된다.
다른 한편으로, 수신 필터(98)에서는 각각의 병렬 공진자(22R)에 있는 온도 보상 층(20)의 두께가 각각의 직렬 공진자(21R)에 있는 온도 보상 층(20)의 두께보다 더 두껍다. 각각의 병렬 공진자(22R)에 있는 온도 보상 층(20)의 두께는 각각의 병렬 공진자(22R)의 공진 주파수의 온도 계수를 0에 가깝게 되도록 하게끔 선택된다. 각각의 직렬 공진자(21R)에 있는 온도 보상 층(20)의 두께는 0일 수 있다. 그 결과, 수신 필터(98)에서는 저주파 측 감쇠 극치(121)를 보이는 주파수(f21)와 고주파 측 감쇠 극치(122)를 보이는 주파수(f22) 중에서 송신 필터(97)의 통과 대역에 가까운 쪽의 주파수, 즉 저주파 측 감쇠 극치(121)를 보이는 주파수(f21)에서의 온도 계수의 절대치가 다른 주파수, 즉 고주파 측 감쇠 극치(122)를 보이는 주파수(f22)에서의 온도 계수의 절대치보다 더 작게 된다.
도 5에 도시된 주파수 특성을 갖는 듀플렉서(90)에서는 송신 필터(97)에서의 고주파 측 감쇠 극치(112)가 나타나는 주파수(f12)의 변화 및 수신 필터(98)에서의저주파 측 감쇠 극치(121)가 나타나는 주파수(f21)의 변화가 특히 문제가 된다. 그 이유는 바로 그러한 주파수의 변화가 송신 신호와 수신 신호를 서로 분리시키는 듀플렉서(90)의 성능을 저하시키기 때문이다. 본 실시예에서는 그러한 주파수에서의 온도 계수의 절대치를 감소시키기 위해 온도 보상 층(20)이 마련될 수 있다.
다른 한편으로, 송신 필터(97)에서의 저주파 측 감쇠 극치(111)가 나타나는 주파수(f11)는 송신 신호의 주파수 대역의 저주파 측 끝에서의 주파수로부터 저주파 측으로 일정 정도만큼 떨어지도록 선택될 수 있다. 그 경우, 그 주파수(f11)에서의 온도 계수의 절대치가 어느 정도 커지더라도 별로 문제될 것이 없다. 그와 마찬가지로, 수신 필터(98)에서의 고주파 측 감쇠 극치(122)가 나타나는 주파수(f22)는 수신 신호의 주파수 대역의 고주파 측 끝에서의 주파수로부터 고주파 측으로 일정 정도만큼 떨어지도록 선택될 수 있다. 그 경우, 그 주파수(f22)에서의 온도 계수의 절대치가 어느 정도 커지더라도 별로 문제될 것이 없다.
따라서, 본 실시예에서는 송신 필터(97)의 각각의 병렬 공진자(22T)에 있는 온도 보상 층(20)의 두께 또는 수신 필터(98)의 각각의 직렬 공진자(21R)에 있는 온도 보상 층(20)의 두께가 감소되더라도 별 다른 문제가 되지 않는다. 본 실시예에서는 각각의 공진자(22T, 21R)에 있는 온도 보상 층(20)의 두께를 감소시킬 수 있음으로써, 온도 보상 층(20)에 기인하여 생기는 각각의 공진자(22T, 21R)의 전기 기계적 커플링 계수의 저하가 억제되게 된다. 그 결과, 본 실시예에 따르면 온도보상 층(20)에 기인하여 생기는 각각의 필터(97, 98)의 통과 대역 폭의 감소를 억제시킬 수 있다.
전술된 바와 같이, 본 실시예에 따르면 온도 변화에 기인하여 생기는 통과 대역의 변화로 인한 단점이 방지되면서 듀플렉서(90)의 송신 필터(97)와 수신 필터(98)의 각각의 통과 대역 폭이 감소되는 것을 억제시킬 수 있게 된다.
다음으로, 도 7에 도시된 구성을 각각 갖는 박막 압전 공진자를 포함한 압전 공진 필터를 제조하는 방법의 예에 관해 설명하기로 한다. 본 예에서는 (100) 면으로서 절단 및 연마된 표면을 갖는 Si 기판을 기판(11)으로서 사용한다. 기판(11)의 상면(정면)과 하면(이면) 상에 화학 증착(CVD) 방법에 의해 200 ㎚ 두께의 질화실리콘(SiNx)을 각각 형성한다. 기판(11)의 상면 상에 형성된 질화실리콘 막은 상부 장벽 층(13)으로서의 역할을 하게 된다. 기판(11)의 하면 상에 형성된 질화실리콘 막은 하부 장벽 층(12)으로서의 역할을 하게 된다.
이어서, 하부 장벽 층(12)에 반응성 이온 식각에 의해 개구부(12a)를 형성한다. 하부 장벽 층(12)은 추후에 식각에 의해 기판(11)에 공동(11a)을 형성하는데 사용될 마스크로서의 역할을 하게 된다.
그런 연후에, 상부 장벽 층(13) 상에 스퍼터링(sputtering) 방법 및 리프트 오프(lift-off) 방법에 의해 SiO2로 된 온도 보상 층(20)을 형성한다. 본 예에서 사용되는 리프트 오프 방법은 언더코트(undercoat) 상에 사진 식각(photolithography) 공정에 의해 마스크를 형성하는 단계; 마스크로 덮여진 언더코트의 전체의 표면 상에 스퍼터링 방법에 의해 박막을 형성하는 단계; 및 마스크를 리프트 오프하는 단계를 포함한다.
본 예에서는 다음의 방식으로 온도 보상 층(20)을 형성하여 각각의 직렬 공진자(21)에 있는 온도 보상 층(20)이 300 ㎚의 두께로 되는 반면에, 각각의 병렬 공진자(22)에 있는 온도 보상 층(20)이 50 ㎚의 두께로 되도록 한다. 즉, 본 예에서는 상부 장벽 층(13)의 전체의 상면 상에 스퍼터링 방법에 의해 50 ㎚ 두께의 제1 SiO2층을 형성하고 나서, 각각의 직렬 공진자(21)가 형성될 제1 SiO2층의 영역 상에 리프트 오프 방법에 의해 250 ㎚ 두께의 제2 SiO2층을 형성한다.
이어서, 온도 보상 층(20) 상에 진공 증착 방법 및 건식 식각 방법에 의해 Pt로 된 150 ㎚ 두께의 하부 전극(14)을 형성한다.
