TW543289B - Flexible surface wave device - Google Patents
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Description
A7 543289 五、發明說明（/ ) [技術領域] 本發明，係關於具有彈性表面波濾波器與彈性表面波 諧振器連接的結構的彈性表面波裝置，尤其係關於具備在 壓電基板上形成有具正頻率溫度特性的膜的結構的彈性表 面波裝置及其頻率調整方法。 [背景技術] 近年來，行動電話系統，隨著加入者的增加及服務的 多樣化，發送頻帶和接收頻帶的寬度變寬，並且發送側瀕 帶與接收側頻帶接近之系統逐漸增加。隨之，對通帶寬且 就在通帶附近的衰減量大的帶通濾波器的需求變得強烈。 作爲行動電話用RF濾波器，係廣泛的使用彈性表面 波濾波器。此種彈性表面濾波器，爲了實現寬頻化，係使 用機電耦合係數大的36°〜44° Ycutx傳輸LiTa〇3基板 。但是36°〜44° YcutX傳輸LiTa03基板的頻率溫度依存 性較大，爲—30〜一 35ppm/°C，因此，在使用該基板的 彈性表面波濾波器中，必須多確保相對溫度變化的餘量。 因此，欲增大非常靠近通帶處的衰減量是困難的。 作爲補償36°〜44° YcutX傳輸LiTa03基板的頻率 溫度特性的方法，在日本特開平2-37815號公報中提出了 在基板上形成銘電極後再積層Si〇2膜的方法。其中’係在 具有負溫度係數的36°〜44° YcutX傳輸LiTa03基板上形 成具有正溫度係數的Si02膜，據以使溫度係數的絕對値減 小〇 ___ 3____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線— 543289 A7 _____B7______ 五、發明說明（ [發明欲解決之課題] 但是，當積層Si02膜時，存在彈性表面波濾波器的傳 輸損耗變大、機電耦合係數變小的問題。 例如，在36° YcutX傳輸LiTa03基板上構成縱耦合 3IDT型諧振器濾波器時的頻率特性如圖16所示。又，圖 中「以放大比例顯示的特性」，係顯示利用在縱軸右側所 示放大比例所示的特性。在該諧振器濾波器上，將Si02膜 積層成爲由電極指間距所定波長的15%的厚度後的頻率特 性，如圖17所示。 ; 從圖16和圖17的比較淸楚地可知，由於Si02膜的形 成引起傳輸損耗的惡化，使頻帶內插入損耗極爲惡化，以 及因機電耦合係數變小而使濾波器的通帶中央部呈現較大 的凹陷。 因形成上述Si02膜引起之傳輸損耗的惡化，濾波器的 中心頻率越高就越大，在作爲行動電話用RF濾波器所使 用的頻帶中，頻帶內插入損耗將惡化至無法使用的程度。 又’由於機電耦合係數變小，濾波器的寬頻化變得困 難’因此，利用形成Si02膜來改善頻率溫度特性的方法， 對用於RF濾波器是困難的。 本發明的目的在於，提供一種能消除上述習知技術的 缺點，藉由形成具正頻率溫度特性的膜來改善頻率溫度特 性，能抑制頻帶內插入損耗的惡化，且謀求寬頻化的彈性 表面波裝置。 _________ί____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·--------訂---------線丨»—— A7 543289 五、發明說明（j ) [用以解決課題之手段] 本案第1發明提供一種彈性表面波裝置，其具備：赆 電基板，形成於_述壓電基板上的至少~個彈性表面波濾 波器，形成於前述壓電基板上、與前述彈性袠面波濾波器 串聯及/或並聯的至少1個一端子對彈性表面波諧振器， 前述壓電基板上，除了構成前述彈性表面波濾波器的區域 外，至少具備1個具有正頻率溫度特性的膜，該膜係形成 爲覆蓋至少1個前述彈性表面波諧振器。 本發明之特定事項，係形成有前述具正頻率溫度特性 的膜，以覆蓋串聯於前述彈性表面波濾波器的前述一端子 對彈性表面波諧振器的至少1個，前述一端子對彈性表面 波諧振器的反諧振頻率，係存在於前述彈性表面波濾波器 的通帶高頻側的衰減區域中。 本發明之另一特定事項，係形成有前述具正頻率溫度 特性的膜，以覆蓋串聯於前述彈性表面波濾波器的前述一 端子對彈性表面波諧振器的至少1個，前述〜端子對彈性 表面波諧振器的諧振頻率，係存在於前述彈性表面波濾波 器的通帶低頻側的衰減區域中。 本發明之彈性表面波裝置之再一特定事項，係形成有 前述具正頻率溫度特性的膜，以覆蓋前述一端子對彈性表 面波諧振器中，串聯於彈性表面波濾波器的至少1個一端 子對彈性表面波諧振器，該一端子對彈性表面波諧振器的 反諧振頻率係存在於前述彈性表面波濾波器的通帶高頻側 的衰減區域中，並形成有前述具正頻率溫度特性的膜，以 ______5 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
