KR20040087859A - 탄성표면파 필터, 평형형 회로 및 통신장치 - Google Patents

탄성표면파 필터, 평형형 회로 및 통신장치 Download PDF

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Abstract

탄성표면파 필터로는 충분한 평형특성을 얻을 수 없다. 탄성표면파 필터는 압전기판(200)과, 압전기판(200) 상에 형성되어 평형형 단자(261 및 262)에 접속된 IDT전극(210)과, 압전기판(200) 상에 형성되어 불평형형 단자(271)에 접속된 IDT전극(220 및 230)과, IDT전극(210) 및 IDT전극(220 및 230)을 평형형 단자(261 및 262) 또는 불평형형 단자(271)에 접속하는 접속전극(281, 282 및 291), 및 압전기판(200)과 IDT전극(210), IDT전극(220 및 230), 접속전극(281, 282 및 291) 사이에 형성된 유전체 박막(201)을 구비한다.

Description

탄성표면파 필터, 평형형 회로 및 통신장치{SURFACE ACOUSTIC WAVE FILTER, BALANCED TYPE CIRCUIT, AND COMMUNICATION APPARATUS}
최근, 이동통신이 발전함에 따라 고성능 및 소형화된 이동 디바이스 소자가 요구되고 있다. 또, 상기와 같은 이동 디바이스 소자의 소음방지 특성을 향상시키기 위하여 IC(집적회로) 등의 평형화된 반도체소자가 많이 제공되어 왔지만, RF(무선주파)단에서는 평형화된 필터의 사용이 더 많이 요구된다.
그런데, 이동통신장비 등의 RF단 필터로서는 탄성표면파 필터(SAW filter)가 널리 이용되어 왔다. 특히, RF단 필터로서는 상술한 평형화를 용이하게 수행할 수 있는 평형형 단자를 구비한 종결합 모드형의 탄성표면파 필터가 이용된다. 이러한 종결합 모드형의 탄성표면파 필터는 저손실, 고감쇠 및 양호한 평형특성을 가질 수 있을 것으로 기대된다.
이하, 도 17의 (a) 및 도 17의 (b)를 참조하여 종래의 탄성표면파 필터의 구성을 설명한다. 도 17의 (a)는 종래의 탄성표면파 필터의 평면도이고, 도 17의 (b)는 종래의 탄성표면파 필터를 A-A'에 따라 절단한 면을 나타내는 단면도이다.
도 17의 (a)에 나타낸 바와 같이, 종래의 탄성표면파 필터는 압전기판(100)과, 압전기판(100) 상에 형성되어 평형형 단자(161 및 162)에 접속된 IDT(inter-digital transducer) 전극(110)과, 압전기판(100) 상에 형성되어 불평형형 단자(171)에 접속된 IDT전극(120)과, 압전기판(100) 상에 형성되어 불평형형 단자(171)에 접속된 IDT전극(130)과, IDT전극(110)과 평형형 단자(161)를 접속하는 접속전극(181)과, IDT전극(110)을 평형형 단자(162)에 접속하는 접속전극(182)과, IDT전극(120 및 130)을 불평형형 단자(171)에 접속하는 접속전극(191)과, 반사기 전극(140 및 150)을 구비하는 종결합 모드형의 탄성표면파 필터이다.
이어서, 종래의 탄성표면파 필터의 구성을 상세하게 설명한다.
압전기판(100)은 유효 비유전율이 약 40 이상인 리튬 탄탈레이트(LiTaO3)로 이루어져 판형으로 형성된다. 또한, 유효 비유전율은 (ε11 T×ε33 T)1/2로서 정의된다. 여기에서,ε11 Tε33 T은 비유전율 텐서(relative dielectric constant tensors)를 나타낸다.
IDT전극(110)은 압전기판(100) 상에 빗살(comb teeth)모양처럼 형성된 복수개의 손가락모양의 전극을 갖는다(도 17의 (b) 참조). 이 손가락모양의 전극은 저항성이 낮은 알루미늄 합금의 금속박막으로 구성된다. IDT전극(110)의 상부 버스바는 접속전극(181)을 통하여 평형형 단자(161)에 접속되고, IDT전극(110)의 하부 버스바는 접속전극(182)을 통하여 평형형 단자(162)에 접속된다.
IDT전극(120)은 IDT전극(110)의 구성과 유사하며, 압전기판(100) 상에 빗살모양처럼 형성된 복수개의 손가락모양의 전극을 갖는다(도 17의 (b) 참조). 이 손가락모양의 전극은 저항성이 낮은 알루미늄 합금의 금속박막으로 구성된다. IDT전극(120)의 상부 버스바는 접속전극(191)을 통하여 불평형형 단자(171)에 접속되고, IDT전극(120)의 하부 버스바는 접지된다.
IDT전극(130)은 IDT전극(120)의 구성과 유사하며, 압전기판(100) 상에 빗살모양처럼 형성된 복수개의 손가락모양의 전극을 갖는다(도 17의 (b) 참조). 이 손가락모양의 전극은 저항성이 낮은 알루미늄 합금의 금속박막으로 구성된다. IDT전극(130)의 상부 버스바는 접속전극(191)을 통하여 불평형형 단자(171)에 접속되고, IDT전극(130)의 하부 버스바는 접지된다.
반사기 전극(140)은 압전기판(100) 상에 빗살모양처럼 형성된 복수개의 손가락모양의 전극을 갖는다(도 17의 (b) 참조). 이 손가락모양의 전극은 저항성이 낮은 알루미늄 합금의 금속박막으로 구성된다. 반사기 전극(140)은 화살표 X방향으로 전파된 탄성표면파가 누출되지 않고 A측으로 반사되도록 설계된다.
반사기 전극(150)은 압전기판(100) 상에 빗살모양처럼 형성된 복수개의 손가락모양의 전극을 갖는다(도 17의 (b) 참조). 이 손가락모양의 전극은 저항성이 낮은 알루미늄 합금의 금속박막으로 구성된다. 반사기 전극(150)은 화살표 Y방향으로 전파된 탄성표면파가 누출되지 않고 A'측으로 반사되도록 설계된다.
이어서, 종래의 탄성표면파 필터의 동작을 설명한다.
이하, 평형형 단자(161 및 162)가 입력단자이고 불평형형 단자(171)가 출력단자인 경우(이와 유사하게, 불평형형 단자(171)가 입력단자이고 평형형 단자(161 및 162)가 출력단자인 경우)를 설명한다.
입력되는 전기신호가 평형형 단자(161 및 162)로부터 입력되는 경우, 압전기판(100) 상에는 탄성표면파가 여기된다. 여기된 탄성표면파는 반사기 전극(140)과 반사기 전극(150) 사이에 포함된다. 종결합 모드형의 탄성표면파 필터에서는 발생된 공진모드를 이용하여 필터링이 수행되므로, 출력되는 전기신호는 불평형형 단자(171)로부터 추출된다.
이하, 도 18의 (a) 내지 도 18의 (c)를 참조하여, 통과대역이 900MHz인 종래의 탄성표면파 필터의 평형특성을 설명한다. 도 18의 (a)는 종래의 탄성표면파 필터의 주파수와 통과특성 사이의 관계를 나타내는 설명도이고, 도 18의 (b)는 종래의 탄성표면파 필터의 주파수와 진폭 평형특성 사이의 관계를 나타내는 설명도이며, 도 18의 (c)는 종래의 탄성표면파 필터의 주파수와 위상 평형특성 사이의 관계를 나타내는 설명도이다.
도 18의 (b)와 도 18의 (c)에서, f1은 최소 손실로부터 2dB 만큼 감소된 지점의 저역통과 주파수를 나타내고, f2는 최소 손실로부터 2dB 만큼 감소된 지점의 고역통과 주파수를 나타내며, f0은 f1과 f2 사이의 중심주파수를 나타낸다.
종래의 탄성표면파 필터의 진폭 평형특성은 평형형 단자(161)와 불평형형 단자(171) 사이의 신호의 진폭 및 평형형 단자(162)와 불평형형 단자(171) 사이의 신호의 진폭간의 편차이다. 따라서, 편차가 0인 경우, 진폭 평형특성은 열화가 없는 가장 이상적인 상태이다.
또한, 종래의 탄성표면파 필터의 위상 평형특성은 평형형 단자(161)와 불평형형 단자(171) 사이의 신호의 위상 및 평형형 단자(162)와 불평형형 단자(171) 사이의 신호의 위상간의 180°의 위상차로부터의 편차이다. 따라서, 편차가 0인 경우, 위상 평형특성은 열화가 없는 가장 이상적인 상태이다.
또, 탄성표면파 필터에는 압전기판 및 불평형형 단자에 접속된 IDT전극 사이에 형성된 유전체 박막이 제공된다(예컨대, 일본 특허공개 소52-30360호, 일본 특허공개 소52-30361호 및 일본 특허공개 평11-88101호 참조). 그러나, 이러한 탄성표면파 필터는 평형형 단자에 접속된 IDT전극을 구비하지 않으며, 유전체 박막은 주파수를 조절하고 가용성 압전기판을 보호하는데 이용된다.
"일본 특허공개 소52-30360호", "일본 특허공개 소52-30361호" 및 "일본 특허공개 평11-88101호"의 개시된 모든 내용은 본 명세서에 통합되어 있다.
그러나, 종래의 탄성표면파 필터의 진폭 평형특성은 -1.7dB의 최소값과 +1.0dB의 최대값을 가지므로, 변동은 f1≤f≤f2의 통과대역에서 2.7dB 이상이다(도 18의 (b) 참조). 또한, 종래의 탄성표면파 필터의 위상 평형특성은 -8deg의 최소값과 +9deg의 최대값을 가지므로, 변동은 f1≤f≤f2의 통과대역에서 17deg 이상이다(도 18의 (c) 참조).
