WO2010007805A1 - 分波器 - Google Patents

分波器 Download PDF

Info

Publication number
WO2010007805A1
WO2010007805A1 PCT/JP2009/053284 JP2009053284W WO2010007805A1 WO 2010007805 A1 WO2010007805 A1 WO 2010007805A1 JP 2009053284 W JP2009053284 W JP 2009053284W WO 2010007805 A1 WO2010007805 A1 WO 2010007805A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
filter
resonator
thin film
duplexer
substrate
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/053284
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
幸平 藤尾
高志 三宅
圭一 梅田
上坂　健一
Original Assignee
株式会社 村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社 村田製作所 filed Critical 株式会社 村田製作所
Priority to JP2010520789A priority Critical patent/JPWO2010007805A1/ja
Publication of WO2010007805A1 publication Critical patent/WO2010007805A1/ja
Priority to US12/985,366 priority patent/US20110102102A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/70—Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H9/703—Networks using bulk acoustic wave devices
    • H03H9/706—Duplexers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/0023—Balance-unbalance or balance-balance networks
    • H03H9/0028—Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices
    • H03H9/0033—Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices having one acoustic track only
    • H03H9/0038—Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices having one acoustic track only the balanced terminals being on the same side of the track
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/0023—Balance-unbalance or balance-balance networks
    • H03H9/0028—Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices
    • H03H9/0033—Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices having one acoustic track only
    • H03H9/0042—Balance-unbalance or balance-balance networks using surface acoustic wave devices having one acoustic track only the balanced terminals being on opposite sides of the track
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H03H9/0538—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements
    • H03H9/0566—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements for duplexers
    • H03H9/0571—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements for duplexers including bulk acoustic wave [BAW] devices
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/05—Holders; Supports
    • H03H9/0538—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements
    • H03H9/0566—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements for duplexers
    • H03H9/0576—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements for duplexers including surface acoustic wave [SAW] devices
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/171—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
    • H03H9/172—Means for mounting on a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
    • H03H9/173—Air-gaps
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/171—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
    • H03H9/172—Means for mounting on a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
    • H03H9/175—Acoustic mirrors
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/70—Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H9/72—Networks using surface acoustic waves
    • H03H9/725—Duplexers