543289 A7 _B7 _ 五、發明說明（f ) 覆蓋並聯於前述彈性表面波濾波器的至少1個一端子對彈 性表面波諧振器，該並聯的一端子對彈性表面波諧振器的 諧振頻率，係存在於前述彈性表面波濾波器的通帶低頻側 的衰減區域中。 本案第2發明之另一彈性表面波裝置，其具有：壓電 基板，形成於前述壓電基板上的至少1個彈性表面波濾波 器，形成於前述壓電基板上、串聯及/或並聯於前述彈性 表面波濾波器的至少1個彈性表面波諧振器，亦具備形成 於前述壓電基板上的至少1個具有第1正頻率溫度特性的 膜，以覆蓋前述至少1個一端子對彈性表面波諧振器，以 及形成於前述壓電基板上、具有第2正頻率溫度特性的膜 ，以覆蓋前述彈性表面波濾波器；前述具有第2正頻率溫 度特性的膜的厚度較具有第1正頻率溫度特性的膜的厚度 要薄。 本案第2發明之特定事項，係形成有前述具第1正頻 率溫度特性的膜，以覆蓋串聯於前述彈性表面波濾波器的 前述一端子對彈性表面波諧振器的至少1個，前述一端子 對彈性表面波諧振器的反諧振頻率，係存在於前述彈性表 面波濾波器的通帶高頻側的衰減區域中。 本案第2發明之另一特定事項，係形成有前述具第1 正頻率溫度特性的膜，以覆蓋並聯於前述彈性表面波濾波 器的前述一端子對彈性表面波諧振器的至少丨個，前述一 端子對彈性表面波諧振器的諧振頻率，係存在於前述彈性 表面波濾波器的通帶低頻側的衰減區域中。 _____ 6___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮) " " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · --訂---------線！ 543289 B7 五、發明說明（f ) 本案第2發明之彈性表面波裝置之再一特定事項’係 形成有前述具第1正頻率溫度特性的膜’以覆蓋前述一端 子對彈性表面波諧振器中，串聯於彈性表面波濾波器的至 少1個一端子對彈性表面波諧振器，該一端子對彈性表面 波諧振器的反諧振頻率係存在於前述彈性表面波爐、波器的 通帶高頻側的衰減區域中，並形成有前述具第1正頻率溫 度特性的膜，以覆蓋並聯於前述彈性表面波濾波器的至少 1個一端子對彈性表面波諧振器，該並聯的一端子對彈性 表面波諧振器的諧振頻率，係存在於前述彈性表面波濾波 器的通帶低頻側的衰減區域中。 本案第1、第2發明中，上述具有正頻率溫度特性的 膜，最好是使用氧化矽膜或氮化矽膜，尤以Si〇2膜爲佳。 本案第1、第2發明中，壓電基板最好是由36°〜44 ° YcutX傳輸LiTa03基板所構成。 本發明之彈性表面波裝置之頻率調整方法，係用以調 整本發明之彈性表面波裝置的頻率，其特徵在於：在形成 有前述具正頻率溫度特性的膜的一端子對彈性表面波諧振 器中的至少1個一端子對彈性表面波諧振器，係藉由對具 正頻率溫度特性的膜進行蝕刻以進行頻率調整。 [圖式之簡單說明] 圖1，係本發明第1實施例的彈性表面波裝置的示意 俯視圖。 圖2，係顯示用於比較所準備的彈性表面波裝置，未 _______ 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-I · ϋ ϋ n n n n n 一：0, « n n n n i— κ ϋ I n i-i ϋ n I ϋ ·ϋ n n n n n ϋ ϋ I n n n n n n n I I 543289 A7 _____B7____ 五、發明說明（G ) 形成覆蓋一端子對彈性表面波諧振器之Si〇2膜的彈性表面 波裝置的示意俯視圖。 圖3，係顯示第1實施例的彈性表面波裝置的頻率特 性的圖。 圖4,係顯示比較例1的彈性表面波裝置的頻率特性 的圖。 圖5，係顯示第1實施例中，使溫度在一 25°C〜+75 °(：範圍中變化時的頻率特性變化的圖。 圖6，係顯示比較例1之彈性表面波裝置中，使溫度 在一 25°C〜+ 75°C範圍中變化時的頻率特性變化的圖。 圖7,係顯示第1實施例所使用的彈性表面波濾波器 單體中，使溫度從-25°C變化至+ 75°C時的頻率特性變化 的圖。 圖8,係顯示第1實施例中所使用的一端子對彈性表 面波諧振器單體中，使溫度從-25°C變化至+ 75°C時的頻 率特性變化的圖。 圖9,係顯示用於比較例1的彈性表面波裝置的一端 子對彈性表面波諧振器單體中，使溫度從-25°C變化至+ 7 5 C時的頻率特性變化的圖。 圖1〇，係用以說明第2實施例的彈性表面波裝置的電 路結構的示意俯視圖。 圖11，係用以說明比較例2的彈性表面波裝置的圖， 未形成覆蓋一端子對彈性表面波諧振器的Si02膜的彈性表 面波裝置的示意俯視圖。 ___ 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公爱）— " " - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) IAW--------訂---------」 543289 A7 ---------—-- 五、發明說明) 圖12，係顯示第2實施形態中，使溫度從一 25。〇變 化至75°C時的頻率特性變化的圖。 、 圖13，係顯示在比較例2中，使溫度從一 25°C變化至 + 7 5 °C時的頻率特性變化的圖。 圖14，係用以說明本發明第3實施例的彈性表面波裝 置的不意俯視圖。 圖15，顯示本發明的第3實施例的彈性表面波裝置中 ，使溫度從-25°C變化至+ 75°C時的頻率特性變化的圖。 圖16 ’係習知例的頻率特性圖，顯示在36。^⑶“傳 輸LiTa〇3基板上構成縱耦合型3IDT型的諧振器濾波器時 的頻率特性。 圖Π ’係顯示圖16所示的彈性表面波濾波器中，積 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