그런 연후에, 하부 전극(14) 상에 스퍼터링 방법에 의해 ZnO로 된 800 ㎚ 두께의 압전 박막(15)을 형성한다.
이어서, 압전 박막(15) 상에 스퍼터링 방법 및 습식 식각 방법에 의해 Al로 된 상부 전극(16)을 형성한다. 본 예에서는 각각의 직렬 공진자(21)에 있는 상부 전극(16)의 두께 및 각각의 병렬 공진자(22)에 있는 상부 전극(16)의 두께를 300 ㎚ 및 525 ㎚로 각각 설정하여 각각의 직렬 공진자(21)의 공진 주파수와 각각의 병렬 공진자(22)의 공진 주파수가 서로 상이하게 되도록 한다.
압전 박막(15)의 일부이자 하부 전극(14)과 상부 전극(16) 사이에 배치된 부분은 공진하는 부분으로서의 역할을 하게 된다.
이어서, 하부 장벽 층(12)을 마스크로 하여 기판(11)을 KOH로써 하면(이면) 측으로부터 식각하여 공동(11a)을 형성한다. (100) 면을 갖도록 배향된 Si 기판으로서의 기판(11)을 KOH로써 이방성 식각 처리한다. 그 결과, 아래쪽으로 점차 넓어지는 공동(11a)이 기판(11)에 형성되게 된다.
본 예에서는 래더형 필터 회로를 형성하는 2개의 직렬 공진자(21)와 2개의 병렬 공진자(22)를 포함한 압전 공진 필터를 제조한다. 그러한 압전 공진 필터의 회로 구성은 도 1에 도시된 회로로부터 제2 및 제4 직렬 공진자(21T)를 제거함으로써 얻어지는 구성 또는 도 1에 도시된 회로로부터 제1 및 제3 직렬 공진자(21T)를 제거함으로써 얻어지는 구성에 해당된다.
도 8은 본 제조 방법에 의해 형성된 압전 공진 필터의 주파수 특성을 측정한 결과를 나타낸 것이다. 도 8에서는 실선이 -20 ℃에서의 압전 공진 필터의 주파수 특성을, 그리고 점선이 80 ℃에서의 압전 공진 필터의 주파수 특성을 각각 표시하고 있다. 본 측정 결과에서는 저주파 측 감쇠 극치가 나타나는 주파수에서의 온도 계수가 -55 ppm/℃인 반면에, 고주파 측 감쇠 극치가 나타나는 주파수에서의 온도 계수는 -45 ppm/℃이다. 본 예의 결과로부터 명백한 바와 같이, 저주파 측 감쇠 극치가 나타나는 주파수에서의 온도 계수와 고주파 측 감쇠 극치가 나타나는 주파수에서의 온도 계수가 상이할 수 있다.
또한, 온도 보상 층(20)을 상부 장벽 층(13)과 하부 전극(14) 사이에 배치하는 것이 아니라 상부 전극(16)과 압전 박막(15) 사이에 또는 상부 전극(16) 상에 배치한다는 점을 제외하고는 전술된 예에서와 동일한 조건으로 압전 공진 필터를제조한다. 그와 같이 제조된 압전 공진 필터의 주파수 특성을 측정한 결과, 도 8에 도시된 것과 거의 동일하게 나타난다.
다음으로, 도 9를 참조하여 본 실시예에서의 박막 압전 공진자의 구성의 다른 예에 관해 설명하기로 한다. 도 9에 도시된 예에서는 박막 압전 공진자가 기판(11), 기판(11) 상에 배치된 음향 다층 막(23), 음향 다층 막(23) 상에 배치된 하부 전극(14), 하부 전극(14) 상에 배치된 압전 박막(15), 압전 박막(15) 상에 배치된 온도 보상 층(20), 및 온도 보상 층(20) 상에 배치된 상부 전극(16)을 포함한다. 음향 다층 막(23)은 음향 임피던스가 높은 AlN과 같은 재료로 각각 이뤄진 층(23A)과 음향 임피던스가 낮은 SiO2와 같은 재료로 각각 이뤄진 층(23B)이 교대로 적층된 적층체로 구성된다.
하부 전극(14), 압전 박막(15), 온도 보상 층(20), 및 상부 전극(16)의 재료들은 도 7에 도시된 구성을 갖는 박막 압전 공진자에서의 재료들과 동일하다.
도 9에 도시된 구성을 갖는 박막 압전 공진자의 층(23B)의 재료로서 압전 박막(15)의 재료의 탄성 상수의 온도 계수와는 플러스/마이너스 부호에 있어 반대인 탄성 상수의 온도 계수를 갖는 SiO2와 같은 재료를 사용할 경우, 그 층(23B)은 박막 압전 공진자의 공진 주파수의 온도 계수를 0에 가깝게 되도록 하는 기능을 갖게 된다. 그 경우, 그러한 층(23B)은 온도 보상 층(20) 이외의 또 다른 온도 보상 층으로서 간주될 수 있다. 즉, 그 층(23B)도 역시 온도 보상 층의 일부로서의 역할을 한다고 할 수 있다. 따라서, 도 9에 도시된 구성을 갖는 박막 압전 공진자를 사용하면, 공진 주파수의 온도 계수가 0에 가깝게 될 수 있다.
다음으로, 도 9에 도시된 구성을 각각 갖는 박막 압전 공진자를 포함한 압전 공진 필터를 제조하는 방법의 예에 관해 설명하기로 한다. 본 예에서는 (100) 면으로서 절단 및 연마된 표면을 갖는 Si 기판을 기판(11)으로서 사용한다. 기판(11) 상에 스퍼터링 방법에 의해 두께가 각각 1.4 ㎛인 4개의 AlN 층과 두께가 각각 0.8 ㎛인 4개의 SiO2층을 적층시켜 총 8개의 층을 갖는 음향 다층 막(23)을 형성한다.
이어서, 음향 다층 막(23) 상에 진공 증착 방법 및 건식 식각 방법에 의해 Pt로 된 150 ㎚ 두께의 하부 전극(14)을 형성한다.
그런 연후에, 하부 전극(14) 상에 스퍼터링 방법에 의해 ZnO로 된 800 ㎚ 두께의 압전 박막(15)을 형성한다.