상술한 바와 같이, 종래의 탄성표면파 필터는 바람직한 평형특성을 충분히 얻을 수 없다(도 18의 (a) 내지 도 18의 (c) 참조).
또한, 종래의 탄성표면파 필터의 평형특성에 있어서의 열화의 원인에 대한 연구가 거의 없다.
본 발명은 무선통신장치 내의 고주파 회로 등에 이용되는 탄성표면파 필터, 평형형 회로 및 통신장치에 관한 것이다.
도 1의 (a)는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 탄성표면파 필터를 나타내는 평면도.
도 1의 (b)는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 탄성표면파 필터를 라인 A-A'에 따라 절단한 면을 나타내는 단면도.
도 2의 (a)는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 탄성표면파 필터의 주파수와 통과특성 사이의 관계를 나타내는 설명도.
도 2의 (b)는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 탄성표면파 필터의 주파수와 진폭 평형특성 사이의 관계를 나타내는 설명도.
도 2의 (c)는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 탄성표면파 필터의 주파수와 위상 평형특성 사이의 관계를 나타내는 설명도.
도 3은 기생용량(Cp1 및 Cp2)이 발생하는 경우의 본 발명의 제 1 실시예에따르는 탄성표면파 필터를 나타내는 평면도.
도 4의 (a)는 기생용량(Cp1 및 Cp2)이 발생하는 경우(기생용량(Cp1=Cp2)=0.1pF인 경우)의 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 탄성표면파 필터의 주파수와 진폭 평형특성 사이의 관계를 나타내는 설명도.
도 4의 (b)는 기생용량(Cp1 및 Cp2)이 발생하는 경우(기생용량(Cp1=Cp2)=0.1pF인 경우)의 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 탄성표면파 필터의 주파수와 위상 평형특성 사이의 관계를 나타내는 설명도.
도 5의 (a)는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 기생용량(Cp1=Cp2)과 진폭 평형특성의 최대값과 최소값 사이의 관계를 나타내는 설명도.
도 5의 (b)는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 기생용량(Cp1=Cp2)과 위상 평형특성의 최대값과 최소값 사이의 관계를 나타내는 설명도.
도 6의 (a)는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 공진기를 나타내는 평면도.
도 6의 (b)는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 공진기를 라인 A-A'에 따라 절단한 면을 나타내는 단면도.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 공진기의 막 두께 및 표준 커패시턴스 사이의 관계를 나타내는 설명도.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 탄성표면파 필터를 나타내는 평면도.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 탄성표면파 필터의 일부를 확대한 단면도.
도 10의 (a)는 본 발명의 제 3 실시예에 따르는 탄성표면파 필터를 나타내는 평면도.
도 10의 (b)는 본 발명의 제 3 실시예에 따르는 탄성표면파 필터를 라인 A-A'에 따라 절단한 면을 나타내는 단면도.
도 11의 (a)는 본 발명의 제 4 실시예에 따르는 탄성표면파 필터를 나타내는 평면도.
도 11의 (b)는 본 발명의 제 4 실시예에 따르는 탄성표면파 필터를 라인 A-A'에 따라 절단한 면을 나타내는 단면도.
도 12의 (a)는 본 발명의 제 5 실시예에 따르는 탄성표면파 필터를 나타내는 평면도.
도 12의 (b)는 본 발명의 제 5 실시예에 따르는 탄성표면파 필터를 라인 A-A'에 따라 절단한 면을 나타내는 단면도.
도 13은 본 발명의 제 6 실시예에 따르는 탄성표면파 필터를 나타내는 평면도.
도 14는 본 발명의 제 7 실시예에 따르는 탄성표면파 필터를 나타내는 평면도.
도 15는 본 발명의 제 8 실시예에 따르는 탄성표면파 필터를 나타내는 평면도.
도 16은 본 발명의 제 9 실시예에 따르는 통신장치를 나타내는 구성도.
도 17의 (a)는 종래의 탄성표면파 필터를 나타내는 평면도.
도 17의 (b)는 종래의 탄성표면파 필터를 A-A'에 따라 절단한 면을 나타내는 단면도.
도 18의 (a)는 종래의 탄성표면파 필터의 주파수와 통과특성 사이의 관계를 나타내는 설명도.
도 18의 (b)는 종래의 탄성표면파 필터의 주파수와 진폭 평형특성 사이의 관계를 나타내는 설명도.
도 18의 (c)는 종래의 탄성표면파 필터의 주파수와 위상 평형특성 사이의 관계를 나타내는 설명도.
도 19는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 기판(S)과 전극(E1 및 E2) 사이에 박막(F)을 형성한 경우의 기생용량을 나타내는 설명도.
도 20은 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 기판(S)과 전극(E1 및 E2) 사이에 박막(F)을 형성하지 않은 경우의 기생용량을 나타내는 설명도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
200 : 압전기판 201 : 유전체 박막
210, 220, 230 : IDT전극 240, 250 : 반사기 전극
261, 262 : 평형형 단자 271 : 불평형형 단자
281, 282, 291 : 접속전극
상술한 종래의 문제점을 고려하여, 본 발명은 보다 바람직한 평형특성을 얻을 수 있는 탄성표면파 필터, 평형형 회로 및 통신장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제 1 특징은 압전기판(200)과, 압전기판(200) 상에 형성되어 평형형 단자에 접속된 제 1 IDT전극(210)과, 압전기판(200) 상에 형성되어 평형형 단자 또는 불평형형 단자에 접속된 제 2 IDT전극(220, 230)과, 제 1 IDT전극(210) 및 제 2 IDT전극(220, 230)을 각각 평형형 단자 또는 불평형형 단자에 접속하는 접속전극(281, 282 및 291)과, 제 1 IDT전극(210), 제 2 IDT전극(220, 230) 및 접속전극(281, 282 및 291) 중의 적어도 하나의 전극과 압전기판(200) 사이에 형성된 유전체 박막(201)을 구비하는 탄성표면파 필터이다.
본 발명의 제 2 특징은 제 1 특징에 따르는 탄성표면파 필터로서, 접속전극(281, 282 및 291)은 제 1 IDT전극(210)을 평형형 단자에 접속하는 제 1 접속전극(281, 282) 및 제 2 IDT전극(220, 230)을 평형형 단자 또는 불평형형 단자에 접속하는 제 2 접속전극(291)을 구비하고, 유전체 박막(201)은 (a) 제 1 IDT전극(210) 및 제 2 IDT전극(220, 230) 사이의 커패시턴스, (b) 제 1 IDT전극(210) 및 제 2 접속전극(291) 사이의 커패시턴스, (c) 제 1 접속전극(281, 282) 및 제 2 IDT전극(220, 230) 사이의 커패시턴스, 및 (d) 제 1 접속전극(281, 282) 및 제 2 접속전극(291) 사이의 커패시턴스 중의 적어도 하나의 커패시턴스를 더욱 감소시키도록 형성된 탄성표면파 필터이다.
본 발명의 제 3 특징은 제 1 특징에 따르는 탄성표면파 필터로서, 유전체 박막(201)은 압전기판(200) 상에 판형으로 형성되고, 제 1 IDT전극(210), 제 2 IDT전극(220, 230) 및 접속전극(281, 282 및 291)은 판형으로 형성된 유전체 박막(201) 상에 형성되는 탄성표면파 필터이다.
본 발명의 제 4 특징은 제 1 특징에 따르는 탄성표면파 필터로서, 유전체 박막(203)은 압전기판(200)과 제 1 IDT전극(210) 및 제 2 IDT전극(220, 230) 사이에는 형성되지만, 접속전극(281, 282 및 291)과 압전기판(200) 사이에는 형성되지 않는 탄성표면파 필터이다(도 10의 (a) 및 도 10의 (b) 참조).
본 발명의 제 5 특징은 제 1 특징에 따르는 탄성표면파 필터로서, 유전체 박막(204)은 압전기판(200)과 접속전극(283, 284 및 292) 사이에는 형성되지만, 압전기판(200)과 제 1 IDT전극(210) 및 제 2 IDT전극(220, 230) 사이에는 형성되지 않는 탄성표면파 필터이다(도 11의 (a) 및 도 11의 (b) 참조).
본 발명의 제 6 특징은 제 1 특징에 따르는 탄성표면파 필터로서, 제 1 IDT전극(210), 제 2 IDT전극(220, 230) 및 접속전극(281, 282 및 291) 중의 적어도 하나의 전극 상에 형성된 차폐 유전체 박막(206)을 구비하는 탄성표면파 필터이다(도 12의 (a) 및 도 12의 (b) 참조).
본 발명의 제 7 특징은 제 1 특징에 따르는 탄성표면파 필터로서, 제 1 IDT전극(210) 및 제 2 IDT전극(220, 230)은 압전기판(200) 상에 전파되는 탄성표면파의 주요 전파방향으로 배열되는 탄성표면파 필터이다.
본 발명의 제 8 특징은 제 7 특징에 따르는 탄성표면파 필터로서, 제 1 IDT전극(210)은 주요 전파방향을 따라 제 2 IDT전극(220, 230)의 양측에 각각 배열된 2개의 IDT전극으로 구성되는 탄성표면파 필터이다.
본 발명의 제 9 특징은 제 7 특징에 따르는 탄성표면파 필터로서, 제 2 IDT전극(220, 230)은 주요 전파방향을 따라 제 1 IDT전극(210)의 양측에 각각 배열된 2개의 IDT전극으로 구성되는 탄성표면파 필터이다.
본 발명의 제 10 특징은 제 7 특징에 따르는 탄성표면파 필터로서, 배열된 제 1 IDT전극(210) 및 제 2 IDT전극(220, 230)의 사이에 배열되는 2개의 반사기 전극(240, 250)을 추가로 구비하는 탄성표면파 필터이다.