層以電極指間距所定波長的 性的圖。 15%厚度的Si02膜時的頻率特 [符號說明] 1，21，41 彈性表面波裝置 2, 22, 42 壓電基板 3, 23, 43 彈性表面波濾波器 4, 24, 44, 45 一端子對彈性表面波諧振器 5, 25, 46 輸入端子 6, 26, 47 輸出端子 Ί, Si02 膜(第 lSi02 膜） 7A 第2Si〇2膜 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 543289 五、發明說明（d ) 48, 48A Si〇2 膜 [發明之實施形態] 以下，根據本發明之具體實施例，說明本發明。 圖1，係本發明第1實施例的彈性表面波裝置的示音 俯視圖。本實施例的彈性表面波裝置1 ’係使用甶36。 YcutX傳輸UTaOg基板所構成的壓電基板2。 在壓電基板2上，利用鋁電極形成3 IDT型的彈性表 面波濾波器3，與一端子對彈性表面波諧振器4。 此外，鋁電極的膜厚，係以電極指間距所定波長白勺 8%。不過，鋁電極的膜厚，其最佳値會因頻率、所需頻寬 而不同。 彈性表面波濾波器3，具有沿表面傳輸方向配置_ 3 個IDT11〜I3，與設於IDT11〜13所設區域兩側的反射器 I4, I5。也就是說，彈性表面波濾波器3是縱耦合的3 IDt 型的彈性表面波諧振器濾波器。不過，本實施例中， 彈性表面波濾波器3不限於該縱耦合型3IDT型彈性表面 波諧振器濾波器，也可以是其他結構者。 一端子對彈性表面波諧振器4，具有IDT16與配置於 IDT16兩側的反射器Π，18。不過，也可不設反射器17 18 〇 IDT11，Π的一端係共用連接，再連接於一端子對彈性 表面波諧振器4的IDT16。又，一端子對彈性表面波諧^ 器4的IDT16的另一端係連接於輸入端子5。IDT12的〜 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} • ----丨丨丨丨-11^·----1111 I 一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚) ' 〜^ A7 543289 __B7_ ___ 五、發明說明) 端係連接於輸出端子6。IDT12的另一端則連接於接地電 位。又，IDT11，13的與IDT16連接側的相反側的纟而部係 連接於接地電位。 亦即，一端子對彈性表面波諧振器4係串聯於彈性表 面波濾波器3。 3:102膜7,係形成爲覆蓋一端子對彈性表面波諧振器 4 〇 亦即，本實施例中，在壓電基板2上’除了設有彈性 表面波濾波器3的區域外’至少將Si02膜7形成爲覆蓋設 有一端子對彈性表面波諧振器4的區域。Si〇2膜7的膜厚 ，係以一端子對彈性表面波諧振器4的電極指間距所定波 長的15%，但此Si02膜7的膜厚，其最佳値會因彈性表面 波濾波器3及一端子對彈性表面波諧振器4的結構及基底 的鋁電極膜的膜厚而不同。 本實施例中，Si02膜7的形成係以下述方式進行。也 就是說，在壓電基板2上，利用鋁電極膜形成彈性表面波 濾波器3及一端子對彈性表面波諧振器4後，利用濺鍍在 整個面上形成Si02膜。此濺鍍雖可使用任何裝置，但以 ECR濺鍍裝置較佳。然後，用抗蝕劑覆蓋設有一端子對彈 性表面波諧振器4的區域，以蝕刻將覆蓋了抗蝕劑的區域 以外的Si02膜加以去除。接著，除去上述抗蝕劑。
Si〇2膜7的形成方法，並不限於上述方法，亦可使用 CVD方法，或取代以蝕刻除去不需的si〇2膜的方式，而 以剝離處理(lift off)來除去的方法等各種方法。 ________11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
543289 a7 __B7___ 五、發明說明（ίΌ ) 又，可藉由對一端子對彈性表面波諧振器4上的Si02 膜7之所需量進行乾式蝕刻，據以進行一端子對彈性表面 波諧振器4的頻率調整。該頻率調整中所進行的蝕刻處理 ，亦可是濕式蝕刻。藉由進行上述頻率調整，能大幅降低 彈性表面波裝置1的不良率。 爲了確認按上述實施例所構成的彈性表面波裝置1的 效果，準備了除未形成Si02膜7外，與上述實施例同樣構 成的如圖2所示比較例的彈性表面波裝置ία。並測定了彈 性表面波裝置1，1A的頻率特性。又，彈性表面波濾波器、3 及一端子對彈性表面波諧振器4的規格如下。 彈性表面波濾波器3 : IDT 11〜13的電間指間距爲 1.02pm，IDTll 〜13 的電極指的對數爲 13.5/20.5/13.5 對，反射器14，15的電極指數爲1〇〇根。一端子對彈性表 面波§皆振器4的IDT16的電極指間距爲〇·96μπι，電極指的 對數爲150對，反射器17, 18的電極指數爲3〇根。 由圖3及圖4可知，第1實施例的彈性表面波裝置i 的頻率特性與比較例1的彈性表面波裝置1A相較，通帶 咼頻側(2010〜2030MHz附近）的衰減量及頻帶內插入損耗 有些許惡化。這是由於Si〇2膜7之形成，而使一端子對彈 性表面波諧振器4的傳輸損失增大的緣故。 然而，該頻帶內插入損耗的惡化，並未大到不能作爲 RFJt波細程度。此外，衝_碰赌丨巾非常靠近通 帶高頻側的急遽性與彈性表面波裝置1A的急遽性大致相 同。 ---- - 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X ----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •--------訂---------線-·----------------------- A7 543289 _____B7___ 五、發明說明（) 接著，就彈性表面波裝置1，1A，測定了使溫度在-25°C〜+75°C範圍中變化時的頻率特性的變化。其結果顯 示於圖5及圖6。 圖5所示的彈性表面波裝置1的頻率特性，與圖6所 示的彈性表面波裝置1A的頻率特性相較，可知非常靠近 通帶的頻率，相對於溫度的變化變小。以溫度係數比較該 變化，可知在通帶高頻側，從通過電平（through levd)(0dB)至5dB的衰減量的位置的溫度係數，於彈性表 面波裝置1A爲—35.1ppm/°C來說，相對於此，於實施例 的彈性表面波裝置1則改善至—23.8ppm/t。又，本說明 書中，所謂溫度係數，是將相對於溫度的頻率變化量以 ppm來表示者，之所以用ppm來表現，是由於當頻率變化 時間距會變化，而相對於溫度的變化程度亦變化之故。於 各溫度求得從上述通過電平至衰減量爲5dB時的頻率，藉 由對該數據進行線性近似，求出相對於溫度的頻率變化的 係數。將相對於該溫度的頻率變化的係數除以濾波器的中 心頻率（1960MHz)，求出溫度係數(ppm)。 從上述可知，採用實施例的彈性表面波裝置1，在將 使用溫度範圍設爲-25°C〜+ 75°C的場合，能使存在於非 吊罪近通帶的哀減區域中的頻率變化減小約1.1 MHz。 爲了更淸楚地說明上述溫度特性的改善效果，將彈性 表面波裝置1中的彈性表面波濾波器3及一端子對彈性表 面波諧振器4、以及彈性表面波裝置1A中的一端子對彈性 表面波諧振器，分別以單體使溫度從一 2rc變化至+ 75t： ______ _____ 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ' "" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -1--------訂---------*5^」 543289 B7 五、發明說明（/l) 時的頻率特性示於圖7〜圖9。又，彈性表面波濾波器1A 中的彈性表面波諧振器，並未如前述般積層8丨〇2膜7。 從圖7〜圖9可知，彈性表面波濾波器3的通帶高頻 側的衰減區域的頻率，與一端子對彈性表面波諧振器4的 反諧振頻率大致一致。據此，彈性表面波裝置1之非常靠 近通帶高頻側的頻率溫度特性，在將一端子對彈性表面波 諧振器4串聯於彈性表面波濾波器3時，頻率溫度特性會 成爲兩者中間的頻率溫度特性。也就是說，如上述實施例 般，藉由將一端子對彈性表面波諧振器的反諧頻頻率設定 在彈性表面波濾波器3的通帶高頻側的衰減區域，即可改 善一端子對彈性表面波諧振器的頻率溫度特性，改善通帶 高頻側的頻率溫度特性。 若比較圖8與圖9，則圖8所示特性的彈性表面波諧 振器，其相對於溫度的頻率變化小於圖9所示特性的彈性 表面波諧振器。因此，在將圖8所示特性的彈性表面波諧 振器或圖9所示特性的彈性表面波諧振器，串聯於圖7所 示的彈性表面波濾波器時，通帶高頻側的相對於溫度的頻 率變化，是使用圖8所示特性的彈性表面諧振器時的一方 較小。 此時，由於在彈性表面波濾波器3上未形成Si02膜， 故傳送損耗未產生大的惡化、且機電耦合係數不會減小。 也就是說，在串聯於彈性表面波濾波器3的一端子對彈性 表面波諧振器上，使形成有Si02膜時的該一端子對彈性表 面波諧振器的反諧振頻率存在於彈性表面波濾波器3的通 ___14_ _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線·"- 543289 A7 _________B7 ___ 五、發明說明（0) 帶商頻側的衰減區域，即可抑制頻帶內插入損耗的較大惡 化’製成在通帶高頻側具有良好的頻率溫度特性之寬頻的 彈性表面波裝置1。 圖10，係本發明第2實施例的彈性表面波裝置21的 示意俯視圖。第2實施例的彈性表面波裝置21，在36。 YcutX傳輸LiTa03基板22上，藉鋁電極形成有彈性表面 波濾波器23及一端子對彈性表面波諧振器24。鋁電極的 膜厚，係以電極指間距所定波長的8%。 彈性表面波濾波器23中，沿表面波傳輸方向配置有‘3 個IDT31〜33。此外，在設置IDT31〜33的區域兩側配置 有反射器34, 35。也就是說，彈性表面波濾波器23，係縱 耦合型的3IDT型彈性表面波諧振器濾波器。 一端子對彈性表面波諧振器24中，在IDT36的兩側 配置有反射器37, 38。此外，形成有Si02膜27，以覆蓋一 端子對彈性表面波諧振器24。
Si〇2膜27的膜厚，係以電極指間距所定波長的15% 。該Si02膜的形成方法與第1實施例相同。 本實施例中，上述彈性表面波濾波器23的IDT31，33 的一端係共用連接，再連接於輸入端子25。又，IDT31，33 的另一端連接於接地電位。IDT32的一端連接於輸出端子 26，另一端則連接於接地電位。此外，一端子對彈性表面 波諧振器24的IDT36的一端連接於輸入端子25，另一端 則連接於接地電位。因此，一端子對彈性表面波諧振器24 ，係並聯於彈性表面波濾波器23。 _____^5______ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I ϋ n n ϋ n 1^eJ· n ϋ ϋ n n I ϋ I ϋ I an n 543289 A7 _______Β7 ____ 五、發明說明（|f) 爲了使第2實施例的彈性表面波裝置21的效果更爲淸 楚，準備了作爲比較例2之圖11中以示意方式顯示的彈性 表面波裝置21A。該彈性表面波裝置21A，除了未形成覆 蓋一端子對彈性表面波諧振器24之Si02膜外，其結構與 彈性表面波裝置21相同。 又，彈性表面波濾波器23及一端子對彈性表面波諧振 器24的規格，與第1實施例的彈性表面波濾波器3及一端 子對彈性表面波諧振器4相同。 圖12及圖13，係分別顯示對彈性表面波裝置21，2ΓΑ ，一 25°C〜+ 75°C的範圍進行溫度變化時的頻率特性的變 化。從圖12及圖13可知，第2實施例的彈性表面波裝置 21的頻率特性，其相對於非常靠近通帶低頻側的溫度的變 化，與比較例2的彈性表面波裝置21A的頻率特性相較是 變小。若以溫度係數進行比較時，比較例2的彈性表面波 裝置21A於通帶低頻側中，從通過電平(OdB)至衰減量爲 5dB的位置的溫度係數爲—35.7ppm/°C，相對於此，第2 實施例的彈性表面波裝置21則改善至-25.6ppm/°C。 因此，第2實施例中，即使位於非常靠近通帶低頻側 的衰減區域中的頻率變化，其使用溫度範圍設爲-25t〜 + 75°C時，亦減小約1.0MHz。 上述效果，係因積層Si02膜的一端子對彈性表面波諧 振器24並聯於彈性表面波濾波器23，一端子對彈性表面 波諧振器24的諧振頻率構成爲存在於通帶低頻側的衰減區 域，使彈性表面波裝置21的通帶低頻側的頻率溫度特性， 一 _____16___ ____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
丨 · I I I I I I I t ·11 I III I » I A7 543289 ________B7________ 五、發明說明（ff) 成爲彈性表面波濾波器23的頻率溫度特性與一端子對彈性 表面波諧振器24的頻率溫度特性的中間的頻率溫度特性所 帶來。也就是說，藉由使並聯於彈性表面波濾波器23、且 積層有Si02膜的一端子對彈性表面波諧振器24的諧振頻 率，存在於彈性表面波濾波器23的通帶低頻側的衰減區域 ，而提供不會導致頻帶內插入損耗大幅劣化，在通帶低頻 側中具有良好頻率溫度特性的、寬頻彈性表面波裝置21。 圖14，係本發明第3實施例的彈性表面波裝置的槪略 俯視圖。彈性表面波裝置41中，在由36° YcutX傳輸 TiTa03基板所構成的壓電基板（未圖示）上，形成有彈性表 面波濾波器43、串聯於彈性表面波濾波器43 —端子對彈 性表面波諧振器44、以及並聯的一端子對彈性表面波諧振 器45。彈性表面波濾波器43、一端子對彈性表面波諧振器 44, 45，係以鋁電極構成，該鋁電極的膜厚，爲由電極指 間距所定波長的8%。 又，形成有Si02膜48, 48A，以覆蓋一端子對彈性表 面波諧振器44, 45。在彈性表面波濾波器43上未形成Si02 膜。 因此，彈性表面波裝置41，相當於組合第1、第2實 施例的彈性表面波裝置1，21的構造。彈性表面波濾波器 43，其構成與彈性表面波濾波器3, 23相同。又，一端子 對彈性表面波諧振器44，其構成與第1實施例中所用的一 端子對彈性表面波諧振器4相同，一端子對彈性表面波諧 振器45之構成，則與第2實施例中所用的一端子對彈性表 ___Γ7____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線丨' -n H ϋ ϋ ϋ ϋ n ϋ ϋ n 1 n n ϋ n I ϋ I n ϋ I · 543289 A7 五 18 B7 、發明說明（U) 面波諧振器24相同。 圖14中，46係輸入端子，47係代表輸出端子。 本實施例中，SiO2膜48, 48A的膜厚，爲由電極指間 距所定波長的15%。此外，Si〇2膜的形成方法與第1實施 例相同。 圖15中，顯示了本實施例的彈性表面波裝置41在一 25°C〜+ 75°C的範圍中進行溫度變化時的頻率特性的變化 。又，彈性表面波濾波器43、一端子對彈性表面波諧振器 44, 45之構成，與第2實施例相同。 由圖15可知，第3實施例的頻率特性，在非常靠近通 帶低頻側及高頻側的頻率，其相對於溫度的變化減小。若 以溫度係數加以評價時，在通帶低頻側中從通過電平(OdB) 至衰減量爲5dB的頻率的溫度係數爲一 25.3ppm/°C，在 通帶高頻側中從通過電平至衰減爲5dB的頻率的溫度係數 爲—25.7ppm/°C。因此，可知在第1、第2實施例中，與 用於比較而準備的比較例1、2的彈性表面波裝置相較，本 實施例，能改善在通帶整體中的頻率溫度特性。 第3實施例中，由於係作成組合第1、第2實施例的 結構，且串聯於彈性表面波濾波器33的一端子對彈性表面 波諧振器34的反諧振頻率，係構成爲存在於通帶高頻側的 衰減區域，並聯的一端子對彈性表面波諧振器45的諧頻頻 率’係構成爲存在於通帶低頻側的衰減區域，故能獲得第 1、第2實施例雙方的效果。