WO2017195446A1 - 弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置 - Google Patents

弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2017195446A1
WO2017195446A1 PCT/JP2017/008839 JP2017008839W WO2017195446A1 WO 2017195446 A1 WO2017195446 A1 WO 2017195446A1 JP 2017008839 W JP2017008839 W JP 2017008839W WO 2017195446 A1 WO2017195446 A1 WO 2017195446A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
filter
acoustic wave
film
wave device
band
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/008839
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
真理 佐治
潤平 安田
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 CN201780029418.7A priority Critical patent/CN109155622B/zh
Publication of WO2017195446A1 publication Critical patent/WO2017195446A1/ja
Priority to US16/159,795 priority patent/US10601395B2/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
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • H03H9/14538—Formation
    • H03H9/14541—Multilayer finger or busbar electrode
    • 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
    • H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
    • H03H9/02559—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles of lithium niobate or lithium-tantalate substrates
    • 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
    • H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
    • H03H9/02574—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles of combined substrates, multilayered substrates, piezoelectrical layers on not-piezoelectrical substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6406—Filters characterised by a particular frequency characteristic
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6423—Means for obtaining a particular transfer characteristic
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6423—Means for obtaining a particular transfer characteristic
    • H03H9/6433—Coupled resonator filters
    • H03H9/644—Coupled resonator filters having two acoustic tracks
    • H03H9/6456—Coupled resonator filters having two acoustic tracks being electrically coupled
    • H03H9/6469—Coupled resonator filters having two acoustic tracks being electrically coupled via two connecting electrodes
    • H03H9/6476—Coupled resonator filters having two acoustic tracks being electrically coupled via two connecting electrodes the tracks being electrically parallel
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6423—Means for obtaining a particular transfer characteristic
    • H03H9/6433—Coupled resonator filters
    • H03H9/6483—Ladder SAW filters
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/005—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges
    • H04B1/0053—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band
    • H04B1/0057—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges with common antenna for more than one band using diplexing or multiplexing filters for selecting the desired band
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/16—Circuits
    • H04B1/18—Input circuits, e.g. for coupling to an antenna or a transmission line