이어서, 압전 박막(15) 상에 SiO2로 된 온도 보상 층(20)을 형성한다. 본 예에서는 각각의 직렬 공진자(21)에 있는 온도 보상 층(20)의 두께 및 각각의 병렬 공진자(22)에 있는 온도 보상 층(20)의 두께를 300 ㎚ 및 50 ㎚로 각각 설정한다. 온도 보상 층(20)을 형성하는 방법은 도 7에 도시된 구성을 갖는 박막 압전 공진자에 있는 온도 보상 층(20)을 형성하는 방법과 동일하다.
그 다음으로, 온도 보상 층(20) 상에 스퍼터링 방법 및 습식 식각 방법에 의해 Al로 된 상부 전극(16)을 형성한다. 본 예에서는 각각의 직렬 공진자(21)에 있는 상부 전극(16)의 두께 및 각각의 병렬 공진자(22)에 있는 상부 전극(16)의 두께를 300 ㎚ 및 525 ㎚로 각각 설정하여 직결 공진자(21)의 공진 주파수와 병렬 공진자(22)의 공진 주파수가 상이하게 되도록 한다.
본 예에서는 래더형 필터 회로를 형성하는 2개의 직렬 공진자(21)와 2개의 병렬 공진자(22)를 포함한 압전 공진 필터를 제조한다. 그러한 압전 공진 필터의 회로 구성은 도 1에 도시된 회로로부터 제2 및 제4 직렬 공진자(21T)를 제거함으로써 얻어지는 구성 또는 도 1에 도시된 회로로부터 제1 및 제3 직렬 공진자(21T)를 제거함으로써 얻어지는 구성에 해당된다.
그런 다음에, 전술된 방법에 의해 형성된 압전 공진 필터의 주파수 특성을 측정한다. 그러한 측정 결과, 저주파 측 감쇠 극치가 나타나는 주파수에서의 온도 계수가 -34 ppm/℃인 반면에, 고주파 측 감쇠 극치가 나타나는 주파수에서의 온도 계수는 -24 ppm/℃이다. 본 예의 측정 결과에서는 도 7에 도시된 구성을 각각 갖는 압전 공진 필터에서의 측정 결과에 비해 온도 계수의 절대치가 감소된다. 그것은 본 예에서는 음향 다층 막(23) 중의 SiO2층이 온도 보상 층의 일부로서의 역할을 겸하기 때문에 그러한 것으로 여겨진다.
도 9는 온도 보상 층(20)이 압전 박막(15)과 상부 전극(16) 사이에 배치되는 경우를 나타내고 있지만, 온도 보상 층(20)은 상부 전극(16) 상에 배치될 수도 있다. 추가로, 온도 보상 층(20)을 상부 전극(16) 상에 배치한다는 점을 제외하고는 전술된 예에서와 동일한 조건으로 압전 공진 필터를 제조한다. 그와 같이 제조된 압전 공진 필터의 주파수 특성을 측정한 결과는 도 9에 도시된 구성에서의 그것과거의 동일하다.
본 발명은 전술된 실시예에 한정되는 것이 아니라, 다양한 변경이 이뤄질 수 있는 것이다. 예컨대, 본 발명에 따른 압전 공진 필터는 그 압전 필터가 듀플렉서에 있는 송신 필터와 수신 필터의 각각으로서 사용되는 경우에 효과적인 것은 물론, 압전 저주파 측 감쇠 극치가 나타나는 주파수와 고주파 측 감쇠 극치가 나타나는 주파수 중의 하나의 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율을 0에 가깝게 되도록 할 필요가 있는 경우에도 효과적이다. 따라서, 본 발명에 따른 압전 공진 필터는 듀플렉서에 있는 송신 필터와 수신 필터의 각각으로서 사용하려는 목적 이외의 다른 용도로도 사용될 수 있다.
전술된 바와 같이, 본 발명에 따른 압전 공진 필터에서는 저주파 측 감쇠 극치가 나타나는 제1 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율이 고주파 측 감쇠 극치가 나타나는 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율과 상이하다. 따라서, 본 발명은 대역 폭의 감소를 억제시키면서도 온도 변화에 따른 필터의 통과 대역의 변화에 기인하여 생기는 단점을 방지하는데 효과적이다.
추가로, 각각의 박막 압전 공진자는 음향 임피던스에 있어 상이한 다수의 층을 구비하고 압전 박막과 대향된 하나의 여진 전극의 표면 상에 배치되는 음향 다층 막을 포함하여 여진 전극이 음향 다층 막과 압전 박막 사이에 끼워 넣어지게끔 할 수 있다. 음향 다층 막에 있는 다수의 층 중의 일부는 온도 보상 층의 일부로서의 역할을 겸할 수 있다. 따라서, 본 발명은 온도 변화에 따른 공진 주파수의변화율을 0에 가깝게 되도록 하는데 효과적이다.
본 발명에 따른 듀플렉서에서는 송신 필터가 제1 저주파 측 감쇠 극치와 제1 고주파 측 감쇠 극치에 입각하여 결정된 제1 통과 대역을 갖는다. 다른 한편으로, 수신 필터는 제2 저주파 측 감쇠 극치와 제2 고주파 측 감쇠 극치에 입각하여 결정된 제2 통과 대역을 갖는다. 제1 저주파 측 감쇠 극치가 나타나는 주파수와 제1 고주파 측 감쇠 극치가 나타나는 주파수 중에서 제2 통과 대역에 가까운 쪽의 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율은 다른 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율보다 더 낮다. 따라서, 본 발명은 송신 필터의 통과 대역 폭의 감소를 억제시키면서도 온도 변화에 따른 송신 필터에서의 통과 대역의 변화에 기인하여 생기는 단점을 방지하는데 효과적이다.
추가로, 각각의 박막 압전 공진자는 음향 임피던스에 있어 상이한 다수의 층을 구비하고 압전 박막과 대향된 하나의 여진 전극의 표면 상에 배치되는 음향 다층 막을 포함하여 여진 전극이 음향 다층 막과 압전 박막 사이에 끼워 넣어지게끔 할 수 있다. 음향 다층 막에 있는 다수의 층 중의 일부는 온도 보상 층의 일부로서의 역할을 겸할 수 있다. 따라서, 본 발명은 온도 변화에 따른 공진 주파수의 변화율을 0에 가깝게 되도록 하는데 효과적이다.