因此，能提供一不會導致通帶 內的插入損耗大幅劣化，在通帶內整體具有良好的頻率溫 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線！ 543289 B7 五、發明說明（〔j) 度特性的寬頻彈性表面波裝置41。 又，第1〜第3實施例中，雖然在彈性表面波濾波器 3, 23, 43上未形成Si〇2膜’但也可如圖1中用虛線示意的 ，形成第2 Si〇2膜7A以覆蓋彈性表面波濾波器3。此場合 ，若設覆蓋一端子對彈性表面波諧振器4的Si〇2膜爲第1 si〇2膜的話，第2 Si〇2膜7A的厚度，只要較第1 Si〇2膜 7的厚度薄即可。也就是說’爲了防止例如金屬粉的附著 ，作爲保護膜，可形成第2 Si〇2膜7A以覆蓋彈性表面波 濾波器3，此時，只要使第2 SiCb膜7A的厚度較第1 Si02 膜7薄即可，亦即，可形成彈性表面波爐波器3的特性不 劣化程度的薄Si〇2膜7A °即使是在形成此種厚度薄的第2 Si02膜膜7A的場合’亦能與第1實施例同樣的’藉由第1 Si02膜7的形成’與第1實施例同樣地不會導致頻帶內插 入損耗較大的劣化’能改善頻率溫度特性。同樣的’即使 在第2、第3實施例中，亦能以覆蓋彈性表面波濾波器23, 43方式，形成其厚度較覆蓋一端子對彈性表面波諧振器 的第1 Si02膜要薄、特性不劣化程度的第2 3102膜，而能 與第2、第3實施例同樣的，不導致頻帶內插入損耗的較 大劣化，改善頻率溫度特性。 又，第1實施例中，雖係於彈性表面波濾波器3串聯 1個彈性表面波諧振器4，在第2實施例中，於彈性表面波 濾波器3並聯1個彈性表面波諧振器4，但亦可分別連接 複數個一端子對彈性表面波諧振器。此時，只要以覆蓋複 數個一端子對彈性表面波諧振器中至少1個一端子對彈性 ____19____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) ' (請先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁) -I * H ϋ n n n n^OJ· n n ϋ n n an I n - 543289 a7 _ _ B7 玉、發明說明（（^) 表面波諧振器之方式，形成Si02膜的話，即能與第1、第 2實施例同樣的，改善頻率溫度特性。 又，第3實施例中，雖係於彈性表面波濾波器43串聯 1個彈性表面波諧振器44、並聯1個彈性表面波諧振器45 ，但串聯的彈性表面波諧振器爲複數個、或並聯的彈性表 面波諧振器爲複數個、、或雙方皆爲複數個亦可。即使在 此情形下，只要至少在1個彈性表面波諧振器形成3丨02膜 的話，即能與第1實施例或第2實施例同樣地改善頻率溫 度特性，此外，最好是能在串聯的彈性表面波諧振器及並 聯的彈性表面波諧振器的雙方上，如第3實施例般形成
Si〇2膜，即能藉此在通帶之廣大範圍內改善頻率溫度特性 〇 如第1實施例之說明般，本發明的彈性表面波裝置， 藉上述方式形成覆蓋一端子對彈性表面波諧振器之具有正 頻率特性的膜，，至少在1個一端子對彈性表面波諧振器 上進行蝕刻，即能進行頻率調整，由此能容易地提供所期 望的接收頻率的彈性表面波裝置。 又，上述實施例中，作爲具有正頻率溫度特性的膜， 雖係使用了 Si〇2膜，但也可以使用Si02膜以外的氧化石夕 膜或氮化矽膜等其他具有正頻率溫度特性的膜。 又，上述實施例中，作爲壓電基板，雖係使用了 36。 YcutX傳輸LiTa03基板，但本發明中，不限於此，也能將 36°〜44 YcutX傳輸LiTa〇3基板，亦即，將具有負溫度 係數的上述壓電基板應用於所用的彈性表面波裝置上。 _________20^___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公爱1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
I n I ϋ n ϋ n n^OJ· n n ϋ ϋ ϋ n ϋ «I ϋ ί n ϋ n H I ϋ I n n ϋ H A7 543289 B7 ^ -~- 五、發明說明（L ) 又，本發明中，壓電基板上構成的彈性表面波濾波器 可以是複數個。 [發明效果] 第1發明的彈性表面波裝置，係於至少1個彈性表面 波濾波器串聯及/或並聯至少1個一端子對彈性表面波諧 振器，除了構成彈性表面波濾波器的區域以外，於至少1 個一端子對彈性表面波諧振器中，以覆蓋至少1個之方式 形成具有正頻率溫度特性的膜。Si02膜具有正溫度係數’， 因此，雖然作爲壓電基板使用具有負溫度係數的壓電基板 ，但由於非常靠近彈性表面波裝置的通帶高頻側或低頻側 的頻率溫度特性，呈現彈性表面波濾波器及串聯或並聯的 一端子對彈性表面波諧振器的頻率溫度特性的中間性頻率 溫度特性，所以，能改善作爲彈性表面波裝置整體的頻率 溫度特性。並且，由於彈性表面波濾波器自身，未形成具 有正頻率溫度特性的膜，故不會導致傳輸損耗大幅度的劣 化及機電耦合係數的降低。 也就是說，以往，爲了改善溫度特性而於彈性表面波 濾波器之全面設有Si02膜，但在該場合中，存在機電耦合 係數變小的問題。相對於此，第1發明中，藉由將一端子 對彈性表面波諧振器連接於彈性表面波濾波器，即能獲得 充分的哀減量。而且，藉由僅在一端子對彈性表面波諧振 器上形成具有一定頻率溫度特性的膜，能改善溫度特性。 亦即，能一邊維持護濾波器特性，同時改善溫度特性。因 ____21 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