Definitions

  • the present invention relates to an acoustic wave device having an acoustic wave resonator using a Rayleigh wave propagating through a piezoelectric layer made of LiNbO 3 , a high-frequency front-end circuit, and a communication device.
  • Patent Document 1 discloses a band-pass filter using Rayleigh waves propagating through a LiNbO 3 substrate.
  • an IDT electrode is provided on a LiNbO 3 substrate.
  • a temperature-compensating silicon oxide film is provided so as to cover the IDT electrode.
  • CA carrier aggregation
  • a plurality of band-pass filters are connected to the antenna common terminal.
  • the pass band of one filter and the pass band of another filter may be considerably separated.
  • the bandpass filter using the Rayleigh wave described in Patent Document 1 is used as a filter on the frequency side having a low passband.
  • not only Rayleigh waves but also higher-order modes such as Sezawa waves are excited.
  • the higher-order mode frequency overlaps the pass band of the higher passband filter connected in common, the filter characteristics of the higher passband filter are degraded.
  • the inventors of the present application have found that when the IDT electrode of the filter using the Rayleigh wave of the LiNbO 3 substrate has a Pt film, the higher-order mode such as Sezawa wave depends on the film thickness of the Pt film. We found that the specific bandwidth is affected. For this reason, it has been found for the first time that the ratio band of higher-order modes such as Sezawa waves is affected not only by the silicon oxide film but also by the film thickness of the Pt film.
  • the LiNbO 3 Rayleigh wave When the LiNbO 3 Rayleigh wave is used, it is necessary to design the film thickness of the Pt film so that the filter characteristic by the Rayleigh wave is good.
  • the ratio band of Sezawa waves is also affected by the thickness of the Pt film. Therefore, in a band-pass filter having a relatively low frequency, it has been difficult to reduce the ratio band of the Sezawa wave while improving the filter characteristics by the Rayleigh wave.
  • An object of the present invention is to provide an elastic filter capable of obtaining good filter characteristics using Rayleigh waves in a filter having a relatively low passband while suppressing deterioration of the filter characteristics of a filter having a high passband. It is to provide a wave device.
  • the antenna common terminal connected to the antenna, the band-pass first filter having the first passband connected to the antenna common terminal, and connected to the antenna common terminal. And a second band-pass filter having a second pass band located in a higher frequency range than the first pass band, wherein the first filter has at least one elasticity.
  • a substrate having a piezoelectric layer made of LiNbO 3 , an IDT electrode including a Pt film, and covering the IDT electrode.
  • An elastic wave device in which the film thickness D of the silicon oxide film is 33% or less of ⁇ , where ⁇ is a wavelength determined by the electrode finger pitch of the IDT electrode Is provided.
  • the thickness D of the silicon oxide film is 21% or more of the wavelength ⁇ .
  • the absolute value of the sonic temperature coefficient TCVa can be reduced to -50 ppm / ° C. or more.
  • the thickness D of the silicon oxide film is 31% or less of the wavelength ⁇ .
  • the specific bandwidth of the Sezawa wave can be 0.05% or less.
  • the IDT electrode has a low electrical resistance layer having an electrical resistance lower than that of the Pt film. In this case, insertion loss can be reduced.
  • the IDT electrode includes an adhesion layer in contact with the piezoelectric layer made of LiNbO 3 , the Pt film provided on the adhesion layer, A diffusion preventing layer provided on the Pt film; and the low electrical resistance layer provided on the diffusion preventing layer.
  • the filter characteristics can be improved and the insertion loss can be reduced more effectively.
  • the adhesion layer is made of at least one metal of NiCr, Cr, and Ti
  • the diffusion prevention layer is made of Cr or Ti
  • the resistance layer is made of Al or an alloy mainly composed of Al.
  • the first filter includes a ladder type filter, a longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter, a ladder type filter, and a longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter.
  • One of the connected filters is a ladder type filter, a longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter, a ladder type filter, and a longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter.
  • the first filter is a ladder type filter or a filter in which a longitudinally coupled resonator type elastic wave filter is connected to a ladder type filter
  • the ladder filter has a series arm resonator
  • the elastic wave resonator having the piezoelectric layer made of LiNbO 3 is at least one of the series arm resonators.
  • all of the series arm resonators of the ladder filter are the elastic wave resonators having the piezoelectric layer made of LiNbO 3 .
  • the ratio band of the Sezawa wave can be further reduced, and the filter characteristics of the second filter can be further improved.
  • At least one of the acoustic wave resonators having a piezoelectric layer made of LiNbO 3 is a series arm resonator that is closest to the antenna common terminal. is there.
  • the ratio band of the higher-order mode can be effectively reduced. Therefore, the filter characteristics of the second filter can be improved more effectively.
  • the first filter is a Band1 or Band7 reception filter
  • the second filter is a Band25 or Band41 reception filter
  • the high-frequency front-end circuit according to the present invention includes an elastic wave device configured according to the present invention.
  • the communication device includes an elastic wave device configured according to the present invention.
  • the elastic wave device According to the elastic wave device, the high-frequency front-end circuit, and the communication device according to the present invention, it is possible to reduce the ratio band of higher-order modes such as Sezawa waves in the first filter. Therefore, the filter characteristic of the second filter can be improved.
  • FIG. 1 is a schematic circuit diagram of an acoustic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of the acoustic wave device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view showing an electrode structure of an acoustic wave resonator used in the first filter in the acoustic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a partially enlarged front cross-sectional view of an elastic wave resonator used in the first filter of the elastic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship among the film thickness of the SiO 2 film, the film thickness of the Pt film, and the ratio band of the Sezawa wave.
  • FIG. 1 is a schematic circuit diagram of an acoustic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of the acoustic wave device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the film thickness of the SiO 2 film and the temperature coefficient TCVa of sound velocity.
  • FIG. 7 is a diagram showing the reflection characteristics of the first filter in Examples 1 to 3 of the first embodiment and the elastic wave devices of the comparative example.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between the ratio band of Sezawa waves and the reflection characteristics.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a communication apparatus as a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic circuit diagram of an acoustic wave device according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a more detailed circuit diagram thereof.
  • the acoustic wave device 1 has an antenna common terminal 2 connected to an antenna.
  • One end of first to third filters 3 to 5 is connected to the antenna common terminal 2. That is, the first to third filters 3 to 5 are bundled on one end side.
  • the first to third filters 3 to 5 are band-pass filters.
  • the first filter 3 is a Band 3 reception filter
  • the second filter 4 is a Band 40 reception filter
  • the third filter 5 is a Band 39 reception filter.
  • the first filter 3 is a ladder type filter having a plurality of series arm resonators S11 to S16 and a plurality of parallel arm resonators P11 to P13.
  • the element closest to the antenna common terminal 2 is the series arm resonator S16.
  • All of the series arm resonators S11 to S16 and the parallel arm resonators P11 to P13 are composed of acoustic wave resonators.
  • the electrode structure of this acoustic wave resonator is shown in a plan view in FIG.
  • Reflectors 13 and 14 are arranged on both sides of the IDT electrode 12 in the elastic wave propagation direction.
  • FIG. 4 is a partially enlarged front sectional view showing, in an enlarged manner, a portion where the electrode fingers of the acoustic wave resonator are provided.
  • the acoustic wave resonator 21 has a LiNbO 3 substrate 22 as a substrate.
  • An IDT electrode 23 is provided on the LiNbO 3 substrate 22.
  • the entire substrate may be composed of a piezoelectric layer.
  • the substrate in the present invention may have a structure in which the piezoelectric layer is supported by a support substrate made of an insulating material or the like.
  • An IDT electrode may be provided so as to be in contact with the piezoelectric layer.
  • the IDT electrode 23 includes an adhesion layer 23a, a Pt film 23b, a diffusion prevention layer 23c, and a low electrical resistance layer 23d from the LiNbO 3 substrate 22 side.
  • the adhesion layer 23a is made of a metal having higher adhesion to the LiNbO 3 substrate 22 than the Pt film 23b.
  • a metal having higher adhesion to the LiNbO 3 substrate 22 than the Pt film 23b.
  • examples of such a metal include NiCr, Cr, Ti and the like.
  • the Pt film 23b may be made of Pt, or may be made of an alloy mainly containing Pt containing other metal elements in Pt.
  • the main alloy means that the alloy contains Pt in excess of 50% by weight.
  • the diffusion preventing layer 23c is provided to prevent metal diffusion between the Pt film 23b and the low electrical resistance layer 23d.
  • Such a diffusion preventing layer 23c can be formed of Ti, Cr, or the like.
  • the low electrical resistance layer 23d is made of a metal having a lower electrical resistance than Pt.
  • a metal having a lower electrical resistance than Pt examples include Al and alloys mainly composed of Al.