본 발명에 따른 듀플렉서에서는 송신 필터가 제1 저주파 측 감쇠 극치와 제1 고주파 측 감쇠 극치에 입각하여 결정된 제1 통과 대역을 갖는다. 다른 한편으로, 수신 필터는 제2 저주파 측 감쇠 극치와 제2 고주파 측 감쇠 극치에 입각하여 결정된 제2 통과 대역을 갖는다. 제2 저주파 측 감쇠 극치가 나타나는 주파수와 제2고주파 측 감쇠 극치가 나타나는 주파수 중에서 제1 통과 대역에 가까운 쪽의 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율은 다른 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율보다 더 낮다. 따라서, 본 발명은 수신 필터의 통과 대역 폭의 감소를 억제시키면서도 온도 변화에 따른 수신 필터에서의 통과 대역의 변화에 기인하여 생기는 단점을 방지하는데 효과적이다.
추가로, 각각의 박막 압전 공진자는 음향 임피던스에 있어 상이한 다수의 층을 구비하고 압전 박막과 대향된 하나의 여진 전극의 표면 상에 배치되는 음향 다층 막을 포함하여 여진 전극이 음향 다층 막과 압전 박막 사이에 끼워 넣어지게끔 할 수 있다. 음향 다층 막에 있는 다수의 층 중의 일부는 온도 보상 층의 일부로서의 역할을 겸할 수 있다. 따라서, 본 발명은 온도 변화에 따른 공진 주파수의 변화율을 0에 가깝게 되도록 하는데 효과적이다.
본 발명에 따른 듀플렉서에서는 송신 필터가 제1 저주파 측 감쇠 극치와 제1 고주파 측 감쇠 극치에 입각하여 결정된 제1 통과 대역을 갖는다. 다른 한편으로, 수신 필터는 제2 저주파 측 감쇠 극치와 제2 고주파 측 감쇠 극치에 입각하여 결정된 제2 통과 대역을 갖는다. 제1 저주파 측 감쇠 극치가 나타나는 주파수와 제1 고주파 측 감쇠 극치가 나타나는 주파수 중에서 제2 통과 대역에 가까운 쪽의 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율은 다른 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율보다 더 낮다. 제2 저주파 측 감쇠 극치가 나타나는 주파수와 제2 고주파 측 감쇠 극치가 나타나는 주파수 중에서 제1 통과 대역에 가까운 쪽의 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율은 다른 주파수에서의 온도 변화에따른 주파수의 변화율보다 더 낮다. 따라서, 본 발명은 송신 필터와 수신 필터의 각각의 통과 대역 폭의 감소를 억제시키면서도 온도 변화에 따른 송신 필터와 수신 필터의 각각에서의 통과 대역의 변화에 기인하여 생기는 단점을 방지하는데 효과적이다.
추가로, 각각의 박막 압전 공진자는 음향 임피던스에 있어 상이한 다수의 층을 구비하고 압전 박막과 대향된 하나의 여진 전극의 표면 상에 배치되는 음향 다층 막을 포함하여 여진 전극이 음향 다층 막과 압전 박막 사이에 끼워 넣어지게끔 할 수 있다. 음향 다층 막에 있는 다수의 층 중의 일부는 온도 보상 층의 일부로서의 역할을 겸할 수 있다. 따라서, 본 발명은 온도 변화에 따른 공진 주파수의 변화율을 0에 가깝게 되도록 하는데 효과적이다.

Claims (20)

  1. 통과 대역의 대향된 측에 배치된 저주파 측 감쇠 극치와 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수 특성을 갖는 압전 공진 필터로서,
    압전 특성을 갖는 압전 박막 및 압전 박막의 대향된 표면 상에 배치되어 압전 박막에 여진 전압을 인가하는 한 쌍의 여진 전극을 각각 포함한 다수의 박막 압전 공진자를 구비하되,
    저주파 측 감쇠 극치가 나타나는 제1 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율은 고주파 측 감쇠 극치가 나타나는 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율과 상이한 것을 특징으로 하는 압전 공진 필터.
  2. 제1항에 있어서, 다수의 박막 압전 공진자는 래더형 필터 회로를 형성하는 하나 이상의 직렬 공진자와 하나 이상의 병렬 공진자의 조합으로 되고;
    직렬 공진자는 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 반면에, 병렬 공진자는 저주파 측 감쇠 극치를 보이며;
    직렬 공진자와 병렬 공진자 중의 하나 이상은 온도 변화에 따른 공진 주파수의 변화율을 0에 가깝게 되도록 하는 온도 보상 층을 구비하고;
    직렬 공진자에 있는 온도 보상 층의 두께는 병렬 공진자에 있는 온도 보상 층의 두께와 상이한 것을 특징으로 하는 압전 공진 필터.
  3. 제2항에 있어서, 온도 보상 층은 이산화실리콘으로 이뤄지는 것을 특징으로 하는 압전 공진 필터.
  4. 제2항에 있어서, 각각의 박막 압전 공진자는 음향 임피던스에 있어 상이한 다수의 층을 구비하고 압전 박막과 대향된 하나의 여진 전극의 표면 상에 배치되는 음향 다층 막을 추가로 포함하여 여진 전극이 음향 다층 막과 압전 박막 사이에 끼워 넣어지게끔 하는 것을 특징으로 하는 압전 공진 필터.
  5. 제4항에 있어서, 음향 다층 막에 있는 다수의 층 중의 일부는 온도 보상 층의 일부로서의 역할을 겸하는 것을 특징으로 하는 압전 공진 필터.