Definitions

  • the present invention relates to a duplexer, and more particularly to a duplexer including a piezoelectric thin film resonator and an acoustic wave resonator.
  • the transmission filter of the duplexer is constituted by a BAW resonator (piezoelectric thin film resonator), and the reception filter is constituted by a BAW resonator and a SAW resonator (surface acoustic wave resonator), respectively, as shown in the sectional view of FIG.
  • the SAW chip CH1 and the BAW chip CH2 are flip-chip mounted on the support substrate 2 using bumps BU (see, for example, Patent Document 1). JP 2008-504756 Gazette
  • the present invention intends to provide a duplexer that can be reduced in size and performance.
  • the present invention provides a duplexer configured as follows.
  • the duplexer includes (a) a transmission filter including a piezoelectric thin film resonator, and (b) a reception filter including a piezoelectric thin film resonator and an elastic wave resonator.
  • the piezoelectric thin film resonator of the transmission filter and the piezoelectric thin film resonator and the acoustic wave resonator of the reception filter are formed on the same substrate.
  • the transmission filter and the reception filter may include an element such as an inductor other than the resonator.
  • the duplexer since all the resonators constituting the transmission filter and the reception filter are formed on one substrate, a duplexer using a plurality of chips respectively formed on different substrates as in the conventional example Compared with the case of configuring the duplexer, the duplexer can be reduced in size and performance.
  • the piezoelectric thin film resonator of the transmission filter, the piezoelectric thin film resonator and the acoustic wave resonator of the reception filter are formed on one main surface of the substrate.
  • a temperature characteristic improving film for improving the temperature characteristic of the reception filter is formed on the other main surface of the substrate.
  • the temperature characteristic improving film can improve the temperature characteristic of a part (for example, a longitudinally coupled surface acoustic wave filter) constituted by the acoustic wave resonator of the reception filter, and is constituted by the acoustic wave resonator in the reception filter Since the characteristic deterioration due to the temperature characteristic difference between the portion to be formed (for example, the longitudinally coupled surface acoustic wave filter) and the portion constituted by the piezoelectric thin film resonator is eliminated, higher performance of the duplexer can be achieved. .
  • a part for example, a longitudinally coupled surface acoustic wave filter
  • the acoustic wave resonator of the reception filter is disposed between the substrate and the piezoelectric thin film resonator of the transmission filter and the piezoelectric thin film resonator of the reception filter.
  • the acoustic wave resonator of the reception filter is disposed on the substrate, and the piezoelectric thin film resonator of the transmission filter and the piezoelectric thin film resonator of the reception filter are disposed thereon, thereby reducing the area of the substrate. Therefore, it is possible to further reduce the size of the duplexer.
  • the acoustic wave resonator of the reception filter is formed on a piezoelectric substrate disposed on the same substrate.
  • the piezoelectric thin film resonator of the transmission filter and the piezoelectric thin film resonator of the reception filter can be directly formed on the same substrate, and the elastic wave resonator of the reception filter can be formed on the piezoelectric substrate disposed on the same substrate.
  • the same substrate is a piezoelectric substrate.
  • the piezoelectric thin film resonator of the transmission filter, the piezoelectric thin film resonator of the reception filter, and the elastic wave resonator of the reception filter can be directly formed on the same substrate, it is not necessary to use a plurality of types of substrates.
  • the duplexer can be downsized.
  • the piezoelectric thin film resonator of the transmission filter and the piezoelectric thin film resonator of the reception filter are formed on the acoustic wave resonator of the reception filter.
  • the duplexer can be further reduced in size. Can be realized.
  • the duplexer can be reduced in size and performance.
  • Example 1 It is an electric circuit diagram of a duplexer.
  • Example 1 It is a block diagram of a duplexer.
  • Example 1 It is sectional drawing of a piezoelectric thin film resonator.
  • Example 1 It is sectional drawing of a piezoelectric thin film resonator.
  • (Modification 1 of Example 1) It is a block diagram of a longitudinally coupled filter.
  • Example 1 It is a block diagram of a longitudinally coupled filter.
  • Modification 2 of Example 1 It is a block diagram of a duplexer.
  • Example 2 It is a block diagram of a duplexer.
  • Example 2 It is a block diagram of a duplexer.
  • Example 3 It is a block diagram of a duplexer.
  • Example 4 It is a block diagram of a duplexer. (Conventional example)
  • Example 1 A duplexer 30 of Example 1 will be described with reference to FIGS.
  • the duplexer 30 of the first embodiment includes resonators 51 to 60 and a longitudinally coupled filter 46, and transmits between the antenna end, the Tx end, and the Rx end.
  • a filter 32 and a reception filter 34 are configured.
  • the inductors L1 to L6 may be included in the duplexer 30 itself or may be externally attached to the duplexer 30.
  • the transmission filter 32 configured between the antenna end and the Tx end includes four series resonators 51, 53, 55, 57 and three parallel resonators 52, 54, 56 connected in a ladder shape.
  • the reception filter 34 configured between the antenna end and the Rx end includes resonators 58, 59, 60 and a longitudinally coupled filter 46.
  • Unbalance (unbalance signal) can be input / output at the Tx end.
  • the reception filter has a function of converting an unbalanced signal into a balanced signal (balanced signal), and a balanced signal is output to the Rx end.
  • the resonators 51 to 57 of the transmission filter 32 and the resonators 58 to 60 of the reception filter 34 are piezoelectric thin film (BAW) resonators.
  • the longitudinally coupled filter 46 of the reception filter 34 is a longitudinally coupled surface acoustic wave filter composed of a surface acoustic wave (SAW) resonator (not shown).
  • a transmission side BAW resonator group 42 including the resonators 51 to 57 of the transmission filter 32, a reception side BAW resonator group 44 including the resonators 58 to 60 of the reception filter 34, and a longitudinally coupled filter 46 of the reception filter 34 are formed on the same substrate 40 as schematically shown in the block diagram of FIG.
  • a transmission filter BAW resonator group 42 and a reception filter BAW resonator group 44 are formed on a Si substrate 40, and a longitudinally coupled filter 46 is formed on a piezoelectric substrate 100 disposed on the Si substrate 40.
  • the BAW resonators of the BAW resonator groups 42 and 44 are configured as an air gap type BAW resonator 10 shown in the cross-sectional view of FIG.