  • an electrode protective film such as Ti may be provided on the low electrical resistance layer 23d.
  • the IDT electrode is not particularly limited as long as it includes a Pt film, and may be a single layer Pt film instead of the laminated film as described above.
  • a silicon oxide film 24 is provided so as to cover the IDT electrode 23.
  • the silicon oxide film 24 is made of SiO x (x is an integer). In this embodiment, a SiO 2 film is used.
  • the silicon oxide film 24 is laminated on the LiNbO 3 substrate 22 and functions to reduce the absolute value of the temperature coefficient TCVa of sound velocity. That is, since the silicon oxide film 24 is laminated, the absolute value of the temperature coefficient TCVa of sound velocity can be reduced.
  • a silicon nitride film 25 is laminated on the silicon oxide film 24.
  • the silicon nitride film 25 has a function as a protective film.
  • the material of the protective film is not limited to silicon nitride, and other dielectrics may be used. Further, a frequency adjustment film may be laminated instead of the protective film.
  • the film thickness D of the silicon oxide film 24 means the distance from the upper surface of the LiNbO 3 substrate 22 to the upper surface of the silicon oxide film 24 as shown in FIG.
  • the first pass band F1 of the first filter 3 is 1805 to 1880 MHz.
  • the second filter 4 has a structure in which longitudinally coupled resonator type elastic wave filters 11a and 11b are connected in parallel.
  • the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filters 11a and 11b are 5IDT type longitudinally coupled resonator type acoustic wave filters, respectively.
  • the second filter 4 has series arm resonators S1 and S2 and parallel arm resonators P1 and P2 on the antenna common terminal 2 side of the longitudinally coupled resonator type elastic wave filters 11a and 11b.
  • the series arm resonators S1 and S2 and the parallel arm resonators P1 and P2 are provided to form a series trap and a parallel trap, respectively.
  • the series arm resonators S1 and S2 and the parallel arm resonators P1 and P2 are also configured using a LiNbO 3 substrate.
  • the circuit configuration of the second filter 4 is not particularly limited.
  • the second filter has a second passband F2.
  • the second passband F2 is 2300 to 2400 MHz. Therefore, the second passband F2> the first passband F1.
  • the third filter 5 has a third passband F3.
  • the circuit configuration of the third filter 5 is not particularly limited. Further, F3 may be a frequency higher or lower than F1.
  • the circuit configuration of the second filter 4 and the third filter 5 is not particularly limited, and may be configured by a band-pass filter other than the elastic wave filter.
  • a feature of the present embodiment is that, in the first and second filters 3 and 4 having a relationship of F2> F1, the first filter 3 has at least one acoustic wave resonator 21.
  • the acoustic wave resonator 21 has the LiNbO 3 substrate 22 as described above.
  • the IDT electrode 23 has a Pt film 23b.
  • a silicon oxide film 24 is provided so as to cover the IDT electrode 23.
  • the film thickness D of the silicon oxide film 24 is set to 33% or less of ⁇ , where ⁇ is a wavelength determined by the electrode finger pitch of the IDT electrode 23.
  • FIG. 5 shows that in the acoustic wave resonator 21, the thickness of the SiO 2 film as the silicon oxide film 24 is changed, and the thickness of the Pt film 23b is 0.5%, 1%, 1.5%, 2%, 2.5%, 3%, 3.5%, in the case of 4% or 4.5%, is a diagram showing the film thickness of the SiO 2 film, the relationship between the fractional bandwidth of the Sezawa wave.
  • the film thickness of the Pt film 23b is also a ratio with respect to the wavelength ⁇ , and the ratio band (%) of the Sezawa wave is a value (%) calculated from the simulation result of the Sezawa wave in each structure.
  • the ratio band can be reduced regardless of the thickness of the Pt film. Moreover, it can be seen that the variation in the ratio band is very small depending on the thickness of the Pt film. Therefore, when the film thickness of the SiO 2 film is set to 33% or less of ⁇ , the filter characteristics are hardly deteriorated due to the response of the Sezawa wave. In addition, since the ratio band of the Sezawa wave hardly changes due to the film thickness of the Pt film, the film thickness of the Pt film is selected so as to optimize the filter characteristics in the first pass band of the first filter 3. be able to. Therefore, it is possible to improve the filter characteristics of the first filter and prevent the deterioration of the filter characteristics of the second filter.
  • FIG. 6 shows the relationship between the film thickness of the SiO 2 film and the temperature coefficient TCVa of sound velocity.
  • the temperature coefficient TCVa of sound velocity can be set to ⁇ 35 ppm / ° C. or more, and therefore the temperature coefficient TCVa of sound speed is It can be seen that the absolute value can be reduced.
  • the thickness D of the silicon oxide film is preferably 21% or more of the wavelength ⁇ .
  • the thickness of the SiO 2 film is 31% or less of ⁇ . In that case, the variation of the Sezawa wave ratio band due to the thickness of the Pt film can be almost eliminated. That is, it is possible to further reduce the dependency of the Sezawa wave bandwidth on the film thickness of the Pt film.
  • FIG. 7 is a diagram showing the reflection characteristic S11 of the first filter 3 of Examples 1 to 3 and the comparative example.
  • the solid line shows the result of the comparative example.
  • the broken line shows the result of Example 1
  • the one-dot chain line shows the result of Example 2
  • the two-dot chain line shows the result of Example 3.
  • Table 1 below shows the thickness (nm) and the wavelength normalized thickness (%) of the SiO 2 films of Examples 1 to 3.
  • Table 1 below also shows the magnitude of the response of the Sezawa wave and the ratio band of the Sezawa wave in the reflection characteristic S11 shown in FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing the results when the Sezawa wave specific band and the reflection characteristic S11 viewed from the antenna common terminal side in the first filter are changed in a wider range.
  • the response of the reflection characteristic S11 can be reduced as the ratio band of the Sezawa wave is reduced. Further, from FIG. 8, it can be seen that, preferably, when the ratio band of the Sezawa wave is 0.05% or less, the Sezawa wave can be effectively suppressed, and the reflection characteristic S11 can be 2.0 dB or less.
  • the first filter 3 and the second filter 4 were a Band 3 filter and a Band 40 reception filter, respectively, but F2> F1.
  • the response of the Sezawa wave in the first filter 3 can be applied to an appropriate filter that appears near the second pass band F2 or in the second pass band F2. Examples of such a combination include a Band 1 or Band 7 reception filter and a Band 25 or Band 41 reception filter.
  • the first filter 3 is a ladder type filter as described above, but a structure in which a longitudinally coupled resonator type elastic wave filter and a ladder type filter are connected as in the second filter 4.
  • the at least one acoustic wave resonator may be any of the series arm resonators S11 to S16 and the parallel arm resonators P11 to P13.
  • the series arm resonators S11 to S16 are constituted by the specific acoustic wave resonator.
  • the series arm resonators that are located closest to the antenna common terminal 2 in terms of the circuit configuration preferably, the series arm resonators that are located closest to the antenna common terminal 2 in terms of the circuit configuration.
  • S16 that is, the series arm resonator S16 on the antenna common terminal 2 side is constituted by the specific acoustic wave resonator.
  • all the series arm resonators S11 to S16 and the parallel arm resonators P11 to P13 are constituted by the specific acoustic wave resonators in which the thickness D of the silicon oxide film is 33% or less of ⁇ . It is desirable.
  • the filter circuit in which the ladder type filter is connected to the antenna common terminal side of the longitudinally coupled resonator type elastic wave filter is desirable that the series arm resonator connected to the antenna common terminal 2 side includes at least the specific elastic wave resonator, and more preferably, all the series arm resonators have the specific elastic wave resonance. It is desirable to consist of children. More preferably, it is desirable that all the resonators constituting the ladder type filter are composed of the specific acoustic wave resonator.
  • the higher-order mode is not limited to Sezawa waves.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a communication apparatus as a second embodiment of the present invention.
  • one end of the first to third filters 3 to 5 is commonly connected to the antenna common terminal 2 via the common connection point 6.
  • an LNA 36 Low Noise Amplifier
  • a switch 37 is connected to the antenna common terminal 2.
  • the portion from the switch 37 to the LNA 36 constitutes the high frequency front end circuit 32.
  • the LNA 36 of the high frequency front end circuit 32 is connected to the RFIC 34.
  • the RFIC 34 is connected to the BBIC 38 (Base Band IC), the CPU 39 and the display 35.
  • the communication device 31 includes the high-frequency front end circuit 32, an RFIC 34, a BBIC 38, a CPU 39, and a display 35.
  • the high-frequency front end circuit 32 and the communication device 31 include the elastic wave device 1 configured according to the present invention. Therefore, the response of the Sezawa wave in the first filter 3 hardly causes deterioration of the filter characteristics of the second filter. Moreover, in the first filter 3, as described above, since the variation in the response of the Sezawa wave due to the film thickness of the Pt film is small, the filter characteristics of the first filter 3 are also improved by selecting the film thickness of the Pt film. It is possible to improve by doing. Therefore, in the high frequency front end circuit 32 and the communication device 31, the filter characteristics of the first and second filter characteristics 3 and 4 can be improved.
  • the elastic wave device of the present invention can be widely applied to an elastic wave device using various elastic waves such as a surface acoustic wave device and a boundary acoustic wave device.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