본 발명의 제 11 특징은 제 1 특징에 따르는 탄성표면파 필터로서, 제 2 IDT전극(220, 230)은 불평형형 단자에 접속되는 탄성표면파 필터이다.
본 발명의 제 12 특징은 제 1 특징에 따르는 탄성표면파 필터로서, 유전체 박막(201)은 실리콘 질화물 또는 실리콘 산화물을 포함하는 탄성표면파 필터이다.
본 발명의 제 13 특징은 제 1 특징에 따르는 탄성표면파 필터로서, 압전기판(200)은 리튬 탄탈레이트 또는 리튬 니오베이트를 포함하는 탄성표면파 필터이다.
본 발명의 제 14 특징은 제 1 특징에 따르는 탄성표면파 필터로서, 유전체 박막(201)은 압전기판(200)보다 유효 비유전율이 작은 탄성표면파 필터이다.
본 발명의 제 15 특징은 제 14 특징에 따르는 탄성표면파 필터로서, 유전체 박막(201)은 압전성질을 갖는 탄성표면파 필터이다.
본 발명의 제 16 특징은 제 14 특징에 따르는 탄성표면파 필터로서, 압전기판(200)은 유효 비유전율이 약 40 이상인 탄성표면파 필터이다.
본 발명의 제 17 특징은 송신용 송신신호 및/또는 수신용 수신신호를 처리하는 평형형 반도체(1002, 1007)와, 평형형 반도체(1002, 1007)에 접속되어 송신용 송신신호 및/또는 수신용 수신신호를 필터링하는 제 1 특징에 따르는 탄성표면파 필터(1003, 1006)를 구비하는 평형형 회로이다(도 16 참조).
본 발명의 제 18 특징은 송신 및/또는 수신을 수행하는 송수신수단(1001, 1008)과, 송신용 송신신호 및/또는 수신용 수신신호를 필터링하는 제 1 특징에 따르는 탄성표면파 필터(1003, 1006)를 구비하는 통신장치이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
(제 1 실시예)
먼저, 도 1의 (a) 및 도 1의 (b)를 참조하여, 제 1 실시예에 따르는 탄성표면파 필터의 구성을 설명한다. 여기에서, 도 1의 (a)는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 탄성표면파 필터를 나타내는 평면도이고, 도 1의 (b)는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 탄성표면파 필터를 라인 A-A'에 따라 절단한 면을 나타내는 단면도이다.
제 1 실시예의 탄성표면파 필터는 상기 종래의 탄성표면파 필터에 비해 더욱 양호한 평형특성을 갖는다. 이하, 제 1 실시예의 탄성표면파 필터가 종래의 탄성표면파 필터에 비해 더욱 양호한 평형특성을 갖는 이유에 대한 이론적인 설명을 구체적으로 기술한다.
도 1의 (a) 및 도 1의 (b)에 나타낸 바와 같이, 제 1 실시예의 탄성표면파 필터는 압전기판(200)과, 평형형 단자(261 및 262)에 접속된 IDT(inter-digital transducer)전극(210)과, 불평형형 단자(271)에 접속된 IDT전극(220)과, 불평형형 단자(271)에 접속된 IDT전극(230)과, IDT전극(210)과 평형형 단자(261)를 접속하는 접속전극(281)과, IDT전극(210)과 평형형 단자(262)를 접속하는 접속전극(282)과, IDT전극(220 및 230)과 불평형형 단자(271)를 접속하는 접속전극(291)과, 압전기판(200)과 IDT전극(210, 220 및 230) 및 접속전극(281, 282 및 291) 사이에 판형으로 형성된 유전체 박막(201)과, 반사기 전극(240 및 250)을 구비하는 종결합 모드형의 탄성표면파 필터이다.
예컨대, 압전기판(200)은 본 발명의 압전기판에 대응하며, IDT전극(210)은 본 발명의 제 1 IDT전극에 대응하고, IDT전극(220 및 230)은 본 발명의 제 2 IDT전극에 대응하며, 접속전극(281 및 282)은 본 발명의 제 1 접속단자에 대응하고, 접속전극(291)은 본 발명의 제 2 접속전극에 대응하며, 유전체 박막(201)은 본 발명의 유전체 박막에 대응하고, 반사기 전극(240 및 250)은 본 발명의 반사기 전극에 대응한다. 또한, 평형형 단자(261 및 262)는 본 발명의 평형형 단자에 대응하고, 불평형형 단자(271)는 본 발명의 불평형형 단자에 대응한다.
제 1 실시예의 탄성표면파 필터는 압전기판(200)과 IDT전극(210, 220 및 230) 및 접속전극(281, 282 및 291) 사이에 판형으로 형성된 유전체 박막(201)을 구비하는 것을 특징으로 한다.
압전기판(200)은 유효 비유전율이 약 40 이상인 리튬 탄탈레이트로 구성되어 판형으로 형성된다.
유전체 박막(201)은 유효 비유전율이 약 10인 실리콘 질화물(silicon nitride)로 구성되어 압전기판(200) 상에 대략 200Å의 두께의 판형으로 형성된다(도 1의 (b) 참조). 표준화된 막 두께(h/λ)는 대략 0.5%인데, 이는 유전체 박막(201)의 두께(h)를 탄성표면파의 파장(λ)으로 표준화함으로써 얻어진다. 유전체 박막(201)은 스퍼터링 방식(sputtering method)에 의해 형성된다.
IDT전극(210)은 유전체 박막(201) 상에 빗살모양처럼 형성된 복수개의 손가락모양의 전극을 갖는다(도 1의 (b) 참조). 이 손가락모양의 전극은 저항성이 낮은 알루미늄 합금의 금속박막으로 구성된다. IDT전극(210)의 상부 버스바는 접속전극(281)을 통하여 평형형 단자(261)에 접속되고, IDT전극(210)의 하부 버스바는 접속전극(282)을 통하여 평형형 단자(262)에 접속된다.
IDT전극(220)은 IDT전극(210)의 구성과 유사하며, 유전체 박막(201) 상에 빗살모양처럼 형성된 복수개의 손가락모양의 전극을 갖는다(도 1의 (b) 참조). 이 손가락모양의 전극은 저항성이 낮은 알루미늄 합금의 금속박막으로 구성된다. IDT전극(220)의 상부 버스바는 접속전극(291)을 통하여 불평형형 단자(271)에 접속되고, IDT전극(220)의 하부 버스바는 접지된다.
IDT전극(230)은 IDT전극(220)의 구성과 유사하며, 유전체 박막(201) 상에 빗살모양처럼 형성된 복수개의 손가락모양의 전극을 갖는다(도 1의 (b) 참조). 이 손가락모양의 전극은 저항성이 낮은 알루미늄 합금의 금속박막으로 구성된다. IDT전극(230)의 상부 버스바는 접속전극(291)을 통하여 불평형형 단자(271)에 접속되고, IDT전극(230)의 하부 버스바는 접지된다.
접속전극(281, 282 및 291)은 전기적인 접속을 위해 유전체 박막(201) 상에 형성된 전극이다.
반사기 전극(240)은 유전체 박막(201) 상에 빗살모양처럼 형성된 복수개의 손가락모양의 전극을 갖는다(도 1의 (b) 참조). 이 손가락모양의 전극은 저항성이 낮은 알루미늄 합금의 금속박막으로 구성된다. 반사기 전극(240)은 화살표 X방향으로 전파된 탄성표면파가 누출되지 않고 A측으로 반사되도록 설계된다.
반사기 전극(250)은 유전체 박막(201) 상에 빗살모양처럼 형성된 복수개의 손가락모양의 전극을 갖는다(도 1의 (b) 참조). 이 손가락모양의 전극은 저항성이 낮은 알루미늄 합금의 금속박막으로 구성된다. 반사기 전극(250)은 화살표 Y방향으로 전파된 탄성표면파가 누출되지 않고 A'측으로 반사되도록 설계된다.
평형형 단자(261 및 262)는 증폭기(도시 생략) 등의 평형형 디바이스에 접속시키기 위해 이용되는 단자이다.
불평형형 단자(271)는 스위치(도시 생략) 등의 불평형형 디바이스에 접속시키기 위해 이용되는 단자이다.
이어서, 제 1 실시예에 따르는 탄성표면파 필터의 동작을 설명한다.
이하, 평형형 단자(261 및 262)가 입력단자이고 불평형형 단자(271)가 출력단자인 경우(이와 유사하게, 불평형형 단자(271)가 입력단자이고 평형형 단자(261 및 262)가 출력단자인 경우)를 설명한다.
입력되는 전기신호가 평형형 단자(261 및 262)로부터 입력되는 경우, 압전기판(200) 상에는 탄성표면파가 여기된다. 여기된 탄성표면파는 반사기 전극(240)과 반사기 전극(250) 사이에 포함된다. 종결합 모드형의 탄성표면파 필터에서는 공진모드를 이용하여 필터링이 수행되며, 출력되는 전기신호는 불평형형 단자(271)로부터 추출된다.
이하, 도 2의 (a) 내지 도 2의 (c)를 참조하여, 통과대역이 대략 900MHz인 제 1 실시예에 따르는 탄성표면파 필터의 평형특성을 설명한다. 도 2의 (a)는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 탄성표면파 필터의 주파수와 통과특성 사이의 관계를 나타내는 설명도이고, 도 2의 (b)는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 탄성표면파 필터의 주파수와 진폭 평형특성 사이의 관계를 나타내는 설명도이며, 도 2의 (c)는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 탄성표면파 필터의 주파수와 위상 평형특성 사이의 관계를 나타내는 설명도이다.