  • the BAW resonator 10 shown in FIG. 3 includes a Ti / Al lower electrode 14, an AlN piezoelectric film 16, a Ti / Al upper electrode 18, and an AlN additional film 20 stacked in this order on a Si substrate 40. Yes.
  • the lower electrode 14 has a portion supported by the Si substrate 40 and a portion floating from the Si substrate 40 via the gap 13.
  • a vibrating portion 24 in which the piezoelectric film 16 is sandwiched between the lower electrode 14 and the upper electrode 18 is formed in the floating portion.
  • the gap 13 is formed by disposing a sacrificial layer on the Si substrate 40, laminating the lower electrode 14 and the like thereon, and then removing the sacrificial layer.
  • the BAW resonators of the BAW resonator groups 42 and 44 may be configured like the acoustic reflection type BAW resonator 10a shown in the cross-sectional view of FIG.
  • the BAW resonator 10a is formed on the acoustic reflection layer 15 in which a vibrating portion 24a in which the piezoelectric film 16a is sandwiched between the electrodes 14a and 18a is provided instead of the gap.
  • the acoustic reflection layer 15 is formed by alternately laminating at least three or more layers 15a and 15b each having a length of a quarter of the operating frequency and having different impedances on the Si substrate 40a.
  • the acoustic reflection layer 15 is formed in the concave portion of the Si substrate 40a.
  • the acoustic reflection layer may be formed on the plane of the substrate, and the vibration unit may be disposed thereon.
  • the wiring between the BAW resonators of the BAW resonator groups 42 and 44 can be formed simultaneously with the upper electrode and the lower electrode of the BAW resonator.
  • the longitudinally coupled filter 46 is a longitudinally coupled surface acoustic wave (SAW) filter formed on the piezoelectric substrate 100 using a surface acoustic wave (SAW) resonator as shown in the block diagram of FIG.
  • SAW surface acoustic wave
  • a piezoelectric substrate 100 made of 40 ⁇ 5 ° YcutX propagation LiTaO 3 .
  • three comb-shaped or interdigital IDT (Inter-Digital Transducer) electrodes 101, 102, and 103 are arranged from the left and right in the drawing.
  • Two reflectors 104 and 105 arranged so as to be sandwiched are formed of aluminum (Al), and are arranged along the propagation direction of the surface acoustic wave.
  • the left and right IDT electrodes 101 and 103 are respectively connected to the unbalanced signal terminal 108, and the center IDT electrode 102 is connected to the balanced signal terminals 106 and 107.
  • a temperature compensation film made of SiO 2 for improving temperature characteristics is formed on the IDT electrodes 101, 102, 103, the reflectors 104, 105 and their surroundings as necessary.
  • the central IDT electrode 102 is connected to the unbalanced signal terminal 108, and the left and right IDT electrodes 101 and 103 are connected to the balanced signal terminals 106 and 107, respectively. It doesn't matter.
  • a piezoelectric thin film may be formed on the Si substrate 40 instead of the piezoelectric substrate 100, and the longitudinally coupled SAW filter 46 may be formed on the piezoelectric thin film.
  • the duplexer can be downsized and improved in performance.
  • Example 2 The duplexer 30a of Example 2 will be described with reference to FIG.
  • the duplexer 30a of the second embodiment is configured in substantially the same manner as the duplexer 30 of the first embodiment, as schematically shown in the configuration diagram of FIG. Below, the same code
  • the duplexer 30a according to the second embodiment is configured in substantially the same manner as the duplexer 30 according to the first embodiment, and includes a BAW resonator group 42 for a transmission filter, a BAW resonator group 44 for a reception filter, and a longitudinal coupling of reception filters.
  • the mold filter 46 is formed on the same substrate 100a.
  • the same substrate 100a on which the BAW resonator groups 42 and 44 and the longitudinally coupled filter 46 are formed is a piezoelectric substrate, and the longitudinal direction of the reception filter is formed on the piezoelectric substrate 100a.
  • a combined filter 46 is formed directly.
  • the BAW resonators of the BAW resonator group 42 of the transmission filter and the BAW resonator group 44 of the reception filter formed on the piezoelectric substrate 100a have an air gap type configuration that can be easily manufactured.
  • the duplexer 30a of the second embodiment can form all the resonators on the piezoelectric substrate 100a, it is not necessary to use a plurality of types of substrates, and the size can be reduced.
  • Example 3 The duplexer 30b of Example 3 will be described with reference to FIG.
  • a temperature characteristic improving film 41 is added to the configuration of the duplexer 30 of the first embodiment.
  • the temperature characteristic improving film 41 is formed on a surface 40t opposite to the surface 40s on which the resonator of the substrate 40 is formed, and is formed using a material having a linear expansion coefficient different from that of the substrate 40.
  • the Al 2 O 3 film 41 is formed on the lower surface 40 t of the Si substrate 40.
  • the temperature characteristic improving film 41 may be made of a material other than Al 2 O 3 , for example, a material such as SiO 2 .
  • the duplexer 30b of the third embodiment can improve the temperature characteristics of the longitudinally coupled SAW filter 46 by adding the temperature characteristics improving film 41, and the longitudinally coupled SAW filter 46 and the BAW resonator 58, in the receiving filter. Since the characteristic deterioration due to the temperature characteristic difference from 59 and 60 is eliminated, it is possible to improve the performance of the duplexer.
  • the duplexer 30c of the fourth embodiment includes a reception filter longitudinally coupled filter 46x formed on the piezoelectric substrate 100b, and the reception filter longitudinally coupled filter 46x.
  • a BAW resonator group 42 of the transmission filter and a BAW resonator group 44 of the reception filter are formed.
  • the longitudinally coupled filter 46x of the reception filter so as to cover it.
  • silicon oxide which is a temperature characteristic compensation film is formed.
  • a BAW resonator group 42 for a transmission filter and a BAW resonator group 44 for a reception filter are formed.
  • the longitudinally coupled filter 46x may be constituted by a boundary acoustic wave resonator.
  • the substrate area can be reduced by superimposing the BAW resonator groups 42 and 44 on the longitudinally coupled filter 46x, so that the duplexer can be further reduced in size.
  • the transmission filter is configured using a piezoelectric thin film resonator
  • the reception filter is configured using a piezoelectric thin film resonator and an acoustic wave resonator
  • the piezoelectric thin film resonator and the reception filter of the transmission filter are configured.
  • a longitudinally coupled filter instead of configuring a longitudinally coupled filter with a SAW resonator, it may be configured with a boundary wave resonator.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

　小型化、高性能化が可能となる分波器を提供する。 　分波器３０は、（ａ）圧電薄膜共振器５１～５７を含む送信フィルタ３２と、（ｂ）圧電薄膜共振器５８～６０及び弾性波共振器を含む受信フィルタ３４とを備える。送信フィルタ３２の圧電薄膜共振器５１～５７と、受信フィルタ３４の圧電薄膜共振器５８～６０及び弾性波共振器とが、同一基板上に形成される。

Description

分波器
　本発明は分波器に関し、詳しくは、圧電薄膜共振器と弾性波共振器とを含む分波器に関する。
　従来、分波器の送信フィルタをＢＡＷ共振器（圧電薄膜共振器）で、受信フィルタをＢＡＷ共振器及びＳＡＷ共振器（弾性表面波共振器）でそれぞれ構成し、図１０の断面図に示すように、ＳＡＷチップＣＨ１とＢＡＷチップＣＨ２とを、支持体基板２にバンプＢＵを用いてフリップチップ実装することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特表２００８－５０４７５６号公報
　しかしながら、この構成では、ＳＡＷチップＣＨ１とＢＡＷチップＣＨ２の少なくとも２つのチップで構成されるため、分波器のサイズが大きくなってしまう。また、高性能化できない。
　本発明は、かかる実情に鑑み、小型化、高性能化が可能となる分波器を提供しようとするものである。
　本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した分波器を提供する。
　分波器は、（ａ）圧電薄膜共振器を含む送信フィルタと、（ｂ）圧電薄膜共振器及び弾性波共振器を含む受信フィルタとを備える。前記送信フィルタの前記圧電薄膜共振器と、前記受信フィルタの前記圧電薄膜共振器及び前記弾性波共振器とが、同一基板上に形成される。
　上記構成において、送信フィルタや受信フィルタは、共振器以外のインダクタ等の素子を含んでもよい。
　上記構成によれば、送信フィルタと受信フィルタを構成する全ての共振器が１つの基板上に形成されるため、従来例のように異なる基板にそれぞれ形成された複数のチップを用いて分波器を構成する場合と比べると、分波器の小型化、高性能化が可能となる。
　好ましくは、前記基板の一方主面上に、前記送信フィルタの前記圧電薄膜共振器と、前記受信フィルタの前記圧電薄膜共振器及び前記弾性波共振器とが形成される。前記基板の他方主面に、前記受信フィルタの温度特性を改善するための温度特性改善膜が形成される。
　この場合、温度特性改善膜により、受信フィルタの弾性波共振器で構成される部分（例えば、縦結合型弾性表面波フィルタ）の温度特性が改善できるとともに、受信フィルタ内における弾性波共振器により構成される部分（例えば、縦結合型弾性表面波フィルタ）と圧電薄膜共振器により構成される部分との温度特性差に起因した特性劣化がなくなるため、分波器のより高性能化が可能となる。
　好ましくは、前記基板と、前記送信フィルタの前記圧電薄膜共振器及び前記受信フィルタの前記圧電薄膜共振器との間に、前記受信フィルタの前記弾性波共振器が配置される。
　この場合、基板上に受信フィルタの弾性波共振器を配置し、その上に、送信フィルタの圧電薄膜共振器と受信フィルタの圧電薄膜共振器とを配置することで、基板の面積を小さくすることができるので、分波器のさらなる小型化が可能になる。
　具体的には、以下のように種々の態様で構成することができる。
　好ましい一態様において、前記受信フィルタの前記弾性波共振器は、前記同一基板上に配置された圧電基板上に形成される。
　この場合、送信フィルタの圧電薄膜共振器と受信フィルタの圧電薄膜共振器とは同一基板に直接形成し、受信フィルタの弾性波共振器は同一基板上に配置された圧電基板に形成することができる。
　好ましい他の態様において、前記同一基板が圧電基板である。
　この場合、送信フィルタの圧電薄膜共振器と、受信フィルタの圧電薄膜共振器と、受信フィルタの弾性波共振器とを、同一基板上に直接形成できるため、複数種類の基板を用いる必要がなくなり、分波器の小型化が可能である。
　好ましいさらに別の態様において、前記受信フィルタの前記弾性波共振器上に、前記送信フィルタの前記圧電薄膜共振器と前記受信フィルタの前記圧電薄膜共振器とが形成されている。
　この場合、受信フィルタの弾性波共振器上に、送信フィルタの圧電薄膜共振器と受信フィルタの圧電薄膜共振器とを重ねることにより、基板面積を小さくすることができるので、分波器のさらなる小型化が可能になる。
　本発明によれば、分波器の小型化及び高性能化が可能になる。