通過帯域が高い側のフィルタのフィルタ特性の劣化を抑制しつつ、通過帯域が相対的に低い側のフィルタにおいてレイリー波を利用した良好なフィルタ特性を得ることができる、弾性波装置を提供する。　弾性波共振子を含む第１のフィルタ３と、第２のフィルタ４とがアンテナ共通端子２に共通接続点６を介して接続されており、第１，第２のフィルタ３，４の第１，第２の通過帯域を、それぞれＦ１，Ｆ２としたときに、Ｆ１＜Ｆ２であり、第１のフィルタ３が、少なくとも１つの弾性波共振子を有し、該弾性波共振子が、ＬｉＮｂＯ３を伝搬するレイリー波を利用しており、ＬｉＮｂＯ３からなる圧電体層上に、Ｐｔ膜を含むＩＤＴ電極を有し、ＩＤＴ電極を覆っている酸化ケイ素膜が設けられている。酸化ケイ素膜の厚みは、ＩＤＴ電極の波長λの３３％以下とされている。

Description

弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置
　本発明は、ＬｉＮｂＯ３からなる圧電体層を伝搬するレイリー波を利用した弾性波共振子を有する弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置に関する。
　下記の特許文献１には、ＬｉＮｂＯ３基板を伝搬するレイリー波を利用している帯域通過型フィルタが開示されている。特許文献１に記載の帯域通過型フィルタでは、ＬｉＮｂＯ３基板上にＩＤＴ電極が設けられている。ＩＤＴ電極を覆うように、温度補償用の酸化ケイ素膜が設けられている。
国際公開第２００７／０９７１８６号
　近年、携帯電話機では、通信の高速化を果たすために、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）が用いられてきている。すなわち、複数の周波数帯域を同時に用いることにより、通信の高速化が図られている。
　キャリアアグリゲーションなどでは、複数の帯域通過型フィルタが、アンテナ共通端子に接続されている。この場合、従来のデュプレクサなどとは異なり、１つのフィルタの通過帯域と、他のフィルタの通過帯域とがかなり離れていることがある。このような場合、例えば特許文献１に記載のレイリー波を利用した帯域通過型フィルタが、通過帯域が低い周波数側のフィルタとして用いられたとする。そのような場合、レイリー波だけでなく、セザワ波などの高次モードも励振される。この高次モードの周波数が共通接続されている通過帯域の高い側のフィルタの通過帯域に重なると、通過帯域の高い側のフィルタのフィルタ特性が劣化する。
　本願発明者らは、上記の問題を種々検討した結果、ＬｉＮｂＯ３基板のレイリー波を利用したフィルタのＩＤＴ電極がＰｔ膜を有する場合、Ｐｔ膜の膜厚によって、セザワ波などの高次モードの比帯域が影響を受けることを見出した。そのため、セザワ波などの高次モードの比帯域が、酸化ケイ素膜だけでなく、Ｐｔ膜の膜厚の影響を受けることを初めて見出した。
　ＬｉＮｂＯ３のレイリー波を利用する場合、レイリー波によるフィルタ特性が良好となるように、Ｐｔ膜の膜厚を設計する必要がある。しかしながら、セザワ波の比帯域もまた、Ｐｔ膜の膜厚により影響される。従って、周波数が相対的に低い帯域通過型フィルタにおいて、レイリー波によるフィルタ特性を良好としつつ、セザワ波の比帯域を小さくすることが困難であった。
　本発明は、上記のように、本願発明者らが新たに見出した課題を解決するものである。本発明の目的は、通過帯域が高い側のフィルタのフィルタ特性の劣化を抑制しつつ、通過帯域が相対的に低い側のフィルタにおいてレイリー波を利用した良好なフィルタ特性を得ることができる、弾性波装置を提供することにある。
　本発明によれば、アンテナに接続される、アンテナ共通端子と、前記アンテナ共通端子に接続されており、第１の通過帯域を有する帯域通過型の第１のフィルタと、前記アンテナ共通端子に接続されており、前記第１の通過帯域よりも高周波域に位置している第２の通過帯域を有する、帯域通過型の第２のフィルタとを備え、前記第１のフィルタが、少なくとも１つの弾性波共振子を有し、該弾性波共振子が、ＬｉＮｂＯ３からなる圧電体層を有する基板と、前記圧電体層上に設けられており、Ｐｔ膜を含むＩＤＴ電極と、前記ＩＤＴ電極を覆っている酸化ケイ素膜とを有し、前記酸化ケイ素膜の膜厚Ｄが、前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長をλとしたときに、λの３３％以下とされている、弾性波装置が提供される。
　本発明に係る弾性波装置のある特定の局面では、前記酸化ケイ素膜の膜厚Ｄが、前記波長λの２１％以上である。この場合には、音速の温度係数ＴＣＶａを－５０ｐｐｍ／℃以上と、その絶対値を小さくすることができる。
　本発明に係る弾性波装置の他の特定の局面では、前記酸化ケイ素膜の膜厚Ｄが、前記波長λの３１％以下である。この場合には、セザワ波の比帯域を０．０５％以下とすることができる。
　本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記ＩＤＴ電極が、前記Ｐｔ膜よりも電気抵抗が低い低電気抵抗層を有する。この場合には、挿入損失を小さくすることができる。
　本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記ＩＤＴ電極が、前記ＬｉＮｂＯ３からなる圧電体層に接触する密着層と、前記密着層上に設けられた前記Ｐｔ膜と、前記Ｐｔ膜上に設けられた拡散防止層と、前記拡散防止層上に設けられた前記低電気抵抗層とを有する。この場合には、フィルタ特性の向上と、挿入損失の低減をより効果的に図ることができる。
　本発明に係る弾性波装置の別の特定の局面では、前記密着層が、ＮｉＣｒ、Ｃｒ及びＴｉのうち少なくとも１種の金属からなり、前記拡散防止層が、ＣｒまたはＴｉからなり、前記低電気抵抗層がＡｌまたはＡｌを主体とする合金からなる。
　本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記第１のフィルタが、ラダー型フィルタ、縦結合共振子型弾性波フィルタ及びラダー型フィルタと縦結合共振子型弾性波フィルタとが接続されているフィルタのうちの１種である。
　本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記第１のフィルタが、ラダー型フィルタまたはラダー型フィルタに縦結合共振子型弾性波フィルタが接続されているフィルタの場合に、前記ラダー型フィルタが直列腕共振子を有し、前記ＬｉＮｂＯ３からなる圧電体層を有する前記弾性波共振子が、前記直列腕共振子のうちの少なくとも１つである。
　本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記ラダー型フィルタの前記直列腕共振子の全てが、前記ＬｉＮｂＯ３からなる圧電体層を有する前記弾性波共振子である。この場合には、セザワ波の比帯域をより一層小さくすることができ、第２のフィルタのフィルタ特性をより一層改善することができる。
　本発明に係る弾性波装置の別の特定の局面では、前記ＬｉＮｂＯ３からなる圧電体層を有する少なくとも１つの前記弾性波共振子が、前記アンテナ共通端子に最も近い位置にある直列腕共振子である。この場合には、アンテナ共通端子に最も近い直列腕共振子において、高次モードの比帯域を効果的に小さくすることができる。従って、第２のフィルタのフィルタ特性をより効果的に高めることができる。
　本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記第１のフィルタが、Ｂａｎｄ１またはＢａｎｄ７の受信フィルタであり、前記第２のフィルタが、Ｂａｎｄ２５またはＢａｎｄ４１の受信フィルタである。
　本発明に係る高周波フロントエンド回路は、本発明に従って構成されている弾性波装置を含む。
　本発明に係る通信装置は、本発明に従って構成されている弾性波装置を含む。