543289 A7 ____B7___ 五、發明說明（7°) 此，能提供不會導致頻帶內插入損耗劣化、具有良好的頻 率溫度特性的寬頻彈性表面波裝置。 第1發明的第1特定事項，係以覆蓋串聯於彈性表面 波濾波器的一端子對彈性表面波諧振器的至少1個之方式 ，形成上述Si〇2膜’以構成一端子對彈性表面波諧振器的 反諧振頻率存在於彈性表面波濾波器的通帶高頻側的衰減 區域。因此，可改善通帶高頻側的頻率溫度特性’亦即能 提供不會導致通帶內插入損耗大幅劣化，在通帶高頻側具 有良好頻率溫度特性的’寬頻彈性表面波裝置。 第1發明的第2特定事項，係以覆蓋並聯於彈性表面 波濾波器的一端子對彈性表面波諧振器的至少1個之方式 ，形成具有正頻率溫度特性的膜，使一端子對彈性表面波 諧振器的諧振頻率存在於彈性表面波濾波器的的通帶低頻 側的衰減區域，故能改善通帶低頻側的頻率溫度特性，提 供不會使頻帶內插入損耗大幅度劣化，在通帶低頻側具有 良好頻率溫度特性的寬頻彈性表面波裝置。 第1發明中，在組合上述第1、第2的特定事項所提 供的構成時，能改善通帶高頻側及低頻側雙方的頻率溫度 特性，進而能提供不會導致頻帶內插入損耗大幅度劣化， 於通帶全區域具有良好頻率溫度特性的寬頻彈性表面波裝 置。 第2發明的彈性表面波裝置，由於係在壓電基板上構 成有至少1個彈性表面波濾波器，於該彈性表面波濾波器 串聯及/或並聯至少1個一端子對彈性表面波諧振器，形 _______—_22____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
A7 543289 ____B7 _ 五、發明說明（>1) 成至少1個具有第1正頻率溫度特性的膜，以覆蓋至少1 個一端子對彈性表面波諧振器，並形成具有第2正頻率溫 度係數的膜，以覆蓋彈性表面波濾波器，而具有第2正頻 率溫度特性的膜較具有第1正頻率溫度特性的膜來得薄， 亦即，第2發明中，由於具有第1正頻率溫度特性的膜係 覆蓋至少1個彈性表面波諧振器，故藉由彈性表面波諧振 器的負荷能獲得充分的衰減量，並藉由具有該第1正頻率 溫度特性的膜來改善溫度特性。由於形成了具有上述第1 正頻率溫度特性的膜，故能提供不會導致頻帶內插入損耗 大幅劣化，在通帶低頻側或高頻側可實現良好的頻率溫度 特性的寬頻彈性表面波裝置。又，此時，由於係以具有第 2正頻率溫度特性的膜來覆蓋彈性表面波濾波器，可保護 彈性表面波濾波器抵擋金屬粉等。 第2發明的第1特定事項，由於係以覆蓋串聯於彈性 表面波濾波器的一端子對彈性表面波諧振器中的至少1個 之方式，形成上述第1 Si02膜，以使其構成爲一端子對彈 性表面波諧振器的反諧振頻率存在於彈性表面波濾波器的 通帶高頻側的衰減區域，故能提供改善在通帶高頻側的頻 率溫度特性，亦即不會導致通帶內插入損耗較大劣化，在 通帶高頻側具有良好頻率溫度特性的寬頻彈性表面波裝置 〇 第2發明的第2特定事項，由於係以覆蓋並聯於彈性 表面波濾波器的一端子對彈性表面波諧振器中的至少1個 之方式，形成第1 8丨02膜，以使其構成爲一端子對彈性表 ___23_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I βϋ 1 I I n ·1^ΰ4f n n n i n n n I n 1 n n n n ·ϋ ·1_1 n I n n n n 543289 A7 ____B7_ —___ 五、發明說明（>1) 面波諧振器的諧振頻率存在於彈性表面波濾波器的通帶低 頻側的衰減區域，故能改善在通帶低頻側上的頻率溫度特 性，能提供不會導致頻帶內插入耗損大幅劣化，在通帶低 頻側具有良好頻率溫度特性的寬頻彈性表面波裝置。 第2發明中，在組合上述第1、第2特定事項所提供 的構成時，能改善在通帶高頻側及低頻側雙方的頻率溫度 特性，進而提供不會導致頻帶內插入損耗大幅劣化，在通 帶全面具有良好頻率溫度特性的寬頻彈性表面波裝置。 本發明中，作爲壓電基板，使用36°〜44° YcutX傳 輸LiTa03基板的場合，雖然36°〜44° YcutX傳輸 LiTa03基板具有負的電阻溫度特性，但藉由形成具有上述 正頻率溫度特性的膜，能改善頻率溫度特性，因此根據本 發明，能提供頻率溫度特性良好的寬頻彈性表面波裝置。 本發明的頻率調整方法，僅需對形成具有上述正頻率 溫度特性的膜的一端子對彈性表面波諧振器中的至少1個 一端子對彈性表面波諧振器，對Si02膜進行蝕刻，即能容 易地調整頻率，能容易地提供所期望頻帶的彈性表面波裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) __24 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）
ϋ n n · n l n n n n n I n i n n n n ϋ ϋ n n ϋ l l flu in ϋ ·ϋ I ϋ ϋ ϋ flu I
Claims (1)
- 88825 ABCD 543289 六、申請專利範圍 1· 一種彈性表面波裝置，其特徵在於，具備： 具有負頻率溫度特性的壓電基板； 开夕成於則述壓電基板上的至少一個彈性表面波濾波器 形成於前述壓電基板上、與前述彈性表面波濾波器串 聯及/或並聯的至少1個一端子對彈性表面波諧振器； 前述壓電基板上，除了構成前述彈性表面波濾波器的 區域外，至少具備1個具有正頻率溫度特性的膜，該膜係 形成爲覆蓋至少1個前述彈性表面波諧振器。 < 2·如申請專利範圍第1項之彈性表面波裝置，其中， 形成前述具正頻率溫度特性的膜，以覆蓋串聯於前述彈性 表面波濾波器的前述一端子對彈性表面波諧振器的至少i 個，前述一端子對彈性表面波諧振器的反諧振頻率，係存 在於前述彈性表面波濾波器的通帶高頻側的衰減區域中。 3.如申請專利範圍第1項之彈性表面波裝置，其中， 形成前述具正頻率溫度特性的膜，以覆蓋串聯於前述彈性 表面波濾波器的前述一端子對彈性表面波諧振器的至少i 個，前述一端子對彈性表面波諧振器的諧振頻率，係存& 於前述彈性表面波濾波器的通帶低頻側的衰減區域中。 4·如申請專利範圍第1項之彈性表面波裝置，其ψ， 形成有前述具正頻率溫度特性的膜，以覆蓋前述一端子對 彈性表面波諧振器中，串聯於彈性表面波濾波器的至少i 個一端子對彈性表面波諧振器，該一端子對彈性表面波諧 振器的反諧振頻率係存在於則述彈性表面波滤波器的_胃 (請先閲讀背面之：/JE意事項再填寫本頁)\紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 543289 篮 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 高頻側的衰減區域中，並形成有前述具正頻率溫度特性的 膜，以覆蓋並聯於前述彈性表面波濾波器的至少1個一端 子對彈性表面波諧振器，該並聯的一端子對彈性表面波諧 振器的諧振頻率，係存在於前述彈性表面波濾波器的通帶 低頻側的衰減區域中。 5. —種彈性表面波裝置，其特徵在於，具有： 壓電基板； 形成於前述壓電基板上的至少1個彈性表面波濾波器 形成於前述壓電基板上、串聯及/或並聯於前述彈性 表面波濾波器的至少1個彈性表面波諧振器；亦具備 形成於前述壓電基板上的至少1個具有第1正頻率溫 度特性的膜，以覆蓋前述至少1個一端子對彈性表面波諧 振器；以及 形成於前述壓電基板上、具有第2正頻率溫度特性的 膜，以覆蓋前述彈性表面波濾波器； 前述具有第2正頻率溫度特性的膜的厚度較具有第1 正頻率溫度特性的膜的厚度要薄。 6. 如申請專利範圍第5項之彈性表面波裝置，其中， 形成有前述具第1正頻率溫度特性的膜，以覆蓋串聯於前 述彈性表面波濾波器的前述一端子對彈性表面波諧振器的 至少1個，前述一端子對彈性表面波諧振器的反諧振頻率 ，係存在於前述彈性表面波濾波器的通帶高頻側的衰減區 域中。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 88892 ABCD 543289 六、申請專利範圍 7.如申請專利範圍第5項之彈性表面波裝置，其中， 形成有前述具第1正頻率溫度特性的膜，以覆蓋並聯於前 述彈性表面波濾波器的前述一端子對彈性表面波諧振器的 至少1個，前述一端子對彈性表面波諧振器的諧振頻率， 係存在於前述彈性表面波濾波器的通帶低頻側的衰減區域 中。 8 ·如申請專利範圍第5項之彈性表面波裝置，其中， 形成有前述具第1正頻率溫度特性的膜’以覆盖則述一端 子對彈性表面波諧振器中’串聯於彈性表面波濾波器的至 少1個一端子對彈性表面波諧振器’該一端子對彈性表面 波諧振器的反諧振頻率係存在於前述彈性表面波濾波器的 通帶高頻側的衰減區域中’並形成有前述具第1正頻率溫 度特性的膜，以覆蓋並聯於前述彈性表面波濾波器的至少 1個一端子對彈性表面波諧振器，該並聯的一端子對彈性 表面波諧振器的諧振頻率，係存在於前述彈性表面波濾波 器的通帶低頻側的衰減區域中。 9. 如申請專利範圍第1或5項之彈性表面波裝置，其 中，前述具有正頻率溫度特性的膜係氧化矽膜。 10. 如申請專利範圍第9項之彈性表面波裝置，其中 ，前述氧化矽膜係Si02膜。 11. 如申請專利範圍第1或5項之彈性表面波裝置， 其中，前述壓電基板係由36°〜44° YcutX傳輸UTa03基 板所構成。 12. —種彈性表面波裝置之頻率調整方法，係用以調 __________3_ —-—------- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁)543289 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 整申請專利範圍第1或5項之彈性表面波裝置的頻率，其 特徵在於： 形成有前述具正頻率溫度特性的膜的一端子對彈性表 面波諧振器中，至少1個一端子對彈性表面波諧振器，係 藉由對具正頻率溫度特性的膜進行蝕刻以進行頻率調整。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐)
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