  6. 안테나에 접속되는 듀플렉서로서,
    송신 신호를 통과시키지만 수신 신호를 차단하는 송신 필터 및 수신 신호를 통과시키지만 송신 신호를 차단하는 수신 필터를 구비하되,
    송신 필터는 제1 통과 대역의 대향된 측에 배치된 제1 저주파 측 감쇠 극치와 제1 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수 특성을 갖고, 수신 필터는 제1 통과 대역과는 상이한 제2 통과 대역의 대향된 측에 배치된 제2 저주파 측 감쇠 극치와 제2 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수 특성을 가지며;
    송신 필터와 수신 필터 중의 하나 이상으로서의 송신 필터는 다수의 박막 압전 공진자를 포함하고, 각각의 박막 압전 공진자는 압전 특성을 갖는 압전 박막 및압전 박막의 대향된 표면 상에 배치되어 압전 박막에 여진 전압을 인가하는 한 쌍의 여진 전극을 구비하며;
    제1 저주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수와 제1 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수 중에서 제2 통과 대역에 가까운 쪽의 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율은 다른 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율보다 더 낮은 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  7. 제6항에 있어서, 송신 필터에 있는 다수의 박막 압전 공진자는 래더형 필터 회로를 형성하는 하나 이상의 직렬 공진자와 하나 이상의 병렬 공진자의 조합으로 되고;
    직렬 공진자는 제1 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 반면에, 병렬 공진자는 제1 저주파 측 감쇠 극치를 보이며;
    직렬 공진자와 병렬 공진자 중의 하나 이상은 온도 변화에 따른 공진 주파수의 변화율을 0에 가깝게 되도록 하는 온도 보상 층을 구비하고;
    직렬 공진자에 있는 온도 보상 층의 두께는 병렬 공진자에 있는 온도 보상 층의 두께와 상이한 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  8. 제7항에 있어서, 온도 보상 층은 이산화실리콘으로 이뤄지는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  9. 제7항에 있어서, 각각의 박막 압전 공진자는 음향 임피던스에 있어 상이한 다수의 층을 구비하고 압전 박막과 대향된 하나의 여진 전극의 표면 상에 배치되는 음향 다층 막을 추가로 포함하여 여진 전극이 음향 다층 막과 압전 박막 사이에 끼워 넣어지게끔 하는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  10. 제9항에 있어서, 음향 다층 막에 있는 다수의 층 중의 일부는 온도 보상 층의 일부로서의 역할을 겸하는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  11. 안테나에 접속되는 듀플렉서로서,
    송신 신호를 통과시키지만 수신 신호를 차단하는 송신 필터 및 수신 신호를 통과시키지만 송신 신호를 차단하는 수신 필터를 구비하되,
    송신 필터는 제1 통과 대역의 대향된 측에 배치된 제1 저주파 측 감쇠 극치와 제1 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수 특성을 갖고, 수신 필터는 제1 통과 대역과는 상이한 제2 통과 대역의 대향된 측에 배치된 제2 저주파 측 감쇠 극치와 제2 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수 특성을 가지며;
    송신 필터와 수신 필터 중의 하나 이상으로서의 수신 필터는 다수의 박막 압전 공진자를 포함하고, 각각의 박막 압전 공진자는 압전 특성을 갖는 압전 박막 및 압전 박막의 대향된 표면 상에 배치되어 압전 박막에 여진 전압을 인가하는 한 쌍의 여진 전극을 구비하며;
    제2 저주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수와 제2 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수 중에서 제1 통과 대역에 가까운 쪽의 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율은 다른 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율보다 더 낮은 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  12. 제11항에 있어서, 수신 필터에 있는 다수의 박막 압전 공진자는 래더형 필터 회로를 형성하는 하나 이상의 직렬 공진자와 하나 이상의 병렬 공진자의 조합으로 되고;
    직렬 공진자는 제2 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 반면에, 병렬 공진자는 제2 저주파 측 감쇠 극치를 보이며;
    직렬 공진자와 병렬 공진자 중의 하나 이상은 온도 변화에 따른 공진 주파수의 변화율을 0에 가깝게 되도록 하는 온도 보상 층을 구비하고;
    직렬 공진자에 있는 온도 보상 층의 두께는 병렬 공진자에 있는 온도 보상 층의 두께와 상이한 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  13. 제12항에 있어서, 온도 보상 층은 이산화실리콘으로 이뤄지는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  14. 제12항에 있어서, 각각의 박막 압전 공진자는 음향 임피던스에 있어 상이한 다수의 층을 구비하고 압전 박막과 대향된 하나의 여진 전극의 표면 상에 배치되는 음향 다층 막을 추가로 포함하여 여진 전극이 음향 다층 막과 압전 박막 사이에 끼워 넣어지게끔 하는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  15. 제14항에 있어서, 음향 다층 막에 있는 다수의 층 중의 일부는 온도 보상 층의 일부로서의 역할을 겸하는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  16. 안테나에 접속되는 듀플렉서로서,
    송신 신호를 통과시키지만 수신 신호를 차단하는 송신 필터 및 수신 신호를 통과시키지만 송신 신호를 차단하는 수신 필터를 구비하되,
    송신 필터는 제1 통과 대역의 대향된 측에 배치된 제1 저주파 측 감쇠 극치와 제1 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수 특성을 갖고, 수신 필터는 제1 통과 대역과는 상이한 제2 통과 대역의 대향된 측에 배치된 제2 저주파 측 감쇠 극치와 제2 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수 특성을 가지며;
    송신 필터와 수신 필터의 각각은 다수의 박막 압전 공진자를 포함하고, 각각의 박막 압전 공진자는 압전 특성을 갖는 압전 박막 및 압전 박막의 대향된 표면 상에 배치되어 압전 박막에 여진 전압을 인가하는 한 쌍의 여진 전극을 구비하며;
    제1 저주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수와 제1 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수 중에서 제2 통과 대역에 가까운 쪽의 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율은 다른 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율보다 더 낮고;
    제2 저주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수와 제2 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 주파수 중에서 제1 통과 대역에 가까운 쪽의 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율은 다른 주파수에서의 온도 변화에 따른 주파수의 변화율보다 더 낮은 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  17. 제16항에 있어서, 송신 필터에 있는 다수의 박막 압전 공진자는 래더형 필터 회로를 형성하는 하나 이상의 제1 직렬 공진자와 하나 이상의 제1 병렬 공진자의 조합으로 되고;
    제1 직렬 공진자는 제1 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 반면에, 제1 병렬 공진자는 제1 저주파 측 감쇠 극치를 보이며;
    제1 직렬 공진자와 제1 병렬 공진자 중의 하나 이상은 온도 변화에 따른 공진 주파수의 변화율을 0에 가깝게 되도록 하는 온도 보상 층을 구비하고;
    제1 직렬 공진자에 있는 온도 보상 층의 두께는 제1 병렬 공진자에 있는 온도 보상 층의 두께와 상이하며;
    수신 필터에 있는 다수의 박막 압전 공진자는 래더형 필터 회로를 형성하는 하나 이상의 제2 직렬 공진자와 하나 이상의 제2 병렬 공진자의 조합으로 되고;
    제2 직렬 공진자는 제2 고주파 측 감쇠 극치를 보이는 반면에, 제2 병렬 공진자는 제2 저주파 측 감쇠 극치를 보이며;
    제2 직렬 공진자와 제2 병렬 공진자 중의 하나 이상은 온도 변화에 따른 공진 주파수의 변화율을 0에 가깝게 되도록 하는 온도 보상 층을 구비하고;
    제2 직렬 공진자에 있는 온도 보상 층의 두께는 제2 병렬 공진자에 있는 온도 보상 층의 두께와 상이한 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  18. 제17항에 있어서, 온도 보상 층은 이산화실리콘으로 이뤄지는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  19. 제17항에 있어서, 각각의 박막 압전 공진자는 음향 임피던스에 있어 상이한 다수의 층을 구비하고 압전 박막과 대향된 하나의 여진 전극의 표면 상에 배치되는 음향 다층 막을 추가로 포함하여 여진 전극이 음향 다층 막과 압전 박막 사이에 끼워 넣어지게끔 하는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
  20. 제19항에 있어서, 음향 다층 막에 있는 다수의 층 중의 일부는 온도 보상 층의 일부로서의 역할을 겸하는 것을 특징으로 하는 듀플렉서.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130013156A (ko) * 2011-07-27 2013-02-06 삼성전자주식회사 체적 음향 공진기 및 체적 음향 공진기를 이용한 듀플렉서

Families Citing this family (111)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6261754A (ja) * 1985-09-11 1987-03-18 Asahi Malleable Iron Co Ltd 複合中子鋳型を用いた鋳造法
US7275292B2 (en) 2003-03-07 2007-10-02 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Method for fabricating an acoustical resonator on a substrate
US7242270B2 (en) * 2003-10-30 2007-07-10 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Decoupled stacked bulk acoustic resonator-based band-pass filter
US7019605B2 (en) * 2003-10-30 2006-03-28 Larson Iii John D Stacked bulk acoustic resonator band-pass filter with controllable pass bandwidth
DE602004000851T2 (de) * 2003-10-30 2007-05-16 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Akustisch gekoppelter Dünnschicht-Transformator mit zwei piezoelektrischen Elementen, welche entgegengesetzte C-Axen Orientierung besitzten
US7358831B2 (en) * 2003-10-30 2008-04-15 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Film bulk acoustic resonator (FBAR) devices with simplified packaging
US6946928B2 (en) * 2003-10-30 2005-09-20 Agilent Technologies, Inc. Thin-film acoustically-coupled transformer
US7400217B2 (en) * 2003-10-30 2008-07-15 Avago Technologies Wireless Ip Pte Ltd Decoupled stacked bulk acoustic resonator band-pass filter with controllable pass bandwith
GB0402007D0 (en) * 2004-01-30 2004-03-03 Smiths Group Plc Acoustic devices and fluid-gauging
US7327205B2 (en) * 2004-03-12 2008-02-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. Demultiplexer and surface acoustic wave filter
US7446629B2 (en) * 2004-08-04 2008-11-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Antenna duplexer, and RF module and communication apparatus using the same
WO2006018788A1 (en) * 2004-08-20 2006-02-23 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Narrow band bulk acoustic wave filter
US7388454B2 (en) * 2004-10-01 2008-06-17 Avago Technologies Wireless Ip Pte Ltd Acoustic resonator performance enhancement using alternating frame structure
US8981876B2 (en) * 2004-11-15 2015-03-17 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Piezoelectric resonator structures and electrical filters having frame elements
US7202560B2 (en) 2004-12-15 2007-04-10 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Wafer bonding of micro-electro mechanical systems to active circuitry
US7791434B2 (en) * 2004-12-22 2010-09-07 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic resonator performance enhancement using selective metal etch and having a trench in the piezoelectric
DE102004062312B3 (de) * 2004-12-23 2006-06-01 Infineon Technologies Ag Piezoelektrischer Resonator mit verbesserter Temperaturkompensation und Verfahren zum Herstellen desselben
US7427819B2 (en) * 2005-03-04 2008-09-23 Avago Wireless Ip Pte Ltd Film-bulk acoustic wave resonator with motion plate and method
US7369013B2 (en) * 2005-04-06 2008-05-06 Avago Technologies Wireless Ip Pte Ltd Acoustic resonator performance enhancement using filled recessed region
US7436269B2 (en) * 2005-04-18 2008-10-14 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustically coupled resonators and method of making the same
US7934884B2 (en) * 2005-04-27 2011-05-03 Lockhart Industries, Inc. Ring binder cover
US7443269B2 (en) 2005-07-27 2008-10-28 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Method and apparatus for selectively blocking radio frequency (RF) signals in a radio frequency (RF) switching circuit
US7868522B2 (en) * 2005-09-09 2011-01-11 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Adjusted frequency temperature coefficient resonator
US7391286B2 (en) * 2005-10-06 2008-06-24 Avago Wireless Ip Pte Ltd Impedance matching and parasitic capacitor resonance of FBAR resonators and coupled filters
US7423503B2 (en) * 2005-10-18 2008-09-09 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic galvanic isolator incorporating film acoustically-coupled transformer
US7675390B2 (en) * 2005-10-18 2010-03-09 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic galvanic isolator incorporating single decoupled stacked bulk acoustic resonator
US7737807B2 (en) 2005-10-18 2010-06-15 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic galvanic isolator incorporating series-connected decoupled stacked bulk acoustic resonators
US7525398B2 (en) * 2005-10-18 2009-04-28 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustically communicating data signals across an electrical isolation barrier
US7463499B2 (en) * 2005-10-31 2008-12-09 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte Ltd. AC-DC power converter
US7561009B2 (en) * 2005-11-30 2009-07-14 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Film bulk acoustic resonator (FBAR) devices with temperature compensation
US7612636B2 (en) * 2006-01-30 2009-11-03 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Impedance transforming bulk acoustic wave baluns
US20070210724A1 (en) * 2006-03-09 2007-09-13 Mark Unkrich Power adapter and DC-DC converter having acoustic transformer
US7746677B2 (en) * 2006-03-09 2010-06-29 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. AC-DC converter circuit and power supply
US7479685B2 (en) * 2006-03-10 2009-01-20 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Electronic device on substrate with cavity and mitigated parasitic leakage path
US7508286B2 (en) * 2006-09-28 2009-03-24 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. HBAR oscillator and method of manufacture
US20080202239A1 (en) * 2007-02-28 2008-08-28 Fazzio R Shane Piezoelectric acceleration sensor
US7903592B2 (en) * 2007-03-02 2011-03-08 Alcatel Lucent Systems and methods of efficient band amplification
US8027699B2 (en) * 2007-03-02 2011-09-27 Alcatel Lucent Systems and methods of band amplification with a shared amplifier
ES2308938B1 (es) * 2007-06-20 2010-01-08 Indiba, S.A. "circuito para dispositivos de radiofrecuencia aplicables a los tejidos vivos y dispositivo que lo contiene".
US20090079514A1 (en) * 2007-09-24 2009-03-26 Tiberiu Jamneala Hybrid acoustic resonator-based filters
US7791435B2 (en) * 2007-09-28 2010-09-07 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Single stack coupled resonators having differential output
FR2922696B1 (fr) * 2007-10-22 2010-03-12 St Microelectronics Sa Resonateur a ondes de lamb
JP5242185B2 (ja) * 2008-01-30 2013-07-24 京セラ株式会社 送受信用電子機器およびその制御方法、並びにプログラム
US7732977B2 (en) * 2008-04-30 2010-06-08 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Transceiver circuit for film bulk acoustic resonator (FBAR) transducers
US7855618B2 (en) * 2008-04-30 2010-12-21 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Bulk acoustic resonator electrical impedance transformers
JP2010091467A (ja) * 2008-10-09 2010-04-22 Rohm Co Ltd 圧力センサおよび圧力センサの製造方法
US9735338B2 (en) 2009-01-26 2017-08-15 Cymatics Laboratories Corp. Protected resonator
US8030823B2 (en) * 2009-01-26 2011-10-04 Resonance Semiconductor Corporation Protected resonator
US8291559B2 (en) * 2009-02-24 2012-10-23 Epcos Ag Process for adapting resonance frequency of a BAW resonator
CN102405596B (zh) * 2009-04-23 2014-07-30 松下电器产业株式会社 天线共用器
WO2010146826A1 (ja) * 2009-06-18 2010-12-23 パナソニック株式会社 ラダー型弾性波フィルタ及びこれを用いたデュプレクサ
US8902023B2 (en) * 2009-06-24 2014-12-02 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic resonator structure having an electrode with a cantilevered portion
US8248185B2 (en) * 2009-06-24 2012-08-21 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic resonator structure comprising a bridge
KR101634339B1 (ko) * 2009-08-04 2016-06-28 삼성전자주식회사 Ｂａｗｒ을 이용한 듀얼-입력 듀얼-출력의 필터링 장치 및 상기 ｂａｗｒ로서 이용할 수 있는 공진 장치
FR2951024B1 (fr) * 2009-10-01 2012-03-23 St Microelectronics Sa Procede de fabrication de resonateur baw a facteur de qualite eleve
FR2951023B1 (fr) * 2009-10-01 2012-03-09 St Microelectronics Sa Procede de fabrication d'oscillateurs monolithiques a resonateurs baw
FR2951026B1 (fr) 2009-10-01 2011-12-02 St Microelectronics Sa Procede de fabrication de resonateurs baw sur une tranche semiconductrice
US8193877B2 (en) * 2009-11-30 2012-06-05 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Duplexer with negative phase shifting circuit
US9243316B2 (en) 2010-01-22 2016-01-26 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Method of fabricating piezoelectric material with selected c-axis orientation
US8796904B2 (en) 2011-10-31 2014-08-05 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Bulk acoustic resonator comprising piezoelectric layer and inverse piezoelectric layer
US8962443B2 (en) 2011-01-31 2015-02-24 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Semiconductor device having an airbridge and method of fabricating the same
US9083302B2 (en) 2011-02-28 2015-07-14 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Stacked bulk acoustic resonator comprising a bridge and an acoustic reflector along a perimeter of the resonator
US9203374B2 (en) 2011-02-28 2015-12-01 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Film bulk acoustic resonator comprising a bridge
US9154112B2 (en) 2011-02-28 2015-10-06 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Coupled resonator filter comprising a bridge
US9048812B2 (en) 2011-02-28 2015-06-02 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Bulk acoustic wave resonator comprising bridge formed within piezoelectric layer
US9136818B2 (en) 2011-02-28 2015-09-15 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Stacked acoustic resonator comprising a bridge
US9148117B2 (en) 2011-02-28 2015-09-29 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Coupled resonator filter comprising a bridge and frame elements
US9425764B2 (en) 2012-10-25 2016-08-23 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Accoustic resonator having composite electrodes with integrated lateral features
US9748918B2 (en) * 2013-02-14 2017-08-29 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic resonator comprising integrated structures for improved performance
US9444426B2 (en) 2012-10-25 2016-09-13 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Accoustic resonator having integrated lateral feature and temperature compensation feature
US8575820B2 (en) 2011-03-29 2013-11-05 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Stacked bulk acoustic resonator
US8350445B1 (en) 2011-06-16 2013-01-08 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Bulk acoustic resonator comprising non-piezoelectric layer and bridge
JP2013038471A (ja) * 2011-08-03 2013-02-21 Taiyo Yuden Co Ltd 弾性波フィルタ
US8922302B2 (en) 2011-08-24 2014-12-30 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic resonator formed on a pedestal
US9270254B2 (en) 2011-09-30 2016-02-23 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Cross-sectional dilation mode resonators and resonator-based ladder filters
US8600330B2 (en) * 2011-10-05 2013-12-03 Kathrein-Werke Kg Filter arrangement
US8923794B2 (en) * 2011-11-02 2014-12-30 Triquint Semiconductor, Inc. Temperature compensation of acoustic resonators in the electrical domain
JP5877043B2 (ja) * 2011-11-22 2016-03-02 太陽誘電株式会社 デュプレクサ