　本発明に係る弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置によれば、第１のフィルタにおけるセザワ波などの高次モードの比帯域を小さくすることができる。従って、第２のフィルタのフィルタ特性を高めることができる。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の略図的回路図である。 図２は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の回路図である。 図３は、第１の実施形態の弾性波装置において、第１のフィルタで用いられている弾性波共振子の電極構造を示す平面図である。 図４は、第１の実施形態の弾性波装置の第１のフィルタで用いられている弾性波共振子の部分拡大正面断面図である。 図５は、ＳｉＯ２膜の膜厚と、Ｐｔ膜の膜厚と、セザワ波の比帯域との関係を示す図である。 図６は、ＳｉＯ２膜の膜厚と、音速の温度係数ＴＣＶａとの関係を示す図である。 図７は、第１の実施形態の実施例１～３と比較例の弾性波装置における第１のフィルタの反射特性を示す図である。 図８は、セザワ波の比帯域と、反射特性との関係を示す図である。 図９は、本発明の第２の実施形態としての通信装置を示すブロック図である。
　以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
　なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の略図的回路図であり、図２はそのより詳細な回路図である。
　図１に示すように、弾性波装置１は、アンテナに接続されるアンテナ共通端子２を有する。アンテナ共通端子２に、第１～第３のフィルタ３～５の一端が接続されている。すなわち、第１～第３のフィルタ３～５は、一端側において束ねられている。第１～第３のフィルタ３～５は、帯域通過型フィルタである。
　本実施形態では、第１のフィルタ３は、Ｂａｎｄ３の受信フィルタであり、第２のフィルタ４はＢａｎｄ４０の受信フィルタであり、第３のフィルタ５は、Ｂａｎｄ３９の受信フィルタである。
　図２に示すように、第１のフィルタ３は、複数の直列腕共振子Ｓ１１～Ｓ１６と、複数の並列腕共振子Ｐ１１～Ｐ１３とを有するラダー型フィルタである。第１のフィルタ３において、アンテナ共通端子２に最も近い素子は、直列腕共振子Ｓ１６である。
　直列腕共振子Ｓ１１～Ｓ１６及び並列腕共振子Ｐ１１～Ｐ１３は、いずれも、弾性波共振子からなる。この弾性波共振子の電極構造を、図３に平面図で示す。ＩＤＴ電極１２の弾性波伝搬方向両側に反射器１３，１４が配置されている。
　図４は、上記弾性波共振子の電極指が設けられている部分を拡大して示す部分拡大正面断面図である。弾性波共振子２１は、基板としてのＬｉＮｂＯ３基板２２を有する。ＬｉＮｂＯ３基板２２上に、ＩＤＴ電極２３が設けられている。本発明において基板は、ＬｉＮｂＯ３基板２２のように、その全体が圧電体層からなるものであってもよい。また、本発明における基板は、圧電体層が絶縁性材料などからなる支持基板により支持されている構造を有していてもよい。圧電体層に接するようにＩＤＴ電極が設けられておればよい。
　ＩＤＴ電極２３は、ＬｉＮｂＯ３基板２２側から、密着層２３ａ、Ｐｔ膜２３ｂ、拡散防止層２３ｃ及び低電気抵抗層２３ｄを有する。
　密着層２３ａは、Ｐｔ膜２３ｂよりもＬｉＮｂＯ３基板２２に対する密着性が高い金属からなる。このような金属としては、ＮｉＣｒ、Ｃｒ、Ｔｉなどを挙げることができる。
　Ｐｔ膜２３ｂとしては、Ｐｔからなるものであってもよく、Ｐｔに他の金属元素を含むＰｔを主体とする合金からなるものであってもよい。ここで、主体とする合金とは、５０重量％を越えて、Ｐｔが含有されている合金であることを意味する。
　拡散防止層２３ｃは、Ｐｔ膜２３ｂと、低電気抵抗層２３ｄとの間の金属の拡散を防止するために設けられている。このような拡散防止層２３ｃは、ＴｉやＣｒなどにより形成することができる。
　低電気抵抗層２３ｄは、Ｐｔに比べて電気抵抗が低い金属からなる。このような金属としては、ＡｌやＡｌを主体とする合金などを挙げることができる。
　また、低電気抵抗層２３ｄの上に、Ｔｉなどの電極保護膜があってもよい。
　なお、本発明において、ＩＤＴ電極は、Ｐｔ膜を含む限り、特に限定されるものではなく、上記のような積層膜でなく、単層のＰｔ膜からなるものであってもよい。
　ＩＤＴ電極２３を覆うように、酸化ケイ素膜２４が設けられている。酸化ケイ素膜２４は、ＳｉＯｘ（ｘは整数）からなるが、本実施形態では、ＳｉＯ２膜が用いられている。酸化ケイ素膜２４は、ＬｉＮｂＯ３基板２２上に積層されて、音速の温度係数ＴＣＶａの絶対値を小さくする機能を果たしている。すなわち、酸化ケイ素膜２４が積層されているため、音速の温度係数ＴＣＶａの絶対値を小さくすることが可能とされている。
　さらに、酸化ケイ素膜２４上に、窒化ケイ素膜２５が積層されている。窒化ケイ素膜２５は、保護膜としての機能を有する。保護膜の材料については、窒化ケイ素に限らず、他の誘電体を用いてもよい。また、保護膜に代えて、周波数調整膜が積層されていてもよい。
　なお、酸化ケイ素膜２４の膜厚Ｄとは、図４に示すように、ＬｉＮｂＯ３基板２２の上面から酸化ケイ素膜２４の上面までの距離をいうものとする。
　図２に戻り、第１のフィルタ３の第１の通過帯域Ｆ１は１８０５～１８８０ＭＨｚである。
　他方、第２のフィルタ４は、縦結合共振子型弾性波フィルタ１１ａ，１１ｂを並列接続した構造を有する。縦結合共振子型弾性波フィルタ１１ａ，１１ｂは、それぞれ、５ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタである。第２のフィルタ４は、縦結合共振子型弾性波フィルタ１１ａ，１１ｂのアンテナ共通端子２側に、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２を有する。直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２は、それぞれ、直列トラップ及び並列トラップを形成するために設けられている。
　直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２もまた、ＬｉＮｂＯ３基板を用いて構成されている。なお、本発明において、第２のフィルタ４の回路構成は特に限定されるものではない。
　第２のフィルタは、第２の通過帯域Ｆ２を有する。本実施形態では、第２の通過帯域Ｆ２は、２３００～２４００ＭＨｚである。従って第２の通過帯域Ｆ２＞第１の通過帯域Ｆ１である。
　なお、第３のフィルタ５は、第３の通過帯域Ｆ３を有する。第３のフィルタ５の回路構成は特に限定されるものではない。また、Ｆ３はＦ１より高い周波数であっても低い周波数であってもよい。
　第２のフィルタ４及び第３のフィルタ５は、特にその回路構成は限定されるものではなく、弾性波フィルタ以外の帯域通過型フィルタにより構成されていてもよい。
　本実施形態の特徴は、Ｆ２＞Ｆ１の関係にある第１及び第２のフィルタ３，４において、第１のフィルタ３が、少なくとも１つの弾性波共振子２１を有することにある。この弾性波共振子２１が、前述のように、ＬｉＮｂＯ３基板２２を有している。そして、ＩＤＴ電極２３は、Ｐｔ膜２３ｂを有している。また、酸化ケイ素膜２４がＩＤＴ電極２３を覆うように設けられている。弾性波共振子２１を励振した場合、レイリー波による主応答が現れる。このレイリー波を利用して、第１のフィルタ３では、フィルタ特性が得られている。他方、弾性波共振子２１を励振させた場合に、レイリー波だけでなく、セザワ波のような高次モードも発生する。このセザワ波の応答は、第２の通過帯域Ｆ２の近くまたは第２の通過帯域Ｆ２内に現れる。
　本実施形態では、酸化ケイ素膜２４の膜厚Ｄが、ＩＤＴ電極２３の電極指ピッチで定まる波長をλとしたときに、λの３３％以下とされている。それによって、Ｐｔ膜２３ｂの膜厚による高次モードとしてのセザワ波の比帯域のばらつきを小さくすることができ、かつセザワ波の比帯域を小さくすることができる。従って、第２のフィルタ４の通過帯域におけるフィルタ特性を改善することができる。これを、図５～図９を参照してより詳細に説明する。
　図５は、上記弾性波共振子２１において、酸化ケイ素膜２４としてのＳｉＯ２膜の膜厚を変化させ、かつＰｔ膜２３ｂの膜厚を、０．５％、１％、１．５％、２％、２．５％、３％、３．５％、４％または４．５％とした場合の、ＳｉＯ２膜の膜厚と、セザワ波の比帯域との関係を示す図である。
　なお、Ｐｔ膜２３ｂの膜厚もまた、上記波長λに対する割合であり、上記セザワ波の比帯域（％）は、それぞれの構造におけるセザワ波のシミュレーション結果から算出した値（％）である。