도 2의 (b)와 도 2의 (c)에서, 상기 종래의 탄성표면파 필터와 비교하여, f1은 최소 손실로부터 2dB 만큼 감소된 지점의 저역통과 주파수를 나타내고, f2는 최소 손실로부터 2dB 만큼 감소된 지점의 고역통과 주파수를 나타내며, f0은 f1과 f2 사이의 중심주파수를 나타낸다.
제 1 실시예의 탄성표면파 필터의 진폭 평형특성은 최소값이 대략 -1.7dB이고, 최대값이 대략 +0.8dB이며, f1≤f≤f2의 통과대역에서 2.5dB 정도만 변동한다(도 2의 (b) 참조). 더욱 상세하게 설명하면, 예컨대, 제 1 실시예의 탄성표면파 필터는 종래의 탄성표면파 필터(도 18의 (b) 참조)보다 진폭 평형특성의 변동에서 적어도 대략 0.2dB 이상 더 작다.
또한, 제 1 실시예의 탄성표면파 필터의 위상 평형특성은 대략 -5deg의 최소값, 대략 +9deg의 최대값 및 f1≤f≤f2의 통과대역에서 대략 14deg 만의 변동을 갖는다(도 2의 (c) 참조). 더욱 상세하게 설명하면, 예컨대, 제 1 실시예의 탄성표면파 필터는 종래의 탄성표면파 필터(도 18의 (c) 참조)보다 위상 평형특성의 변동에서 적어도 대략 3deg 이상 더 작다.
상술한 바와 같이, 제 1 실시예의 탄성표면파 필터는 상기 종래의 탄성표면파 필터(도 18의 (a) 내지 도 18의 (c) 참조)에 비해 더욱 양호한 평형특성을 갖는다.
제 1 실시예의 탄성표면파 필터는 상술한 종래의 탄성표면파 필터의 평형특성(도 18의 (a) 참조)과 거의 동등한 통과특성(도 2의 (a) 참조)을 갖는다. 이와 같이, 평형특성은 통과특성을 저하시키지 않고 향상시킨다.
제 1 실시예의 탄성표면파 필터는 상술한 종래의 탄성표면파 필터에 비해 평형특성이 현저하게 향상된다. 이하, 제 1 실시예의 탄성표면파 필터가 종래의 탄성표면파 필터에 비해 현저하게 향상된 평형특성을 갖는 이유에 대한 이론적인 설명을 기술한다.
먼저, 전극 사이에 발생하는 기생용량은 탄성표면파 필터의 평형특성을 저하시킨다.
더욱 상세하게 설명하면, 도 3에 나타낸 바와 같이, 종래의 탄성표면파 필터는 접속전극(181) 및 접속전극(191) 사이에 기생용량(Cp1 및 Cp2)이 발생하므로 평형특성이 저하된다. 여기에서, 도 3은 기생용량(Cp1 및 Cp2)이 발생하는 경우의 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 탄성표면파 필터를 나타내는 평면도이다.
다음에, 기생용량(Cp1 및 Cp2)이 발생하여, 그 기생용량(Cp1 및 Cp2)이 0.1pF인 경우(Cp1=Cp2=0.1pF인 경우)의 탄성표면파 필터에 관한 이론적인 모의실험을 수행한 발명자는 도 4의 (a)와 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같은 모의실험 결과를 얻었다. 도 4의 (a)는 기생용량(Cp1 및 Cp2)이 발생하는 경우(Cp1=Cp2=0.1pF인 경우)의 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 탄성표면파 필터의 주파수와 진폭 평형특성 사이의 관계를 나타내는 설명도이다. 도 4의 (b)는 기생용량(Cp1 및 Cp2)이 발생하는 경우(Cp1=Cp2=0.1pF인 경우)의 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 탄성표면파 필터의 주파수와 위상 평형특성 사이의 관계를 나타내는 설명도이다.
도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 기생용량(Cp1 및 Cp2)이 발생한다는 가정하에, 탄성표면파 필터의 주파수와 진폭 평형특성 사이의 관계는 매우 바람직한 방식인 종래의 탄성표면파 필터(도 18의 (b) 참조)의 주파수와 진폭 평형특성 사이의 관계와 유사하다. 또한, 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, 기생용량(Cp1 및 Cp2)이 발생하는 경우의 탄성표면파 필터의 주파수와 위상 평형특성 사이의 관계는 거의 바람직한 방식인 종래의 탄성표면파 필터(도 18의 (b) 참조)의 주파수와 위상 평형특성 사이의 관계와 유사하다.
그러므로, 상술한 경우의 탄성표면파는 전극 사이에 기생용량이 발생하기 때문에 평형특성이 저하되는 종래의 탄성표면파 필터의 경우와 거의 유사하다.
또한, 평형특성이 저하되는 주요원인은 IDT전극(110)과 IDT전극(120 및 123)의 사이 및 접속전극(181)과 접속전극(191)의 사이에서 발생하는 기생용량(Cp1 및 Cp2) 때문이라는 것이 명백하다.
결과적으로, 탄성표면파 필터는 이들 기생용량이 증가함에 따라 그 평형특성이 저하된다.
그 다음, 기생용량(Cp1 및 Cp2)이 발생하여, 그 기생용량(Cp1=Cp2)이 0.1pF, 0.2pF, 0.3pF 및 0.4pF인 경우의 탄성표면파 필터에 관한 이론적인 모의실험을 수행한 발명자는 도 5의 (a)와 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같은 모의실험 결과를 얻었다. 도 5의 (a)는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 기생용량(Cp1=Cp2)과 진폭 평형특성의 최대값과 최소값 사이의 관계를 나타내는 설명도이고, 도 5의 (b)는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 기생용량(Cp1=Cp2)과 위상 평형특성의 최대값과 최소값 사이의 관계를 나타내는 설명도이다.
도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이, 기생용량(Cp1=Cp2)과 진폭 평형특성의 최대값 및 최소값 사이의 관계는 기생용량(Cp1=Cp2)이 증가함에 따라 최대값은 증가하고 최소값은 감소하는 관계이다. 또한, 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이, 기생용량(Cp1=Cp2)과 위상 평형특성의 최대값 및 최소값 사이의 관계는 기생용량(Cp1=Cp2)이 증가함에 따라 최대값은 증가하고 최소값은 감소하는 관계이다.
따라서, 상기 경우는 기생용량이 증가함에 따라 탄성표면파 필터의 평형특성이 저하되는 것을 정확하게 나타낸다.
결과적으로, 탄성표면파 필터의 기생용량(Cp1 및 Cp2)을 감소시킴으로써 평형특성을 향상시키기 위해서는 압전기판과 IDT전극 및 접속전극 사이에 유전체 박막을 형성하는 것이 바람직하다.
그 다음, 발명자는 도 19에 나타낸 바와 같이 전극(E1 및 E2)과 기판(S) 사이에 박막(F)을 형성하는 경우, 전극(E1) 및 전극(E2) 사이에서 발생하는 기생용량에 대하여 다음과 같은 가정을 하였다. 여기에서, 도 19는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 전극(E1 및 E2)과 기판(S) 사이에 박막(F)을 형성한 경우의 기생용량을 나타내는 설명도이다.
즉, 전극(E1)과 전극(E2) 사이에 형성된 커패시턴스에 대해서는, (1) 박막(F)의 커패시턴스(Cf1), 기판(S)의 커패시터스(Cs) 및 박막(F)의 커패시턴스(Cf2)의 직렬 커패시턴스, (2) 박막(F)의 커패시턴스(Cf3) 및 (3) 노출부(A)의 커패시턴스(Ca)를 가산함으로써 그 근사치가 만들어질 수 있다. 가산한 커패시턴스를 이하의 수학식 1로 나타낸다.
여기에서, 전극(E1 및 E2) 상의 노출부(A)는 자유공간(free space)으로 간주한다.
또한, 발명자는 도 20에 나타낸 바와 같이 기판(S)과 전극(E1 및 E2) 사이에 박막(F)을 형성하지 않은 경우, 전극(E1) 및 전극(E2) 사이에서 발생하는 기생용량에 대하여 다음과 같은 가정을 하였다. 여기에서, 도 20은 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 기판(S)과 전극(E1 및 E2) 사이에 박막(F)을 형성하지 않은 경우의 기생용량을 나타내는 설명도이다.
즉, 전극(E1) 및 전극(E2) 사이에 형성된 커패시턴스의 근사치는 (1) 기판(S)의 커패시터스(Cs) 및 (2) 노출부(A)의 커패시턴스(Ca)의 결합 커패시턴스가 될 수 있다. 결합 커패시턴스를 이하의 수학식 2로 나타낸다.
Cs + Ca
그러므로, 박막(F)의 유전율 및 두께가 이하의 수학식 3을 만족하도록 선택되고,
기판(S)과 전극(E1 및 E2) 사이에 박막(F)이 형성되는 경우에는 기판(S)과전극(E1 및 E2) 사이에 박막(F)이 형성되지 않은 경우에 비해 전극(E1) 및 전극(E2) 사이에 형성된 커패시턴스가 더욱 작을 수 있다.
따라서, 탄성표면파 필터의 기생용량(Cp1 및 Cp2)을 감소시키고 평형특성을 향상시키기 위해서, 상기 경우는 압전기판과 IDT전극 및 접속전극 사이에 유전체 박막을 형성하는 것이 바람직하다는 것을 정확하게 나타낸다.
기생용량(Cp1=Cp2)은 유전체 박막의 유전율이 축소됨에 따라 감소되므로(수학식 1 참조), 탄성표면파 필터의 평형특성은 향상될 수 있다. 이와 같이, 압전기판을 수정체 등의 유전율이 낮은 기판 대신에, 리튬 탄탈레이트 등의 유전율이 높은 기판을 이용하여 형성하는 경우에도, 유전율이 더 낮은 유전체 박막을 이용하여 평형특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 압전기판(S)의 결합계수를 고려하여, 박막(F)의 두께는 주파수 대역에서 바람직한 필터특성을 얻고, 광대역의 주파수 대역에서 처리 및 응답할 수 있도록 선택할 필요가 있다.