JP6133216B2 (ja) * 2011-11-30 2017-05-24 スカイワークスフィルターソリューションズジャパン株式会社 ラダー型弾性波フィルタと、これを用いたアンテナ共用器
KR101959204B1 (ko) 2013-01-09 2019-07-04 삼성전자주식회사 무선 주파수 필터 및 무선 주파수 필터의 제조방법
JP6185292B2 (ja) 2013-06-10 2017-08-23 太陽誘電株式会社 弾性波デバイス
JP6374653B2 (ja) 2013-11-18 2018-08-15 太陽誘電株式会社 弾性波フィルタ及び分波器
JP6368214B2 (ja) 2014-10-03 2018-08-01 太陽誘電株式会社 弾性波デバイス
DE102014117238B4 (de) * 2014-11-25 2017-11-02 Snaptrack, Inc. BAW-Resonator mit verringerter Eigenerwärmung, HF-Filter mit BAW-Resonator, Duplexer mit HF-Filter und Verfahren zur Herstellung
CN105141262B (zh) * 2015-07-21 2018-06-05 苏州能讯高能半导体有限公司 一种适用于f类或逆f类功率放大器的放大模块
WO2017219251A1 (zh) * 2016-06-21 2017-12-28 诺思（天津）微系统有限公司 一种梯形结构宽带压电滤波器
KR20180017941A (ko) 2016-08-11 2018-02-21 삼성전기주식회사 탄성파 필터 장치 및 그 제조방법
JP6885533B2 (ja) * 2017-01-27 2021-06-16 新日本無線株式会社 バルク弾性波共振器の製造方法
KR102369436B1 (ko) * 2017-04-19 2022-03-03 삼성전기주식회사 체적 음향 공진기
CN107453729B (zh) * 2017-06-28 2021-04-06 中国电子科技集团公司第五十五研究所 一种基于复合结构的温度补偿薄膜体声波谐振器
US10498001B2 (en) 2017-08-21 2019-12-03 Texas Instruments Incorporated Launch structures for a hermetically sealed cavity
US10775422B2 (en) 2017-09-05 2020-09-15 Texas Instruments Incorporated Molecular spectroscopy cell with resonant cavity
US10589986B2 (en) 2017-09-06 2020-03-17 Texas Instruments Incorporated Packaging a sealed cavity in an electronic device
US10444102B2 (en) 2017-09-07 2019-10-15 Texas Instruments Incorporated Pressure measurement based on electromagnetic signal output of a cavity
US10424523B2 (en) 2017-09-07 2019-09-24 Texas Instruments Incorporated Hermetically sealed molecular spectroscopy cell with buried ground plane
US10549986B2 (en) 2017-09-07 2020-02-04 Texas Instruments Incorporated Hermetically sealed molecular spectroscopy cell
US10551265B2 (en) 2017-09-07 2020-02-04 Texas Instruments Incorporated Pressure sensing using quantum molecular rotational state transitions
US10131115B1 (en) * 2017-09-07 2018-11-20 Texas Instruments Incorporated Hermetically sealed molecular spectroscopy cell with dual wafer bonding
US10544039B2 (en) 2017-09-08 2020-01-28 Texas Instruments Incorporated Methods for depositing a measured amount of a species in a sealed cavity
KR20200052928A (ko) * 2017-11-14 2020-05-15 안휘 윈타 일렉트로닉 테크놀로지스 컴퍼니 리미티드 압전 공진기 및 압전 공진기의 제조방법
CN107733395A (zh) * 2017-11-14 2018-02-23 安徽云塔电子科技有限公司 一种压电谐振器和压电谐振器的制备方法
JP2019145895A (ja) * 2018-02-16 2019-08-29 株式会社村田製作所 弾性波装置、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
SG10201902753RA (en) * 2018-04-12 2019-11-28 Skyworks Solutions Inc Filter Including Two Types Of Acoustic Wave Resonators
CN111384909A (zh) * 2018-12-27 2020-07-07 天津大学 电极厚度不对称的体声波谐振器、滤波器和电子设备
CN110417373A (zh) * 2019-07-25 2019-11-05 华南理工大学 一种频率可调的横向场激励薄膜体声波谐振器及制备方法
CN111224641B (zh) * 2020-01-22 2021-08-10 诺思(天津)微系统有限责任公司 一种滤波器、双工器、高频前端电路及通信装置
CN111327295B (zh) * 2020-02-12 2020-11-27 诺思(天津)微系统有限责任公司 压电滤波器及其质量负载实现方法和含压电滤波器的装置
JP7456799B2 (ja) * 2020-02-26 2024-03-27 太陽誘電株式会社 フィルタおよびマルチプレクサ
CN112054777A (zh) * 2020-05-09 2020-12-08 诺思(天津)微系统有限责任公司 体声波谐振器组件及制造方法、滤波器及电子设备
CN111884791B (zh) * 2020-07-01 2021-08-10 诺思(天津)微系统有限责任公司 一种双工器、多工器及通信装置
CN112653417A (zh) * 2020-12-18 2021-04-13 广东广纳芯科技有限公司 声表面波谐振器及该声表面波谐振器的制造方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58137317A (ja) 1982-02-09 1983-08-15 Nec Corp 圧電薄膜複合振動子
JPS58153412A (ja) 1982-03-08 1983-09-12 Nec Corp 圧電薄膜複合振動子
JPS59141813A (ja) 1983-02-02 1984-08-14 Nec Corp 薄膜圧電振動子
JPS6068711A (ja) 1983-09-26 1985-04-19 Toshiba Corp 圧電薄膜共振子
JPS60171822A (ja) 1984-02-16 1985-09-05 Toshiba Corp 圧電薄膜共振子
JPS60189307A (ja) 1984-03-09 1985-09-26 Toshiba Corp 圧電薄膜共振器およびその製造方法
JPS6424547A (en) * 1987-07-20 1989-01-26 Nippon Telegraph & Telephone Delay telephone calling equipment
US5692279A (en) 1995-08-17 1997-12-02 Motorola Method of making a monolithic thin film resonator lattice filter
FI962815A0 (fi) 1996-07-11 1996-07-11 Lk Products Oy Duplex-filter
US6051907A (en) * 1996-10-10 2000-04-18 Nokia Mobile Phones Limited Method for performing on-wafer tuning of thin film bulk acoustic wave resonators (FBARS)
US5910756A (en) * 1997-05-21 1999-06-08 Nokia Mobile Phones Limited Filters and duplexers utilizing thin film stacked crystal filter structures and thin film bulk acoustic wave resonators
JP3468143B2 (ja) * 1999-01-28 2003-11-17 株式会社村田製作所 誘電体フィルタ、誘電体ディプレクサおよび通信機
US6262637B1 (en) * 1999-06-02 2001-07-17 Agilent Technologies, Inc. Duplexer incorporating thin-film bulk acoustic resonators (FBARs)
US6307447B1 (en) * 1999-11-01 2001-10-23 Agere Systems Guardian Corp. Tuning mechanical resonators for electrical filter
US6441539B1 (en) * 1999-11-11 2002-08-27 Murata Manufacturing Co., Ltd. Piezoelectric resonator
EP1170862B1 (en) * 2000-06-23 2012-10-10 Murata Manufacturing Co., Ltd. Piezoelectric resonator and piezoelectric filter using the same
US6407649B1 (en) * 2001-01-05 2002-06-18 Nokia Corporation Monolithic FBAR duplexer and method of making the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130013156A (ko) * 2011-07-27 2013-02-06 삼성전자주식회사 체적 음향 공진기 및 체적 음향 공진기를 이용한 듀플렉서

Also Published As

Publication number Publication date
TWI244259B (en) 2005-11-21
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