　図５に示すように、ＳｉＯ２膜の膜厚が、λの３３％以下では、Ｐｔ膜の膜厚の如何に関わらず、比帯域を小さくすることができる。しかも、Ｐｔ膜の膜厚により比帯域のばらつきも非常に小さいことがわかる。従って、ＳｉＯ２膜の膜厚を、λの３３％以下とすることにより、セザワ波の応答によるフィルタ特性の劣化が生じ難くなる。しかも、Ｐｔ膜の膜厚によるセザワ波の比帯域の変化がほとんど生じないため、Ｐｔ膜の膜厚について、第１のフィルタ３の第１の通過帯域におけるフィルタ特性を最適化するように選択することができる。よって、第１のフィルタのフィルタ特性の向上と、第２のフィルタのフィルタ特性の劣化の防止を果たすことができる。
　図６は、ＳｉＯ２膜の膜厚と、音速の温度係数ＴＣＶａとの関係を示す。
　図６から明らかなように、ＳｉＯ２膜の膜厚をλの２１％以上とすれば、音速の温度係数ＴＣＶａを、－３５ｐｐｍ／℃以上とすることができ、従って、音速の温度係数ＴＣＶａの絶対値を小さくし得ることがわかる。
　よって、好ましくは、酸化ケイ素膜の膜厚Ｄは、波長λの２１％以上とすることが望ましい。
　より好ましくは、図５より、ＳｉＯ２膜の膜厚をλの３１％以下とすることが望ましい。その場合には、Ｐｔ膜の膜厚によるセザワ波の比帯域のばらつきをほぼ無くすことができる。すなわち、セザワ波の比帯域のＰｔ膜の膜厚依存性をより一層小さくすることができる。
　図７は、実施例１～３及び比較例の第１のフィルタ３の反射特性Ｓ１１を示す図である。図７において、実線が比較例の結果を示す。また、破線が実施例１の結果を、一点鎖線が実施例２の結果を、二点鎖線が実施例３の結果を示す。
　実施例１～３のＳｉＯ２膜の膜厚（ｎｍ）及び波長規格化膜厚（％）を下記の表１に示す。
　また、下記の表１に、図７に示されている反射特性Ｓ１１におけるセザワ波の応答の大きさとセザワ波の比帯域を併せて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　また、図７において、第１のフィルタの通過帯域Ｆ１と第２のフィルタの第２の通過帯域Ｆ２を併せて示す。
　図７から明らかなように、比較例では、セザワ波の応答が比較的大きく、第２の通過帯域内に位置していることがわかる。これに対して、実施例１～３では、セザワ波の比帯域が非常に小さくなっていることがわかる。従って、第２のフィルタのフィルタ特性が劣化し難い。
　他方、第１のフィルタ自体の第１の通過帯域Ｆ１では、実施例１～３では、十分応答が得られている。従って、第２のフィルタのフィルタ特性の向上と、第１のフィルタ３におけるフィルタ特性の向上の両立が図られている。
　図８は、セザワ波の比帯域と第１のフィルタにおけるアンテナ共通端子側からみた反射特性Ｓ１１を、セザワ波の比帯域をより広い範囲で変化させた場合の結果を示す図である。
　図８から明らかなように、セザワ波の比帯域を小さくするほど、反射特性Ｓ１１の応答を小さくし得ることがわかる。また、図８より、好ましくは、セザワ波の比帯域を０．０５％以下とすれば、セザワ波を効果的に抑制でき、反射特性Ｓ１１を２．０ｄＢ以下とし得ることがわかる。
　なお、上記第１の実施形態の弾性波装置１では、第１のフィルタ３と第２のフィルタ４とが、それぞれ、Ｂａｎｄ３のフィルタ及びＢａｎｄ４０の受信フィルタであったが、Ｆ２＞Ｆ１であり、第１のフィルタ３におけるセザワ波の応答が、第２の通過帯域Ｆ２の近くか第２の通過帯域Ｆ２内に現れる適宜のフィルタに適用することができる。このような組み合わせとしては、例えば、Ｂａｎｄ１またはＢａｎｄ７の受信フィルタと、Ｂａｎｄ２５またはＢａｎｄ４１の受信フィルタとが挙げられる。
　また、第１のフィルタ３は、前述したように、ラダー型フィルタであったが、第２のフィルタ４のように、縦結合共振子型弾性波フィルタと、ラダー型フィルタとを接続した構造を有していてもよい。すなわち、少なくとも１つの弾性波共振子を有し、少なくとも１つの弾性波共振子が、ＬｉＮｂＯ３からなる圧電体層と、上記圧電体層上に設けられており、Ｐｔ膜を含むＩＤＴ電極とを有し、ＩＤＴ電極を覆うように酸化ケイ素膜が設けられておればよい。
　従って、例えば第１のフィルタ３において、上記少なくとも１つの弾性波共振子は、直列腕共振子Ｓ１１～Ｓ１６及び並列腕共振子Ｐ１１～Ｐ１３のいずれであってもよい。もっとも、直列腕共振子Ｓ１１～Ｓ１６の全てが、上記特定の弾性波共振子により構成されていることも望ましい。さらに、全ての直列腕共振子Ｓ１１～Ｓ１６が、上記特定の弾性波共振子からなるものでない場合には、好ましくは、アンテナ共通端子２に回路構成上最も近くに位置している直列腕共振子Ｓ１６、すなわちアンテナ共通端子２側の直列腕共振子Ｓ１６が、上記特定の弾性波共振子で構成されていることが望ましい。
　より好ましくは、全ての直列腕共振子Ｓ１１～Ｓ１６及び並列腕共振子Ｐ１１～Ｐ１３が、酸化ケイ素膜の膜厚Ｄがλの３３％以下である上記特定の弾性波共振子により構成されていることが望ましい。
　縦結合共振子型弾性波フィルタのアンテナ共通端子側にラダー型フィルタを接続したフィルタ回路においても上記と同様である。すなわち、アンテナ共通端子２側に接続されている直列腕共振子が、少なくとも上記特定の弾性波共振子からなることが望ましく、より好ましくは、全ての直列腕共振子が、上記特定の弾性波共振子からなることが望ましい。さらに好ましくは、ラダー型フィルタを構成している全ての共振子が、上記特定の弾性波共振子からなることが望ましい。
　なお、上記実施形態では、高次モードとしてのセザワ波の応答によるフィルタ特性の劣化を抑制していたが、セザワ波以外の他の高次モードが第２の通過帯域Ｆ２に隣接していたり、第２の通過帯域Ｆ２内に位置している場合にも、本発明に従って高次モードの影響を抑制することができる。すなわち、上記高次モードとしては、セザワ波に限定されない。
　図９は、本発明の第２の実施形態としての通信装置を示すブロック図である。通信装置３１では、アンテナ共通端子２に、第１～第３のフィルタ３～５の一端が共通接続点６を介して共通接続されている。他方、第１～第３のフィルタ３～５の他端に、ＬＮＡ３６（Ｌｏｗ　Ｎｏｉｓｅ　Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）が接続されている。アンテナ共通端子２には、スイッチ３７が接続されている。このスイッチ３７からＬＮＡ３６までの部分が、高周波フロントエンド回路３２を構成している。高周波フロントエンド回路３２のＬＮＡ３６が、ＲＦＩＣ３４に接続されている。ＲＦＩＣ３４は、ＢＢＩＣ３８（Ｂａｓｅ　Ｂａｎｄ　ＩＣ）、ＣＰＵ３９及びディスプレイ３５に接続されている。通信装置３１は、上記高周波フロントエンド回路３２と、ＲＦＩＣ３４、ＢＢＩＣ３８、ＣＰＵ３９及びディスプレイ３５を備える。
　上記高周波フロントエンド回路３２及び通信装置３１は、本発明に従って構成された弾性波装置１を有する。従って、第１のフィルタ３におけるセザワ波の応答によって、第２のフィルタのフィルタ特性の劣化が生じ難い。また、第１のフィルタ３においては、前述したように、Ｐｔ膜の膜厚によるセザワ波の応答のばらつきが小さいため、第１のフィルタ３のフィルタ特性の向上も、Ｐｔ膜の膜厚を選択することにより改善することが可能とされている。従って、高周波フロントエンド回路３２及び通信装置３１においては、第１，第２のフィルタ特性３，４のフィルタ特性の向上を図ることができる。
　なお、本発明の弾性波装置は、弾性表面波装置や弾性境界波装置などの様々な弾性波を利用した弾性波装置に広く適用することができる。
１…弾性波装置
２…アンテナ共通端子
３～５…第１～第３のフィルタ
６…共通接続点
１１ａ，１１ｂ…縦結合共振子型弾性波フィルタ
１２…ＩＤＴ電極
１３，１４…反射器
２１…弾性波共振子
２２…ＬｉＮｂＯ３基板
２３…ＩＤＴ電極
２３ａ…密着層
２３ｂ…Ｐｔ膜
２３ｃ…拡散防止層
２３ｄ…低電気抵抗層
２４…酸化ケイ素膜
２５…窒化ケイ素膜
３１…通信装置
３２…高周波フロントエンド回路
３４…ＲＦＩＣ
３５…ディスプレイ
３６…ＬＮＡ
３７…スイッチ
３８…ＢＢＩＣ
３９…ＣＰＵ
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ１１～Ｐ１３…並列腕共振子
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ１１～Ｓ１６…直列腕共振子