상술한 이론적인 설명을 실험에 의해 입증하기 위해서, 발명자들은 도 6의 (a) 및 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이 압전기판(200')과 IDT전극(210') 및 접속전극(281') 사이에 유전체 박막(201')이 형성된 공진기의 커패시턴스 특성을 검사하여 도 7의 커패시턴스 특성을 얻었다. 여기에서, 도 6의 (a)는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 공진기를 나타내는 평면도이고, 도 6의 (b)는 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 공진기를 라인 A-A'에 따라 절단한 면을 나타내는 단면도이다. 또한, 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 공진기의 두께 및 표준 커패시턴스 사이의 관계를 나타내는 설명도이다.
이 방식으로, 유전체 박막의 형성은 커패시턴스를 감소시키고 평형특성을 향상시킬 수 있다는 것을 실험에 의해 증명하였다.
또한, 제 1 실시예에서는 표준화된 두께가 대략 0.5%이지만, 표준화된 두께 이외의 두께도 적용할 수 있다.
(제 2 실시예)
먼저, 도 8 및 도 9를 참조하여, 제 2 실시예에 따르는 탄성표면파 필터의 구성을 설명한다. 여기에서, 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 탄성표면파 필터를 나타내는 평면도이다. 또한, 도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 탄성표면파 필터의 일부를 확대한 단면도이다.
도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 제 2 실시예의 탄성표면파 필터는 압전기판(200)과, 평형형 단자(261 및 262)에 접속된 IDT전극(210)과, 불평형형 단자(271)에 접속된 IDT전극(220)과, 불평형형 단자(271)에 접속된 IDT전극(230)과, IDT전극(210)과 평형형 단자(261)를 접속하는 접속전극(281)과, IDT전극(210)과 평형형 단자(262)를 접속하는 접속전극(282)과, IDT전극(220 및 230)과 불평형형 단자(271)를 접속하는 접속전극(291)과, 압전기판(200)과 IDT전극(210, 220 및 230) 및 접속전극(281, 282 및 291) 사이에 판형으로 형성된 유전체 박막(202)과, 반사기 전극(240 및 250)을 구비하는 종결합 모드형의 탄성표면파 필터이다.
또한, 유전체 박막(202)은 본 발명의 유전체 박막에 대응한다.
제 2 실시예의 탄성표면파 필터는 제 1 실시예의 탄성표면파 필터의 구성과 유사하다(도 1의 (a) 및 도 1의 (b) 참조).
여기에서, 제 2 실시예의 탄성표면파 필터는 도 9에 나타낸 바와 같이, IDT전극(210)의 손가락모양의 전극 사이의 P와 같은 부분 상에 에칭이 수행될 때, 상기 P와 같은 부분이 IDT전극(210, 220 및 230)과 접속전극(281, 282 및 291)의 하부에는 제공되지 않도록 에칭시킨 유전체 박막(202)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
유전체 박막(202)은 유효 비유전율이 약 10인 실리콘 질화물로 구성되어 압전기판(200) 상에 판형으로 형성된다(도 9 참조). 유전체 박막(202)은 스퍼터링 방식에 의해 형성된다.
제 2 실시예의 탄성표면파 필터는 제 1 실시예의 탄성표면파 필터와 동일한 동작을 수행한다.
제 1 실시예의 탄성표면파 필터와 마찬가지로, 제 2 실시예의 탄성표면파 필터는 종래의 탄성표면파 필터에 비해 더욱 바람직한 평형특성을 갖는다.
(제 3 실시예)
먼저, 도 10의 (a) 및 도 10의 (b)를 참조하여, 제 3 실시예에 따르는 탄성표면파 필터의 구성을 설명한다. 여기에서, 도 10의 (a)는 본 발명의 제 3 실시예에 따르는 탄성표면파 필터를 나타내는 평면도이고, 도 10의 (b)는 본 발명의 제 3 실시예에 따르는 탄성표면파 필터를 라인 A-A'에 따라 절단한 면을 나타내는 단면도이다.
도 10의 (a) 및 도 10의 (b)에 나타낸 바와 같이, 제 3 실시예의 탄성표면파 필터는 압전기판(200)과, 평형형 단자(261 및 262)에 접속된 IDT전극(210)과, 불평형형 단자(271)에 접속된 IDT전극(220)과, 불평형형 단자(271)에 접속된 IDT전극(230)과, IDT전극(210)과 평형형 단자(261)를 접속하는 접속전극(281)과, IDT전극(210)과 평형형 단자(262)를 접속하는 접속전극(282)과, IDT전극(220 및 230)과 불평형형 단자(271)를 접속하는 접속전극(291)과, 압전기판(200)과 IDT전극(210, 220 및 230) 사이에 형성된 유전체 박막(203)과, 반사기 전극(240 및 250)을 구비하는 종결합 모드형의 탄성표면파 필터이다.
또한, 유전체 박막(203)은 본 발명의 유전체 박막에 대응한다.
제 3 실시예의 탄성표면파 필터는 제 1 실시예의 탄성표면파 필터의 구성과 유사하다(도 1의 (a) 및 도 1의 (b) 참조).
여기에서, 제 3 실시예의 탄성표면파 필터는 도 10의 (b)에 나타낸 바와 같이, IDT전극(210)의 손가락모양의 전극 사이의 P와 같은 부분 상에는 형성되지 않고, 상기 P와 같은 부분이 IDT전극(210, 220 및 230)의 하부에는 제공되지 않는 유전체 박막(203)을 구비하며, 상기 유전체 박막(203)은 IDT전극(210, 220 및 230)의 하부에만 형성되는 것을 특징으로 한다.
유전체 박막(203)은 유효 비유전율이 약 10인 실리콘 질화물로 구성되어 압전기판(200) 상에 형성된다(도 10의 (b) 참조). 유전체 박막(203)은 스퍼터링 방식에 의해 형성된다.
제 3 실시예의 탄성표면파 필터는 제 1 실시예의 탄성표면파 필터와 동일한 동작을 수행한다.
제 3 실시예의 탄성표면파 필터에서는 유전체 박막(204)이 IDT전극(210, 220및 230) 등의 하부에 형성되므로, IDT전극(210, 220 및 230)의 커패시턴스 소자가 감소되어, 제 1 실시예의 탄성표면파와 마찬가지로 바람직한 평형특성을 얻는다.
(제 4 실시예)
먼저, 도 11의 (a) 및 도 11의 (b)를 참조하여, 제 4 실시예에 따르는 탄성표면파 필터의 구성을 설명한다. 여기에서, 도 11의 (a)는 본 발명의 제 4 실시예에 따르는 탄성표면파 필터를 나타내는 평면도이고, 도 11의 (b)는 본 발명의 제 4 실시예에 따르는 탄성표면파 필터를 라인 A-A'에 따라 절단한 면을 나타내는 단면도이다.
도 11의 (b)에 나타낸 바와 같이, 제 4 실시예의 탄성표면파 필터는 압전기판(200)과, 평형형 단자 패드전극(263 및 264)에 접속된 IDT전극(210)과, 불평형형 단자 패드전극(272)에 접속된 IDT전극(220)과, 불평형형 단자 패드전극(272)에 접속된 IDT전극(230)과, IDT전극(210)과 평형형 단자 패드전극(263)을 접속하는 접속전극(283)과, IDT전극(210)과 평형형 단자 패드전극(264)을 접속하는 접속전극(284)과, IDT전극(220 및 230)과 불평형형 단자 패드전극(272)을 접속하는 접속전극(292)과, 압전기판(200)과 접속전극(283, 284 및 292) 사이에 형성된 유전체 박막(204)과, 반사기 전극(240 및 250)을 구비하는 종결합 모드형의 탄성표면파 필터이다.
또한, 접속전극(283 및 284)은 본 발명의 제 1 접속전극에 대응하고, 접속전극(292)은 본 발명의 제 2 접속전극에 대응하며, 유전체 박막(204)은 본 발명의 유전체 박막에 대응한다. 또, 평형형 단자 패드전극(263 및 264)은 본 발명의 평형형단자에 대응하고, 불평형형 단자 패드전극(272)은 본 발명의 불평형형 단자에 대응한다.
제 4 실시예의 탄성표면파 필터는 제 1 실시예의 탄성표면파 필터의 구성과 유사하다(도 1의 (a) 및 도 1의 (b) 참조).
여기에서, 제 4 실시예의 탄성표면파 필터는 도 11의 (a) 및 도 11의 (b)에 나타낸 바와 같이, IDT전극(210, 220 및 230)의 하부에는 형성되지 않고, 접속전극(283, 284 및 292)의 하부에만 형성되는 유전체 박막(204)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
유전체 박막(204)은 유효 비유전율이 약 10인 실리콘 질화물로 구성되어 압전기판(200) 상에 형성된다(도 10의 (b) 참조). 유전체 박막(204)은 스퍼터링 방식에 의해 형성된다.
접속전극(283)은 저항성이 낮은 알루미늄 합금의 금속박막으로 구성되어 유전체 박막(204) 상에 라인처럼 형성된 전극이다.
접속전극(283)과 마찬가지로, 접속전극(284)은 저항성이 낮은 알루미늄 합금의 금속박막으로 구성되어 유전체 박막(204) 상에 라인처럼 형성된 전극이다.
접속전극(283)과 마찬가지로, 접속전극(292)은 저항성이 낮은 알루미늄 합금의 금속박막으로 구성되어 유전체 박막(204) 상에 라인처럼 형성된 전극이다.
평형형 단자 패드전극(263 및 264)은 와이어 패키징 또는 페이스다운 실장 공정 중에 리드 전극이 된다.
평형형 단자 패드전극(263 및 264)과 마찬가지로, 불평형형 단자패드전극(272)은 와이어 본딩 또는 페이스다운 실장 공정 중에 리드 전극이 된다.
제 4 실시예의 탄성표면파 필터는 제 2 실시예의 탄성표면파 필터와 동일한 동작을 수행한다.
제 4 실시예의 탄성표면파 필터에서는 유전체 박막(204)이 접속전극(283, 284 및 292), 평형형 단자 패드전극(263 및 264) 및 불평형형 단자 패드전극(272) 등의 하부에 형성되므로, 접속전극(283, 284 및 292), 평형형 단자 패드전극(263 및 264) 및 불평형형 단자 패드전극(272)의 커패시턴스 소자가 감소되어, 제 1 실시예의 탄성표면파 필터와 마찬가지로 바람직한 평형특성을 얻는다.
(제 5 실시예)
먼저, 도 12의 (a) 및 도 12의 (b)를 참조하여, 제 5 실시예에 따르는 탄성표면파 필터의 구성을 설명한다. 여기에서, 도 12의 (a)는 본 발명의 제 5 실시예에 따르는 탄성표면파 필터를 나타내는 평면도이고, 도 12의 (b)는 본 발명의 제 5 실시예에 따르는 탄성표면파 필터를 라인 A-A'에 따라 절단한 면을 나타내는 단면도이다.
도 12의 (a) 및 도 12의 (b)에 나타낸 바와 같이, 제 5 실시예의 탄성표면파 필터는 압전기판(200)과, 평형형 단자(261 및 262)에 접속된 IDT전극(210)과, 불평형형 단자(271)에 접속된 IDT전극(220)과, 불평형형 단자(271)에 접속된 IDT전극(230)과, IDT전극(210)과 평형형 단자(261)를 접속하는 접속전극(281)과, IDT전극(210)과 평형형 단자(262)를 접속하는 접속전극(282)과, IDT전극(220 및 230)과 불평형형 단자(271)를 접속하는 접속전극(291)과, 압전기판(200)과IDT전극(210, 220 및 230) 및 접속전극(281, 282 및 291) 사이에 판형으로 형성된 유전체 박막(205)과, IDT전극(210, 220 및 230)과 접속전극(281, 282 및 291) 상에 판형으로 형성된 차폐 유전체 박막(206)과, 반사기 전극(240 및 250)을 구비하는 종결합 모드형의 탄성표면파 필터이다.
여기에서, 차폐 유전체 박막(206)은 본 발명의 차폐 유전체 박막에 대응한다.
제 5 실시예의 탄성표면파 필터는 제 1 실시예의 탄성표면파 필터의 구성과 유사하다(도 1의 (a) 및 도 1의 (b) 참조).
그러나, 도 12의 (b)에 나타낸 바와 같이, 제 5 실시예의 탄성표면파 필터는 IDT전극(210, 220 및 230)과 접속전극(281, 282 및 291) 상에 판형으로 형성된 차폐 유전체 박막(206)을 구비하는 것을 특징으로 한다.
유전체 박막(205)은 유효 비유전율이 약 10인 실리콘 질화물로 구성되어 압전기판(200) 상에 판형으로 형성된다(도 12의 (b) 참조). 유전체 박막(205)은 스퍼터링 방식에 의해 형성된다.
차폐 유전체 박막(206)은 유효 비유전율이 약 10인 실리콘 질화물로 구성되어 IDT전극(210, 220 및 230)과 접속전극(281, 282 및 291) 상에 판형으로 형성된 박막이다(도 12의 (b) 참조). 차폐 유전체 박막은 스퍼터링 방식에 의해 형성된다.
제 5 실시예의 탄성표면파 필터는 제 1 실시예의 탄성표면파 필터와 동일한 동작을 수행한다.
제 5 실시예의 탄성표면파 필터는 IDT전극(210, 220 및 230)과접속전극(281, 282 및 291)이 설치된 부분 상에 차폐 유전체 박막(206)이 형성되므로, 패시베이션 효과(Passivation effect)를 갖는다.
(제 6 실시예)
먼저, 도 13을 참조하여, 제 6 실시예에 따르는 탄성표면파 필터의 구성을 설명한다. 여기에서, 도 13은 본 발명의 제 6 실시예에 따르는 탄성표면파 필터를 나타내는 평면도이다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 제 6 실시예의 탄성표면파 필터는 압전기판(200)과, 불평형형 단자(265)에 접속된 IDT전극(211)과, 평형형 단자(273)에 접속된 IDT전극(221)과, 평형형 단자(274)에 접속된 IDT전극(231)과, IDT전극(211)과 불평형형 단자(265)를 접속하는 접속전극(285)과, IDT전극(211)과 불평형형 단자(265)를 접속하는 접속전극(285)과, IDT전극(221)과 평형형 단자(273)를 접속하는 접속전극(293)과, IDT전극(231)과 평형형 단자(274)를 접속하는 접속전극(294)과, 압전기판(200)과 IDT전극(211, 221 및 231) 및 접속전극(285, 293 및 294) 사이에 판형으로 형성된 유전체 박막(201)과, 반사기 전극(240 및 250)을 구비하는 종결합 모드형의 탄성표면파 필터이다.
여기에서, IDT전극(211)은 본 발명의 제 2 IDT전극에 대응하고, IDT전극(221 및 231)은 본 발명의 제 1 IDT전극에 대응하며, 접속전극(285)은 본 발명의 제 2 접속전극에 대응하고, 접속전극(293 및 294)은 본 발명의 제 1 접속전극에 대응한다. 또한, 평형형 단자(273 및 274)는 본 발명의 평형형 단자에 대응하고, 불평형형 단자(265)는 본 발명의 불평형형 단자에 대응한다.
제 6 실시예의 탄성표면파 필터는 제 1 실시예의 탄성표면파 필터의 구성과 유사하다(도 1의 (a) 및 도 1의 (b) 참조).
그러나, 제 6 실시예의 탄성표면파 필터는 불평형형 단자(265)에 접속된 IDT전극(211)과, 평형형 단자(273)에 접속된 IDT전극(221)과, 평형형 단자(274)에 접속된 IDT전극(231)과, IDT전극(211)과 불평형형 단자(265)를 접속하는 접속전극(285)과, IDT전극(221)과 평형평 단자(273)를 접속하는 접속전극(293)과, IDT전극(231)과 평형형 단자(274)를 접속하는 접속전극(294)을 구비하는 것을 특징으로 한다.
IDT전극(211)은 유전체 박막(201) 상에 빗살모양처럼 형성된 복수개의 손가락모양의 전극을 갖는다. 이 손가락모양의 전극은 저항성이 낮은 알루미늄 합금의 금속박막으로 구성된다. IDT전극(211)의 상부 버스바는 접속전극(285)을 통하여 평형형 단자(265)에 접속되고, IDT전극(211)의 하부 버스바는 접지된다.
IDT전극(221)은 IDT전극(211)의 구성과 유사하며, 유전체 박막(201) 상에 빗살모양처럼 형성된 복수개의 손가락모양의 전극을 갖는다. 이 손가락모양의 전극은 저항성이 낮은 알루미늄 합금의 금속박막으로 구성된다. IDT전극(221)의 상부 버스바는 접지되고, IDT전극(221)의 하부 버스바는 접속전극(293)을 통하여 평형형 단자(273)에 접속된다.
IDT전극(231)은 IDT전극(221)의 구성과 유사하며, 유전체 박막(201) 상에 빗살모양처럼 형성된 복수개의 손가락모양의 전극을 갖는다. 이 손가락모양의 전극은 저항성이 낮은 알루미늄 합금의 금속박막으로 구성된다. IDT전극(231)의 상부 버스바는 접지되고, IDT전극(231)의 하부 버스바는 접속전극(294)를 통하여 평형형 단자(274)에 접속된다.
접속전극(285, 293 및 294)은 전기적인 접속을 위해 유전체 박막(201) 상에 형성된 전극이다.
평형형 단자(273 및 274)는 증폭기(도시 생략) 등의 평형형 디바이스에 접속시키기 위해 이용되는 단자이다.
불평형형 단자(265)는 스위치(도시 생략) 등의 불평형형 디바이스에 접속시키기 위해 이용되는 단자이다.
제 6 실시예의 탄성표면파 필터는 제 1 실시예의 탄성표면파 필터와 동일한 동작을 수행한다.
제 6 실시예의 탄성표면파 필터는 제 1 실시예의 탄성표면파 필터와 마찬가지로 바람직한 평형특성을 갖는다.
(제 7 실시예)
먼저, 도 14를 참조하여, 제 7 실시예에 따르는 탄성표면파 필터의 구성을 설명한다. 여기에서, 도 14는 본 발명의 제 7 실시예에 따르는 탄성표면파 필터를 나타내는 평면도이다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 제 7 실시예의 탄성표면파 필터는 압전기판(200)과, 평형형 단자(261 및 262)에 접속된 IDT전극(210)과, 평형형 단자(275 및 276)에 접속된 IDT전극(222)과, 평형형 단자(275 및 276)에 접속된 IDT전극(232)과, IDT전극(210)과 평형형 단자(261)를 접속하는 접속전극(281)과, IDT전극(210)과 평형형 단자(262)를 접속하는 접속전극(282)과, IDT전극(222 및 232)과 평형형 단자(275)를 접속하는 접속전극(295)과, IDT전극(222 및 232)과 평형형 단자(276)를 접속하는 접속전극(296)과, 압전기판(200)과 IDT전극(210, 222 및 232) 및 접속전극(281, 282, 295 및 296) 사이에 판형으로 형성된 유전체 박막(201)과, 반사기 전극(240 및 250)을 구비하는 종결합 모드형의 탄성표면파 필터이다.