分波器の電気回路図である。（実施例１） 分波器の構成図である。（実施例１） 圧電薄膜共振器の断面図である。（実施例１） 圧電薄膜共振器の断面図である。（実施例１の変形例１） 縦結合型フィルタの構成図である。（実施例１） 縦結合型フィルタの構成図である。（実施例１の変形例２） 分波器の構成図である。（実施例２） 分波器の構成図である。（実施例３） 分波器の構成図である。（実施例４） 分波器の構成図である。（従来例）
符号の説明
　３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ　分波器
　３２　送信フィルタ
　３４　受信フィルタ
　４０　基板
　４０ｓ　面（一方主面）
　４０ｔ　面（他方主面）
　４１　温度特性改善膜
　４２，４４　ＢＡＷ共振器群
　４６，４６ｘ　縦結合型フィルタ
　５１～６０　共振器
１００，１００ａ，１００ｂ　圧電基板
　以下、本発明の実施の形態について、図１～図９を参照しながら説明する。
　＜実施例１＞　実施例１の分波器３０について、図１～図６を参照しながら説明する。
　図１の電気回路図に示すように、実施例１の分波器３０は、共振器５１～６０と、縦結合型フィルタ４６とを備え、アンテナ端とＴｘ端及びＲｘ端の間に、送信フィルタ３２と受信フィルタ３４とを構成する。インダクタＬ１～Ｌ６は、分波器３０自体が備えても、分波器３０に外付けされてもよい。
　アンテナ端とＴｘ端との間に構成される送信フィルタ３２は、梯子型に接続された４つの直列共振器５１，５３，５５，５７と３つの並列共振器５２，５４，５６とを備える。アンテナ端とＲｘ端との間に構成される受信フィルタ３４は、共振器５８，５９，６０と縦結合型フィルタ４６とを備える。
　Ｔｘ端には、不平衡（アンバランス信号）を入・出力できる。受信フィルタは不平衡信号を平衡信号（バランス信号）に変換する機能を持ち、Ｒｘ端には、平衡信号が出力される。
　送信フィルタ３２の共振器５１～５７と、受信フィルタ３４の共振器５８～６０は、圧電薄膜（ＢＡＷ）共振器である。受信フィルタ３４の縦結合型フィルタ４６は、弾性表面波（ＳＡＷ）共振器（図示せず）で構成された縦結合型弾性表面波フィルタである。
　送信フィルタ３２の共振器５１～５７を含む送信側ＢＡＷ共振器群４２と、受信フィルタ３４の共振器５８～６０を含む受信側ＢＡＷ共振器群４４と、受信フィルタ３４の縦結合型フィルタ４６とは、図２の構成図に模式的に示すように、同一基板４０上に形成されている。
　例えば、Ｓｉ基板４０上に、送信フィルタのＢＡＷ共振器群４２と受信フィルタのＢＡＷ共振器群４４とが形成され、Ｓｉ基板４０上に配置された圧電基板１００に縦結合型フィルタ４６が形成される。
　ＢＡＷ共振器群４２，４４のＢＡＷ共振器は、図３の断面図に示すエアギャップ型のＢＡＷ共振器１０のように構成される。
　すなわち、図３に示すＢＡＷ共振器１０は、Ｓｉ基板４０上に、Ｔｉ／Ａｌの下部電極１４、ＡｌＮの圧電膜１６、Ｔｉ／Ａｌの上部電極１８、ＡｌＮの付加膜２０が順に積層されている。
　下部電極１４は、Ｓｉ基板４０に支持された部分と、Ｓｉ基板４０から空隙１３を介して浮いた部分とを有する。この浮いた部分に、下部電極１４と上部電極１８との間に圧電膜１６が挟まれた振動部２４が形成されている。空隙１３は、Ｓｉ基板４０上に犠牲層を配置し、その上に下部電極１４等を積層した後に犠牲層を除去することによって形成する。
　ＢＡＷ共振器群４２，４４のＢＡＷ共振器は、図４の断面図に示す音響反射型のＢＡＷ共振器１０ａのように構成されてもよい。
　すなわち、図４に示すように、ＢＡＷ共振器１０ａは、電極１４ａ，１８ａの間に圧電膜１６ａが挟まれた振動部２４ａが、空隙の代わりに設けられている音響反射層１５上に形成される。音響反射層１５は、Ｓｉ基板４０ａに、それぞれ動作周波数の４分の１の波長の長さを有し、インピーダンスが異なる層１５ａ，１５ｂを交互に、少なくとも３層以上積層することによって形成する。
　図４では、音響反射層１５がＳｉ基板４０ａの凹部内に形成されているが、基板の平面上に音響反射層を形成し、その上に振動部を配置する構成としてもよい。
　ＢＡＷ共振器群４２，４４のＢＡＷ共振器間の配線は、ＢＡＷ共振器の上部電極や下部電極と同時に形成することができる。
　縦結合型フィルタ４６は、図５の構成図に示すように圧電基板１００上に、弾性表面波（ＳＡＷ）共振器を用いて形成された縦結合型弾性表面波（ＳＡＷ）フィルタである。
　具体的には、４０±５°ＹｃｕｔＸ伝搬ＬｉＴａＯ３からなる圧電基板１００上に、３つの櫛型又はすだれ状のＩＤＴ（Inter-Digital Transducer）電極１０１，１０２，１０３と、それらを図において左右から挟み込むように配置された２つの反射器１０４，１０５とが、それぞれアルミニウム（Ａｌ）で形成され、弾性表面波の伝搬方向に沿って配置されている。左右のＩＤＴ電極１０１，１０３がそれぞれ不平衡信号端子１０８に接続され、中央のＩＤＴ電極１０２が平衡信号端子１０６，１０７に接続されている。
　ＩＤＴ電極１０１，１０２，１０３、反射器１０４，１０５及びその周辺の上に、必要に応じて、温度特性を良くするためのＳｉＯ２からなる温度補償膜が形成される。
　なお、図６の構成図に示すように、中央のＩＤＴ電極１０２が不平衡信号端子１０８に接続され、左右のＩＤＴ電極１０１，１０３が平衡信号端子１０６，１０７にそれぞれ接続される構成であっても構わない。
　圧電基板１００はＳｉ基板４０に貼り付けられているが、圧電基板１００の代わりに圧電薄膜をＳｉ基板４０上に形成し、圧電薄膜上に縦結合型ＳＡＷフィルタ４６を形成しても構わない。
　実施例１の分波器３０のように、１つの基板４０上に全ての共振器が形成されると、分波器の小型化、高性能化が可能となる。
　＜実施例２＞　実施例２の分波器３０ａについて、図７を参照しながら説明する。
　実施例２の分波器３０ａは、図７の構成図に模式的に示すように、実施例１の分波器３０と略同様に構成される。以下では、実施例１と同じ構成には同じ符号を用い、相違点を中心に説明する。
　実施例２の分波器３０ａは、実施例１の分波器３０と略同様に構成され、送信フィルタのＢＡＷ共振器群４２と、受信フィルタのＢＡＷ共振器群４４と、受信フィルタの縦結合型フィルタ４６とが、同一基板１００ａ上に形成される。
　しかし、実施例１の分波器３０と異なり、ＢＡＷ共振器群４２，４４と縦結合型フィルタ４６とが形成される同一基板１００ａが圧電基板であり、この圧電基板１００ａ上に受信フィルタの縦結合型フィルタ４６が直接形成される。
　圧電基板１００ａ上に形成される送信フィルタのＢＡＷ共振器群４２と受信フィルタのＢＡＷ共振器群４４とのＢＡＷ共振器は、作製が容易であるエアギャップ型の構成とすることが望ましい。
　実施例２の分波器３０ａは、圧電基板１００ａ上に全ての共振器を形成できるため、複数種類の基板を用いる必要がなくなり、小型化が可能になる。
　＜実施例３＞　実施例３の分波器３０ｂについて、図８を参照しながら説明する。
　実施例３の分波器３０ｂは、図８の構成図に模式的に示すように、実施例１の分波器３０の構成に、温度特性改善膜４１が追加されている。
　すなわち、温度特性改善膜４１は、基板４０の共振器が形成された面４０ｓとは反対側の面４０ｔに形成され、基板４０とは線膨張係数が異なる材料を用いて形成される。例えば、Ｓｉ基板４０の下面４０ｔにＡｌ２Ｏ３膜４１を形成する。温度特性改善膜４１は、Ａｌ２Ｏ３以外の材料、例えばＳｉＯ２等の材料を用いてもよい。
　実施例３の分波器３０ｂは、温度特性改善膜４１を追加することにより、縦結合型ＳＡＷフィルタ４６の温度特性を改善できるとともに、受信フィルタにおいて縦結合型ＳＡＷフィルタ４６とＢＡＷ共振器５８，５９，６０との温度特性差に起因した特性劣化がなくなるため、分波器のより高性能化が可能になる。
　＜実施例４＞　実施例４の分波器３０ｃについて、図９を参照しながら説明する。
　図９の構成図に模式的に示すように、実施例４の分波器３０ｃは、圧電基板１００ｂ上に、受信フィルタの縦結合型フィルタ４６ｘが形成され、受信フィルタの縦結合型フィルタ４６ｘ上に、送信フィルタのＢＡＷ共振器群４２と受信フィルタのＢＡＷ共振器群４４とが形成されている。
　具体的には、圧電基板１００ｂ上に、受信フィルタの縦結合型フィルタ４６ｘとして、図５又は図６に示した縦結合型フィルタのＩＤＴ電極や反射器等が形成され、その上を覆うように、温度特性補償膜である酸化シリコンが形成される。この酸化シリコンの上に、送信フィルタのＢＡＷ共振器群４２と受信フィルタのＢＡＷ共振器群４４とが形成されている。
　縦結合型フィルタ４６ｘは、弾性境界波共振器により構成されてもよい。
　実施例４の分波器３０ｃは、縦結合型フィルタ４６ｘにＢＡＷ共振器群４２，４４を重ねることにより、基板面積を小さくすることができるので、分波器のさらなる小型化が可能になる。
　＜まとめ＞　以上のように、送信フィルタは圧電薄膜共振器を用いて構成し、受信フィルタは圧電薄膜共振器及び弾性波共振器を用いて構成するとともに、送信フィルタの圧電薄膜共振器及び受信フィルタの圧電薄膜共振器と、受信フィルタの弾性波共振器とを同一基板上に形成することにより、分波器の小型化及び高性能化が可能になる。
　なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。
　例えば、縦結合型フィルタをＳＡＷ共振器で構成する代わりに、境界波共振器で構成してもよい。

Claims (6)

  1. 　圧電薄膜共振器を含む送信フィルタと、圧電薄膜共振器及び弾性波共振器を含む受信フィルタとを備えた分波器であって、
    　前記送信フィルタの前記圧電薄膜共振器と、前記受信フィルタの前記圧電薄膜共振器及び前記弾性波共振器とが、同一基板上に形成されることを特徴とする、分波器。
  2. 　前記基板の一方主面上に、前記送信フィルタの前記圧電薄膜共振器と、前記受信フィルタの前記圧電薄膜共振器及び前記弾性波共振器とが形成され、
    　前記基板の他方主面に、前記受信フィルタの温度特性を改善するための温度特性改善膜が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の分波器。
  3. 　前記基板と、前記送信フィルタの前記圧電薄膜共振器及び前記受信フィルタの前記圧電薄膜共振器との間に、前記受信フィルタの前記弾性波共振器が配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の分波器。
  4. 　前記受信フィルタの前記弾性波共振器は、前記同一基板上に配置された圧電基板上に形成されることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の分波器。
  5. 　前記同一基板が圧電基板であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の分波器。
  6. 　前記受信フィルタの前記弾性波共振器上に、前記送信フィルタの前記圧電薄膜共振器と前記受信フィルタの前記圧電薄膜共振器とが形成されていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の分波器。
PCT/JP2009/053284 2008-07-17 2009-02-24 分波器 WO2010007805A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010520789A JPWO2010007805A1 (ja) 2008-07-17 2009-02-24 分波器
US12/985,366 US20110102102A1 (en) 2008-07-17 2011-01-06 Duplexer

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-185518 2008-07-17
JP2008185518 2008-07-17

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US12/985,366 Continuation US20110102102A1 (en) 2008-07-17 2011-01-06 Duplexer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010007805A1 true WO2010007805A1 (ja) 2010-01-21

Family

ID=41550214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/053284 WO2010007805A1 (ja) 2008-07-17 2009-02-24 分波器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20110102102A1 (ja)
JP (1) JPWO2010007805A1 (ja)
WO (1) WO2010007805A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021193345A1 (ja) * 2020-03-24 2021-09-30 デクセリアルズ株式会社 バルク波共振子および帯域通過フィルタ

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5792554B2 (ja) * 2011-08-09 2015-10-14 太陽誘電株式会社 弾性波デバイス
US10541673B2 (en) * 2016-10-28 2020-01-21 Skyworks Solutions, Inc. Acoustic wave filter including two types of acoustic wave resonators
DE102019119677A1 (de) * 2019-07-19 2021-01-21 RF360 Europe GmbH HF-Empfangsfilter, HF-Duplexer und HF-Multiplexer

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004363926A (ja) * 2003-06-04 2004-12-24 Hitachi Metals Ltd マルチバンド用送受信機およびそれを用いた無線通信機
JP2006074749A (ja) * 2004-08-04 2006-03-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd アンテナ共用器、ならびに、それを用いた高周波モジュールおよび通信機器
JP2007037102A (ja) * 2005-07-27 2007-02-08 Samsung Electronics Co Ltd 薄膜バルク音響共振器および表面音響波共振器が集積された集積フィルタおよびその製造方法
JP2008054277A (ja) * 2006-07-27 2008-03-06 Koike Co Ltd 圧電基板及びその製造方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6068710A (ja) * 1983-09-26 1985-04-19 Toshiba Corp 圧電薄膜共振子
US6407649B1 (en) * 2001-01-05 2002-06-18 Nokia Corporation Monolithic FBAR duplexer and method of making the same
US6424238B1 (en) * 2001-01-08 2002-07-23 Motorola, Inc. Acoustic wave filter and method of forming the same
US6885260B2 (en) * 2001-05-11 2005-04-26 Ube Industries, Ltd. Filter using film bulk acoustic resonator and transmission/reception switch
DE20221966U1 (de) * 2002-06-06 2010-02-25 Epcos Ag Mit akustischen Wellen arbeitendes Bauelement mit einem Anpaßnetzwerk
KR100486627B1 (ko) * 2003-02-21 2005-05-03 엘지전자 주식회사 반도체 패키지
JP2004312201A (ja) * 2003-04-04 2004-11-04 Murata Mfg Co Ltd 圧電共振子、その製造方法、圧電フィルタ、デュプレクサ、通信装置
DE10317969B4 (de) * 2003-04-17 2005-06-16 Epcos Ag Duplexer mit erweiterter Funktionalität
US7327205B2 (en) * 2004-03-12 2008-02-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. Demultiplexer and surface acoustic wave filter
US20070210876A1 (en) * 2004-06-17 2007-09-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Fbar Filter
DE102004031397A1 (de) * 2004-06-29 2006-01-26 Epcos Ag Duplexer
ATE427582T1 (de) * 2004-07-20 2009-04-15 Murata Manufacturing Co Piezoelektrisches filter
JP4587732B2 (ja) * 2004-07-28 2010-11-24 京セラ株式会社 弾性表面波装置
US7446629B2 (en) * 2004-08-04 2008-11-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Antenna duplexer, and RF module and communication apparatus using the same
JP2007060411A (ja) * 2005-08-25 2007-03-08 Fujitsu Media Device Kk 分波器
DE102005045372B4 (de) * 2005-09-22 2021-08-19 Snaptrack, Inc. Bauelement mit mindestens einem mit akustischen Wellen arbeitenden Filter
JP2007282192A (ja) * 2006-03-17 2007-10-25 Ngk Insulators Ltd 圧電薄膜デバイス
KR100719123B1 (ko) * 2006-07-27 2007-05-18 삼성전자주식회사 멀피 밴드 필터모듈 및 그 제조방법
US7569976B2 (en) * 2006-07-27 2009-08-04 Koike Co., Ltd. Piezo-electric substrate and manufacturing method of the same
JP2008085562A (ja) * 2006-09-27 2008-04-10 Renesas Technology Corp 弾性波フィルタおよびその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004363926A (ja) * 2003-06-04 2004-12-24 Hitachi Metals Ltd マルチバンド用送受信機およびそれを用いた無線通信機
JP2006074749A (ja) * 2004-08-04 2006-03-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd アンテナ共用器、ならびに、それを用いた高周波モジュールおよび通信機器
JP2007037102A (ja) * 2005-07-27 2007-02-08 Samsung Electronics Co Ltd 薄膜バルク音響共振器および表面音響波共振器が集積された集積フィルタおよびその製造方法
JP2008054277A (ja) * 2006-07-27 2008-03-06 Koike Co Ltd 圧電基板及びその製造方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021193345A1 (ja) * 2020-03-24 2021-09-30 デクセリアルズ株式会社 バルク波共振子および帯域通過フィルタ
JP2021153263A (ja) * 2020-03-24 2021-09-30 デクセリアルズ株式会社 バルク波共振子および帯域通過フィルタ
JP2021185718A (ja) * 2020-03-24 2021-12-09 デクセリアルズ株式会社 バルク波共振子および帯域通過フィルタ
JP2021192549A (ja) * 2020-03-24 2021-12-16 デクセリアルズ株式会社 バルク波共振子および帯域通過フィルタ
JP7165248B2 (ja) 2020-03-24 2022-11-02 デクセリアルズ株式会社 バルク波共振子および帯域通過フィルタ
JP7165247B2 (ja) 2020-03-24 2022-11-02 デクセリアルズ株式会社 バルク波共振子および帯域通過フィルタ

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2010007805A1 (ja) 2012-01-05
US20110102102A1 (en) 2011-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109600125B (zh) 滤波器
KR102316966B1 (ko) 멀티플렉서
JP6408592B2 (ja) フィルタ，分波器および通信装置
JP6658070B2 (ja) マルチプレクサ、送信装置および受信装置
JP6573668B2 (ja) 弾性波装置および通信装置
US9231557B2 (en) Duplexer
JP6651643B2 (ja) 弾性波フィルタ、分波器および通信装置
JP5187597B2 (ja) 弾性波素子
WO2006134959A1 (ja) 多重モード薄膜弾性波共振器フィルタ
KR102060984B1 (ko) 탄성파 장치, 고주파 프론트 엔드 회로 및 통신 장치
WO2016129662A1 (ja) 弾性波装置、分波器および通信装置
JP4513860B2 (ja) 圧電薄膜フィルタ
WO2019138811A1 (ja) 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
CN111937305A (zh) 弹性波元件、弹性波滤波器、分波器以及通信装置
WO2020080465A1 (ja) 弾性波装置
WO2019131533A1 (ja) 弾性波フィルタ、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路および通信装置
US8063722B2 (en) Balance filter comprising two acoustic wave filters connected to a single ground terminal
KR20180093795A (ko) 멀티플렉서, 송신 장치 및 수신 장치
WO2010007805A1 (ja) 分波器
KR20030033031A (ko) 탄성 표면파 장치 및 그를 이용한 통신 장치
CN109217837B (zh) 多工器
US20220345112A1 (en) Acoustic wave filter and communication apparatus
JP7386741B2 (ja) フィルタ、分波器及び通信装置
JP2007028594A (ja) 多重モード薄膜弾性波共振器フィルタ、並びにそれを備える、ラダー型フィルタ、共用器、及び通信機器
JPWO2020044979A1 (ja) フィルタ装置およびマルチプレクサ

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09797733

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010520789

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09797733

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1