Claims (13)

  1. 　アンテナに接続される、アンテナ共通端子と、
    　前記アンテナ共通端子に接続されており、第１の通過帯域を有する帯域通過型の第１のフィルタと、
    　前記アンテナ共通端子に接続されており、前記第１の通過帯域よりも高周波域に位置している第２の通過帯域を有する、帯域通過型の第２のフィルタとを備え、
    　前記第１のフィルタが、少なくとも１つの弾性波共振子を有し、
    　該弾性波共振子が、ＬｉＮｂＯ３からなる圧電体層を有する基板と、前記圧電体層上に設けられており、Ｐｔ膜を含むＩＤＴ電極と、前記ＩＤＴ電極を覆っている酸化ケイ素膜とを有し、
    　前記酸化ケイ素膜の膜厚Ｄが、前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長をλとしたときに、λの３３％以下とされている、弾性波装置。
  2. 　前記酸化ケイ素膜の膜厚Ｄが、前記波長λの２１％以上である、請求項１に記載の弾性波装置。
  3. 　前記酸化ケイ素膜の膜厚Ｄが、前記波長λの３１％以下である、請求項１または２に記載の弾性波装置。
  4. 　前記ＩＤＴ電極が、前記Ｐｔ膜よりも電気抵抗が低い低電気抵抗層を有する、請求項１～３のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  5. 　前記ＩＤＴ電極が、前記ＬｉＮｂＯ３からなる圧電体層に接触する密着層と、前記密着層上に設けられた前記Ｐｔ膜と、前記Ｐｔ膜上に設けられた拡散防止層と、前記拡散防止層上に設けられた前記低電気抵抗層とを有する、請求項４に記載の弾性波装置。
  6. 　前記密着層が、ＮｉＣｒ、Ｃｒ及びＴｉのうち少なくとも１種の金属からなり、前記拡散防止層が、ＣｒまたはＴｉからなり、前記低電気抵抗層がＡｌまたはＡｌを主体とする合金からなる、請求項５に記載の弾性波装置。
  7. 　前記第１のフィルタが、ラダー型フィルタ、縦結合共振子型弾性波フィルタ、及びラダー型フィルタと縦結合共振子型弾性波フィルタとが接続されているフィルタのうちの１種である、請求項１～６のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  8. 　前記第１のフィルタが、ラダー型フィルタまたはラダー型フィルタに縦結合共振子型弾性波フィルタが接続されているフィルタの場合に、前記ラダー型フィルタが直列腕共振子を有し、前記ＬｉＮｂＯ３からなる圧電体層を有する前記弾性波共振子が、前記直列腕共振子のうちの少なくとも１つである、請求項７に記載の弾性波装置。
  9. 　前記ラダー型フィルタの前記直列腕共振子の全てが、前記ＬｉＮｂＯ３からなる圧電体層を有する前記弾性波共振子である、請求項８に記載の弾性波装置。
  10. 　前記ＬｉＮｂＯ３からなる圧電体層を有する少なくとも１つの前記弾性波共振子が、前記アンテナ共通端子に最も近い位置にある直列腕共振子である、請求項８または９に記載の弾性波装置。
  11. 　前記第１のフィルタが、Ｂａｎｄ１またはＢａｎｄ７の受信フィルタであり、
    前記第２のフィルタが、Ｂａｎｄ２５またはＢａｎｄ４１の受信フィルタである、請求項１～１０のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  12. 　請求項１～１１のいずれか１項に記載の弾性波装置を含む、高周波フロントエンド回路。
  13. 　請求項１～１１のいずれか１項に記載の弾性波装置を含む、通信装置。
PCT/JP2017/008839 2016-05-13 2017-03-06 弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置 WO2017195446A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201780029418.7A CN109155622B (zh) 2016-05-13 2017-03-06 弹性波装置、高频前端电路以及通信装置
US16/159,795 US10601395B2 (en) 2016-05-13 2018-10-15 Elastic wave device, radio-frequency front-end circuit, and communication device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016097006 2016-05-13
JP2016-097006 2016-05-13