여기에서, IDT전극(222 및 232)은 본 발명의 제 2 IDT전극에 대응하고, 접속전극(295 및 296)은 본 발명의 제 2 접속전극에 대응한다. 또한, 평형형 단자(275 및 276)는 본 발명의 평형형 단자에 대응한다.
제 7 실시예의 탄성표면파 필터는 제 1 실시예의 탄성표면파 필터의 구성과 유사하다(도 1의 (a) 및 도 1의 (b) 참조).
그러나, 제 7 실시예의 탄성표면파 필터는 평형형 단자(275 및 276)에 접속된 IDT전극(222)과, 평형형 단자(275 및 276)에 접속된 IDT전극(232)과, IDT전극(222 및 232)과 평형형 단자(275)를 접속하는 접속전극(295)과, IDT전극(222 및 232)과 평형형 단자(276)를 접속하는 접속전극(296)을 구비하는 것을 특징으로 한다.
IDT전극(222)은 IDT전극(210)의 구성과 유사하며, 유전체 박막(201) 상에 빗살모양처럼 형성된 복수개의 손가락모양의 전극을 갖는다. 이 손가락모양의 전극은 저항성이 낮은 알루미늄 합금의 금속박막으로 구성된다. IDT전극(222)의 상부 버스바는 접속전극(295)을 통하여 평형형 단자(275)에 접속되고, IDT전극(222)의 하부 버스바는 접속전극(296)을 통하여 평형형 단자(276)에 접속된다.
IDT전극(232)은 IDT전극(222)의 구성과 유사하며, 유전체 박막(201) 상에 빗살모양처럼 형성된 복수개의 손가락모양의 전극을 갖는다. 이 손가락모양의 전극은 저항성이 낮은 알루미늄 합금의 금속박막으로 구성된다. IDT전극(232)의 상부 버스바는 접속전극(295)을 통하여 평형형 단자(275)에 접속되고, IDT전극(232)의 하부 버스바는 접속전극(296)를 통하여 평형형 단자(276)에 접속된다.
접속전극(295 및 296)은 전기적인 접속을 위해 유전체 박막(201) 상에 형성된 전극이다.
평형형 단자(275 및 276)는 증폭기(도시 생략) 등의 평형형 디바이스에 접속시키기 위해 이용되는 단자이다.
제 7 실시예의 탄성표면파 필터는 제 1 실시예의 탄성표면파 필터와 동일한 동작을 수행한다.
제 7 실시예의 탄성표면파 필터는 제 1 실시예의 탄성표면파 필터와 마찬가지로 바람직한 평형특성을 갖는다.
(제 8 실시예)
먼저, 도 15를 참조하여, 제 8 실시예에 따르는 탄성표면파 필터의 구성을 설명한다. 여기에서, 도 15는 본 발명의 제 8 실시예에 따르는 탄성표면파 필터를 나타내는 평면도이다.
도 15에 나타낸 바와 같이, 제 8 실시예의 탄성표면파 필터는 압전기판(200)과, 평형형 단자(261 및 262)에 접속된 IDT전극(210)과, 평형형 단자(277)에 접속된 IDT전극(223)과, 평형형 단자(278)에 접속된 IDT전극(233)과, IDT전극(210)과평형형 단자(261)를 접속하는 접속전극(281)과, IDT전극(210)과 평형형 단자(262)를 접속하는 접속전극(282)과, IDT전극(223)과 평형형 단자(277)를 접속하는 접속전극(297)과, IDT전극(233)과 평형형 단자(278)를 접속하는 접속전극(298)과, 압전기판(200)과 IDT전극(210, 223 및 233) 및 접속전극(281, 282, 297 및 298) 사이에 판형으로 형성된 유전체 박막(201)과, 반사기 전극(240 및 250)을 구비하는 종결합 모드형의 탄성표면파 필터이다.
여기에서, IDT전극(223 및 233)은 본 발명의 제 2 IDT전극에 대응하고, 접속전극(297 및 298)은 본 발명의 제 2 접속전극에 대응한다. 또한, 평형형 단자(277 및 278)는 본 발명의 평형형 단자에 대응한다.
제 8 실시예의 탄성표면파 필터는 제 1 실시예의 탄성표면파 필터의 구성과 유사하다(도 1의 (a) 및 도 1의 (b) 참조).
그러나, 제 8 실시예의 탄성표면파 필터는 평형형 단자(277)에 접속된 IDT전극(223)과, 평형형 단자(278)에 접속된 IDT전극(233)과, IDT전극(223)과 평형형 단자(277)를 접속하는 접속전극(297) 및 IDT전극(233)과 평형형 단자(278)를 접속하는 접속전극(298)을 구비하는 것을 특징으로 한다.
IDT전극(223)은 IDT전극(210)의 구성과 유사하며, 유전체 박막(201) 상에 빗살모양처럼 형성된 복수개의 손가락모양의 전극을 갖는다. 이 손가락모양의 전극은 저항성이 낮은 알루미늄 합금의 금속박막으로 구성된다. IDT전극(223)의 상부 버스바는 접속전극(297)을 통하여 평형형 단자(277)에 접속되고, IDT전극(223)의 하부 버스바는 접지된다.
IDT전극(233)은 IDT전극(223)의 구성과 유사하며, 유전체 박막(201) 상에 빗살모양처럼 형성된 복수개의 손가락모양의 전극을 갖는다. 이 손가락모양의 전극은 저항성이 낮은 알루미늄 합금의 금속박막으로 구성된다. IDT전극(233)의 상부 버스바는 접속전극(298)을 통하여 평형형 단자(278)에 접속되고, IDT전극(233)의 하부 버스바는 접지된다.
접속전극(297 및 298)은 전기적인 접속을 위해 유전체 박막(201) 상에 형성된 전극이다.
평형형 단자(277 및 278)는 증폭기(도시 생략) 등의 평형형 디바이스에 접속시키기 위해 이용되는 단자이다.
제 8 실시예의 탄성표면파 필터는 제 1 실시예의 탄성표면파 필터와 동일한 동작을 수행한다.
제 8 실시예의 탄성표면파 필터는 제 1 실시예의 탄성표면파 필터와 마찬가지로 바람직한 평형특성을 갖는다.
(제 9 실시예)
먼저, 본 발명의 제 9 실시예에 따르는 통신장치를 나타내는 구성도인 도 16을 주로 참조하여, 제 9 실시예의 통신장치의 구성을 설명한다.
제 9 실시예의 통신장치는 송신용 송신회로(1001)와, 수신용 수신회로(1008)와, 송신신호를 송신하는데 이용되는 필터인 탄성표면파 필터(1003)와, 수신신호를 수신하는데 이용되는 필터인 탄성표면파 필터(1006)를 구비한다.
여기에서, 송신회로(1001) 및 수신회로(1008)를 포함하는 수단은 본 발명의송수신수단에 대응하고, 송신증폭기(1002) 및 수신증폭기(1007)는 본 발명의 평형형 반도체에 대응하며, 탄성표면파 필터(1003 및 1006)은 본 발명의 탄성표면파 필터에 대응한다. 또한, 송신증폭기(1002)와, 수신증폭기(1007) 및 탄성표면파 필터(1003 및 1006)를 포함하는 수단은 본 발명의 평형형 회로에 대응한다.
송신회로(1001)는 안테나(1005)로부터의 송신신호를 송신증폭기(1002), 탄성표면파 필터(1003) 및 스위치(1004)를 통하여 송신하는 회로이다.
수신회로(1008)는 안테나(1005)로부터 수신된 수신신호를 스위치(1004), 탄성표면파 필터(1006) 및 수신증폭기(1007)를 통하여 입력하는 회로이다.
송신증폭기(1002)는 송신용으로 이용되는 송신신호를 증폭하는 평형형 고출력증폭기이다.
수신증폭기(1007)는 수신용으로 이용되는 수신신호를 증폭하는 평형형 저잡음증폭기이다.
탄성표면파 필터(1003)는 제 1 실시예의 탄성표면파 필터의 구성과 유사한 송신필터이다. 탄성표면파 필터(1003)는 평형형 송신증폭기(1002)와 불평형형 스위치(1004)를 접속하는 평형형 단자 및 불평형형 단자를 갖는다.
탄성표면파 필터(1006)는 제 1 실시예의 탄성표면파 필터의 구성과 유사한 수신필터이다. 탄성표면파 필터(1006)는 평형형 수신증폭기(1007)와 불평형형 스위치(1004)를 접속하는 평형형 단자 및 불평형형 단자를 갖는다.
이하, 제 9 실시예의 통신장치의 동작을 설명한다.
수신에 대해서는 동일한 동작이 수행되므로, 이하에서는 송신이 수행되는 경우의 송신동작 만을 설명한다.
송신회로(1001)는 송신되는 송신신호를 송신증폭기(1002)에 출력한다.
송신증폭기(1002)는 송신회로(1001)로부터 출력되는 송신신호를 입력 및 증폭하여, 그 증폭된 송신신호를 탄성표면파 필터(1003)에 출력한다.
탄성표면파 필터(1003)는 송신증폭기(1002)로부터 출력되는 증폭된 송신신호를 평형형 단자로부터 입력받은 후, 그 증폭된 송신신호를 필터링하여, 그 필터링된 송신신호를 불평형형 단자로부터 스위치(1004)에 출력한다.
스위치(1004)는 탄성표면파 필터(1003)에 의해 필터링되어 출력되는 송신신호를 입력받은 후, 그 송신신호를 안테나(1005)로부터 전파로 송신한다.
탄성표면파 필터(1003)는 제 1 실시예의 탄성표면파 필터의 구성과 유사하며, 바람직한 평형특성을 가지므로, 제 9 실시예의 통신장치는 고성능의 송신동작을 얻는다.
또한, 탄성표면파 필터(1006)도 제 1 실시예의 탄성표면파 필터의 구성과 유사하므로, 제 9 실시예의 통신장치는 상기와 같은 이유로 고성능의 수신동작을 얻을 수 있다.
이하, 상술한 제 1 실시예 내지 제 9 실시예의 세부사항을 설명한다.
상술한 제 1 실시예 내지 제 9 실시예에서, 본 발명의 제 1 IDT전극의 개수는 1개 또는 2개 이었지만, 제 1 IDT전극의 개수는 1개 또는 2개에 한정되지 않는다. 따라서, 3개 이상의 IDT전극이 제공될 수 있다.
또한, 상술한 제 1 실시예 내지 제 9 실시예에서, 본 발명의 제 2 IDT전극의개수는 1개 또는 2개 이었지만, 제 2 IDT전극의 개수는 1개 또는 2개에 한정되지 않는다. 따라서, 3개 이상의 IDT전극이 제공될 수 있다.
예컨대, 제 1 IDT전극의 개수가 2개이고 제 2 IDT전극의 개수가 3개(또는 제 1 IDT전극의 개수가 3개이고 제 2 IDT전극의 개수가 2개)이면, 종결합 모드형의 탄성표면파 필터는 5개의 전극으로 구성될 수 있다.
또한, 상술한 제 1 실시예 내지 제 9 실시예에서, 본 발명의 제 1 IDT전극은 알루미늄 합금으로 구성되어 빗살모양처럼 형성된 복수개의 손가락모양의 전극을 갖는다. 그러나, 제 1 IDT전극의 구성은 상술한 구성에 한정되지 않는다. 예컨대, 본 발명의 제 1 IDT전극은 Cu, Al, Au, Al-Cu 등의 합금으로 구성되어 빗살모양처럼 형성된 복수개의 손가락모양의 전극을 가질 수 있다.
또, 상술한 제 1 실시예 내지 제 9 실시예에서, 본 발명의 제 2 IDT전극은 알루미늄 합금으로 구성되어 빗살모양처럼 형성된 복수개의 손가락모양의 전극을 갖는다. 그러나, 제 2 IDT전극은 상술한 구성에 한정되지 않는다. 예컨대, 본 발명의 제 2 IDT전극은 Cu, Al, Au, Al-Cu 등의 합금으로 구성되어 빗살모양처럼 형성된 복수개의 손가락모양의 전극을 가질 수 있다.
또, 빗살모양처럼 형성된 복수개의 손가락모양의 전극은 손가락모양의 전극이 하나씩 교대로 배열된 단일 전극을 형성할 수도 있고, 손가락모양의 전극이 두개씩 교대로 배열된 이중 전극을 형성할 수도 있다. 이른바, 위드드로잉 및 어포디제이션(withdrawing and apodization) 이라 칭하는 웨이팅이 이용될 수 있다.
또, 상술한 제 1 실시예 내지 제 9 실시예에서, 본 발명의 유전체 박막은 실리콘 질화물을 이용하여 구성된다. 그러나, 유전체 박막의 구성은 상술한 구성에 한정되지 않는다. 예컨대, 본 발명의 유전체 박막은 실리콘 산화물(SiO) 등의 물질을 이용하여 구성될 수도 있다.
또, 상술한 제 1 실시예 내지 제 9 실시예에서, 본 발명의 차폐 유전체 박막은 실리콘 질화물을 이용하여 구성된다. 그러나, 차폐 유전체 박막은 상술한 구성에 한정되지 않는다. 예컨대, 본 발명의 차폐 유전체 박막은 실리콘 산화물(SiO) 등의 물질을 이용하여 구성될 수도 있다.
또, 유전체 박막 및 차폐 유전체 박막은 상술한 제 1 실시예 내지 제 9 실시예에서와 동일한 물질을 이용하여 구성된다. 유전체 박막 및 차폐 유전체 박막의 구성은 상술한 구성에 한정되지 않고, 상술한 제 1 실시예 내지 제 9 실시예에서와 동일한 물질이 이용되지 않을 수도 있다. 예컨대, 유전체 박막(205)은 실리콘 질화물을 이용하여 구성될 수도 있고, 차폐 유전체 박막(206)은 실리콘 산화물을 이용하여 구성될 수도 있다(도 12의 (b) 참조).
또, 압전성질을 갖는 질화알루미늄(AlN) 및 산화아연(ZnO) 등의 물질로 구성된 박막이 압전기판보다 유효 비유전율이 작은 유전체 박막을 형성하도록 이용될 수도 있다.
또, 상술한 제 1 실시예 내지 제 9 실시예에서, 본 발명의 압전기판은 리튬 탄탈레이트를 이용하여 구성된다. 그러나, 압전기판의 구성은 상술한 구성에 한정되지 않는다. 예컨대, 본 발명의 압전기판은 리튬 니오베이트(LiNbO3) 및 니오브산칼륨(KNbO3) 등의 물질을 이용하여 구성될 수도 있다.
또, 상술한 제 1 실시예 내지 제 9 실시예에서, 본 발명의 탄성표면파 필터는 종결합 모드형의 탄성표면파 필터이다. 그러나, 탄성표면파 필터의 유형은 상술한 종결합 모드형에 한정되지 않는다. 예컨대, (1) 래더와 같은 복수의 공진기를 접속하는 래더형(ladder type) 및 (2) 래티스와 같은 공진기를 접속하는 래티스형(lattice type)을 이용할 수도 있다.
또, 상술한 제 1 실시예 내지 제 9 실시예에서, 본 발명의 평형형 반도체는 평형형 증폭기이다. 그러나, 반도체의 유형은 상술한 평형형 증폭기에 한정되지 않는다. 예컨대, 평형형 믹서를 이용할 수도 있다.
상술한 설명으로부터 명백하게 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 탄성표면파필터는 바람직한 평형특성을 얻을 수 있는 장점이 있다.

Claims (18)

  1. 압전기판과,
    상기 압전기판 상에 형성되어 평형형 단자에 접속된 제 1 IDT전극과,
    상기 압전기판 상에 형성되어 평형형 단자 또는 불평형형 단자에 접속된 제 2 IDT전극과,
    상기 제 1 IDT전극 및 상기 제 2 IDT전극을 각각 상기 평형형 단자 또는 상기 불평형형 단자에 접속하는 접속전극과,
    상기 제 1 IDT전극, 상기 제 2 IDT전극 및 상기 접속전극 중의 적어도 하나의 전극과 상기 압전기판 사이에 형성된 유전체 박막을 구비하는 것을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 접속전극은 상기 제 1 IDT전극을 상기 평형형 단자에 접속하는 제 1 접속전극 및 상기 제 2 IDT전극을 상기 평형형 단자 또는 상기 불평형형 단자에 접속하는 제 2 접속전극을 구비하고,
    상기 유전체 박막은 (a) 상기 제 1 IDT전극 및 상기 제 2 IDT전극 사이의 커패시턴스, (b) 상기 제 1 IDT전극 및 상기 제 2 접속전극 사이의 커패시턴스, (c) 상기 제 1 접속전극 및 상기 제 2 IDT전극 사이의 커패시턴스, 및 (d) 상기 제 1 접속전극 및 상기 제 2 접속전극 사이의 커패시턴스 중의 적어도 하나의 커패시턴스를 더욱 감소시키도록 형성되는 것을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 유전체 박막은 상기 압전기판 상에 판형으로 형성되고,
    상기 제 1 IDT전극, 상기 제 2 IDT전극 및 상기 접속전극은 상기 판형으로 형성된 유전체 박막 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 유전체 박막은 상기 압전기판과 상기 제 1 IDT전극 및 상기 제 2 IDT전극 사이에는 형성되지만, 상기 접속전극과 상기 압전기판 사이에는 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 유전체 박막은 상기 압전기판과 상기 접속전극 사이에는 형성되지만, 상기 압전기판과 상기 제 1 IDT전극 및 상기 제 2 IDT전극 사이에는 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 IDT전극, 상기 제 2 IDT전극 및 상기 접속전극 중의 적어도 하나의 전극 상에 형성된 차폐 유전체 박막을 구비하는 것을 특징으로 하는 탄성표면파필터.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 IDT전극 및 상기 제 2 IDT전극은 상기 압전기판 상에 전파되는 탄성표면파의 주요 전파방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1 IDT전극은 상기 주요 전파방향을 따라 상기 제 2 IDT전극의 양측에 각각 배열된 2개의 IDT전극으로 구성되는 것을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제 2 IDT전극은 상기 주요 전파방향을 따라 상기 제 1 IDT전극의 양측에 각각 배열된 2개의 IDT전극으로 구성되는 것을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 배열된 제 1 IDT전극 및 상기 제 2 IDT전극의 사이에 배열되는 2개의 반사기 전극을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 IDT전극은 상기 불평형형 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 유전체 박막은 실리콘 질화물 또는 실리콘 산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 압전기판은 리튬 탄탈레이트 또는 리튬 니오베이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 유전체 박막은 상기 압전기판보다 유효 비유전율이 작은 것을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 유전체 박막은 압전성질을 갖는 것을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 압전기판은 유효 비유전율이 약 40 이상인 것을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.
  17. 송신용 송신신호 및/또는 수신용 수신신호를 처리하는 평형형 반도체와,
    상기 평형형 반도체에 접속되어 송신용 송신신호 및/또는 수신용 수신신호를 필터링하는 청구항 1 기재의 탄성표면파 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 평형형 회로.
  18. 송신 및/또는 수신을 수행하는 송수신수단과,
    송신용 송신신호 및/또는 수신용 수신신호를 필터링하는 청구항 1 기재의 탄성표면파 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 통신장치.
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