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/159,795 Continuation US10601395B2 (en) 2016-05-13 2018-10-15 Elastic wave device, radio-frequency front-end circuit, and communication device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017195446A1 true WO2017195446A1 (ja) 2017-11-16

Family

ID=60266401

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/008839 WO2017195446A1 (ja) 2016-05-13 2017-03-06 弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10601395B2 (ja)
CN (1) CN109155622B (ja)
WO (1) WO2017195446A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012098816A1 (ja) * 2011-01-18 2012-07-26 株式会社村田製作所 弾性表面波フィルタ装置
WO2012176455A1 (ja) * 2011-06-23 2012-12-27 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アンテナ共用器
WO2014125980A1 (ja) * 2013-02-12 2014-08-21 株式会社村田製作所 高周波モジュールおよび通信装置
JP2014207540A (ja) * 2013-04-12 2014-10-30 パナソニック株式会社 アンテナ共用器およびこれを用いた電子機器
JP2015023474A (ja) * 2013-07-19 2015-02-02 太陽誘電株式会社 分波器
WO2015041125A1 (ja) * 2013-09-17 2015-03-26 株式会社村田製作所 高周波モジュールおよび通信装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3168925B2 (ja) * 1995-11-21 2001-05-21 株式会社村田製作所 表面波装置
EP0903851A4 (en) * 1996-06-05 2001-02-14 Sanyo Electric Co ACOUSTIC SURFACE WAVE ELEMENT
CN101385240A (zh) 2006-02-20 2009-03-11 株式会社村田制作所 声表面波装置
JP2010193429A (ja) * 2009-01-26 2010-09-02 Murata Mfg Co Ltd 弾性波装置
JP5811276B2 (ja) * 2012-05-17 2015-11-11 株式会社村田製作所 弾性表面波装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012098816A1 (ja) * 2011-01-18 2012-07-26 株式会社村田製作所 弾性表面波フィルタ装置
WO2012176455A1 (ja) * 2011-06-23 2012-12-27 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アンテナ共用器
WO2014125980A1 (ja) * 2013-02-12 2014-08-21 株式会社村田製作所 高周波モジュールおよび通信装置
JP2014207540A (ja) * 2013-04-12 2014-10-30 パナソニック株式会社 アンテナ共用器およびこれを用いた電子機器
JP2015023474A (ja) * 2013-07-19 2015-02-02 太陽誘電株式会社 分波器
WO2015041125A1 (ja) * 2013-09-17 2015-03-26 株式会社村田製作所 高周波モジュールおよび通信装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN109155622A (zh) 2019-01-04
US10601395B2 (en) 2020-03-24
US20190052244A1 (en) 2019-02-14
CN109155622B (zh) 2022-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6915466B2 (ja) 弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置
US9159900B2 (en) Surface acoustic wave device
US9124243B2 (en) Surface acoustic wave filter device
WO2018003297A1 (ja) 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
WO2009119007A1 (ja) 弾性波フィルタ装置
US8710940B2 (en) Elastic wave device having a capacitive electrode on the piezoelectric substrate
JP7008633B2 (ja) 弾性波フィルタ装置
US10536132B2 (en) Elastic wave element, filter element, and communication device
KR102280381B1 (ko) 탄성파 장치, 고주파 프론트 엔드 회로 및 통신 장치
KR102215435B1 (ko) 멀티플렉서, 고주파 프론트 엔드 회로 및 통신 장치
WO2019131530A1 (ja) 弾性波フィルタ
WO2017159408A1 (ja) 弾性波装置、帯域通過型フィルタ及び複合フィルタ装置
JP6652221B2 (ja) 弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置
JPWO2019031201A1 (ja) 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
WO2018212047A1 (ja) 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
US10298205B2 (en) Elastic wave resonator, elastic wave filter, and duplexer
JP2020108091A (ja) 弾性波フィルタ及びマルチプレクサ
JP2017157944A (ja) 弾性表面波装置およびそれを用いた送受信フィルタを有するデュプレクサ
JP6601503B2 (ja) 弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置
WO2017169514A1 (ja) 複合フィルタ装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置
JP2018196028A (ja) 弾性波フィルタおよびマルチプレクサ
WO2020050401A1 (ja) 弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置
WO2017195446A1 (ja) 弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置
JP2019041307A (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
US20120068787A1 (en) Elastic wave resonator, ladder filter and duplexer

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

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

Ref document number: 17795807

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17795807

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP