JP2017228882A - Surface acoustic wave filter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧電基板の表面にIDT電極を形成してなる弾性表面波フィルタに関する。 The present invention relates to a surface acoustic wave filter in which an IDT electrode is formed on the surface of a piezoelectric substrate.
従来、各種の弾性表面波フィルタが実用化されている。弾性表面波フィルタは、例えば、特許文献1に示すような構造を備える。特許文献1の弾性表面波フィルタは、圧電基板と櫛形電極(IDT電極)とを備える。櫛形電極は、圧電基板の表面に形成されている。圧電基板の表面には、櫛形電極を覆う第1の保護膜が形成されている。第1の保護膜は、例えば、SiO2からなる。第1の保護膜の表面には、第2の保護膜が形成されている。第2の保護膜は、例えば、SiO2からなる。 Conventionally, various surface acoustic wave filters have been put into practical use. The surface acoustic wave filter has a structure as shown in Patent Document 1, for example. The surface acoustic wave filter of Patent Document 1 includes a piezoelectric substrate and a comb electrode (IDT electrode). The comb electrode is formed on the surface of the piezoelectric substrate. A first protective film that covers the comb-shaped electrode is formed on the surface of the piezoelectric substrate. The first protective film is made of, for example, SiO 2 . A second protective film is formed on the surface of the first protective film. The second protective film is made of, for example, SiO 2 .
特許文献1の弾性表面波フィルタでは、圧電基板の表面に、二組の櫛歯電極が形成されている。第1の櫛歯電極の形成領域における第1の保護膜の厚みは、第2の櫛歯電極の形成領域における第1の保護膜の厚みよりも大きい。これにより、第1の櫛歯電極を含む第1の共振子と、第2の櫛歯電極を含む第2の共振子とは、周波数特性が異なる。特許文献1の弾性表面波フィルタでは、第1の共振子を直列腕共振子に設定し、第2の共振子を並列腕共振子に設定している。 In the surface acoustic wave filter of Patent Document 1, two sets of comb electrodes are formed on the surface of the piezoelectric substrate. The thickness of the first protective film in the formation region of the first comb electrode is larger than the thickness of the first protective film in the formation region of the second comb electrode. As a result, the first resonator including the first comb electrode and the second resonator including the second comb electrode have different frequency characteristics. In the surface acoustic wave filter of Patent Document 1, the first resonator is set as a series arm resonator, and the second resonator is set as a parallel arm resonator.
しかしながら、特許文献1に記載の弾性表面波フィルタでは、第1の共振子の部分と第2の共振子の部分とで厚みが異なり、第1の保護膜の表面に段差が生じる。 However, in the surface acoustic wave filter described in Patent Document 1, the first resonator portion and the second resonator portion have different thicknesses, and a step is generated on the surface of the first protective film.
このように、弾性表面波フィルタ(弾性表面波フィルタを形成する電子部品)の外面に段差を有する場合、当該段差からクラックが生じ易く、弾性表面波フィルタの物理的な強度が低下してしまう。また、第1の保護膜の表面に第2の保護膜を形成する場合、段差の面に第2の保護膜を形成し難く、耐環境性等が低下してしまう。また、段差を有することによって、第1の保護膜の表面の平坦化処理時にレジストの残渣が発生する等の問題が生じ、安定な共振子特性およびフィルタ特性を実現することが容易でなくなる。 As described above, when a step is formed on the outer surface of the surface acoustic wave filter (an electronic component forming the surface acoustic wave filter), cracks are easily generated from the step, and the physical strength of the surface acoustic wave filter is reduced. Further, when the second protective film is formed on the surface of the first protective film, it is difficult to form the second protective film on the surface of the step, and the environment resistance and the like are deteriorated. In addition, the step difference causes problems such as generation of a resist residue during the planarization process of the surface of the first protective film, making it difficult to realize stable resonator characteristics and filter characteristics.
したがって、本発明の目的は、1つの圧電基板に周波数特性の異なる複数の共振子を形成しても、共振子特性が安定し、信頼性の高い弾性表面波フィルタを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a highly reliable surface acoustic wave filter having stable resonator characteristics even when a plurality of resonators having different frequency characteristics are formed on one piezoelectric substrate.
この発明の弾性表面波フィルタは、圧電基板、第1の共振子電極、第2の共振子電極、および、第1の保護膜を備える。圧電基板は、表面に凹部が設けられている。第1の共振子電極は、凹部の底面に形成されている。第2の共振子電極は、圧電基板の表面における凹部と異なる領域に形成されている。第1の保護膜は、圧電基板の表面に形成され、第1の共振子電極および前記第2の共振子電極を覆っている。第1の保護膜における圧電基板の表面に当接する面と反対側の天面は平坦である。 The surface acoustic wave filter of the present invention includes a piezoelectric substrate, a first resonator electrode, a second resonator electrode, and a first protective film. The piezoelectric substrate has a recess on the surface. The first resonator electrode is formed on the bottom surface of the recess. The second resonator electrode is formed in a region different from the concave portion on the surface of the piezoelectric substrate. The first protective film is formed on the surface of the piezoelectric substrate and covers the first resonator electrode and the second resonator electrode. The top surface of the first protective film opposite to the surface in contact with the surface of the piezoelectric substrate is flat.
この構成では、第1の保護膜における第1の共振子電極を覆う部分の厚みは、第1の保護膜における第2の共振子電極を覆う部分の厚みよりも大きい。したがって、第1の共振子電極を備える第1の共振子の周波数特性と、第2の共振子電極を備える第2の共振子の周波数特性とは、異なる。 In this configuration, the thickness of the portion of the first protective film that covers the first resonator electrode is larger than the thickness of the portion of the first protective film that covers the second resonator electrode. Therefore, the frequency characteristic of the first resonator including the first resonator electrode is different from the frequency characteristic of the second resonator including the second resonator electrode.
また、この発明の弾性表面波フィルタは、第1の共振子電極と第2の共振子電極とを接続する配線電極を、圧電基板の表面に備えることが好ましい。 The surface acoustic wave filter according to the present invention preferably includes a wiring electrode for connecting the first resonator electrode and the second resonator electrode on the surface of the piezoelectric substrate.
この構成では、第1の共振子電極と第2の共振子電極とが短距離で接続され、配線電極が第1の保護膜によって保護される。 In this configuration, the first resonator electrode and the second resonator electrode are connected at a short distance, and the wiring electrode is protected by the first protective film.
また、この発明の弾性表面波フィルタでは、第1の共振子電極を備える第1の共振子と、第2の共振子電極を備える第2の共振子とが異なるフィルタを構成していてもよい。 In the surface acoustic wave filter according to the present invention, the first resonator including the first resonator electrode and the second resonator including the second resonator electrode may form different filters. .
この構成では、1つの圧電基板で、フィルタ特性の異なる複数のフィルタが形成される。 In this configuration, a plurality of filters having different filter characteristics are formed by one piezoelectric substrate.
また、この発明の弾性表面波フィルタでは、第1の共振子電極を備える第1の共振子と、第2の共振子電極を備える第2の共振子とがラダー型に接続されており、1つのフィルタを構成していてもよい。 In the surface acoustic wave filter according to the present invention, the first resonator including the first resonator electrode and the second resonator including the second resonator electrode are connected in a ladder shape. Two filters may be configured.
この構成では、1つの圧電基板で、ラダー型回路を構成する直列腕共振子の共振子特性と並列腕共振子の共振子特性とを異ならせられる。 In this configuration, the resonator characteristics of the series arm resonator and the parallel arm resonator constituting the ladder circuit can be made different from each other with a single piezoelectric substrate.
また、この発明の弾性表面波フィルタでは、第1の共振子電極を備える第1の共振子と、第2の共振子電極を備える第2の共振子とが縦結合型に接続されており、1つのフィルタを構成していてもよい。 In the surface acoustic wave filter according to the present invention, the first resonator including the first resonator electrode and the second resonator including the second resonator electrode are connected in a longitudinally coupled manner. One filter may be configured.
この構成では、1つの圧電基板で、縦結合型回路を構成する複数の共振子の共振子特性を異ならせられる。 In this configuration, the resonator characteristics of a plurality of resonators constituting the longitudinally coupled circuit can be made different with one piezoelectric substrate.
また、この発明の弾性表面波フィルタでは、第1の共振子は直列腕共振子であり、第2の共振子は並列腕共振子であってもよい。 In the surface acoustic wave filter of the present invention, the first resonator may be a series arm resonator, and the second resonator may be a parallel arm resonator.
この構成では、通過帯域の高周波数側の温度特性が優れ、通過帯域の広いフィルタが実現される。 With this configuration, a temperature characteristic on the high frequency side of the pass band is excellent, and a filter having a wide pass band is realized.
また、この発明の弾性表面波フィルタでは、第1の共振子は並列腕共振子であり、第2の共振子は直列腕共振子であってもよい。 In the surface acoustic wave filter of the present invention, the first resonator may be a parallel arm resonator, and the second resonator may be a series arm resonator.
この構成では、通過帯域の低周波数側の温度特性が優れ、通過帯域の広いフィルタが実現される。 With this configuration, a temperature characteristic on the low frequency side of the pass band is excellent, and a filter having a wide pass band is realized.
また、この発明の弾性表面波フィルタでは、第1の保護膜の天面に形成された第2の保護膜を備えることが好ましい。 The surface acoustic wave filter of the present invention preferably includes a second protective film formed on the top surface of the first protective film.
この構成では、弾性表面波フィルタの信頼性が向上する。また、第1の保護膜の天面が平坦であるので、第1の保護膜の全面に第2の保護膜を形成し易い。 With this configuration, the reliability of the surface acoustic wave filter is improved. Further, since the top surface of the first protective film is flat, it is easy to form the second protective film on the entire surface of the first protective film.
この発明によれば、1つの圧電基板に周波数特性の異なる複数の共振子を形成しても、それぞれの共振子特性が安定し、高い信頼性が実現できる。 According to the present invention, even if a plurality of resonators having different frequency characteristics are formed on one piezoelectric substrate, the respective resonator characteristics are stable and high reliability can be realized.
本発明の第1の実施形態に係る弾性表面波フィルタについて、図を参照して説明する。図1(A)は本発明の第1の実施形態に係る弾性表面波フィルタの構成を示す側面図である。図1(B)は本発明の第1の実施形態に係る弾性表面波フィルタの構成を示す平面図である。図1(B)では、保護膜40および保護膜50の図示を省略している。
A surface acoustic wave filter according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a side view showing the configuration of the surface acoustic wave filter according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1B is a plan view showing the configuration of the surface acoustic wave filter according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1B, illustration of the
図1(A)、図1(B)に示すように、弾性表面波フィルタ10は、圧電基板20、複数の共振子電極31、32、保護膜40、および、保護膜50を備える。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the surface
圧電基板20は、ニオブ酸リチウム基板(LN基板)、タンタル酸リチウム基板(LT基板)、水晶基板、または、ZnO基板からなる。なお、圧電基板20の材料は、弾性表面波フィルタとして用いられる材料であれば、これらの材料に限るものでない。
The
圧電基板20の表面201には、凹部21が形成されている。表面201は、凹部21を除き平坦である。凹部21の底面は平坦である。なお、凹部21の底面は、さらなる凹部を備えていてもよい。すなわち、凹部21の底面は、複数段で凹む形状であってもよい。
A
共振子電極31および共振子電極32には、保護膜40よりも比重の大きな材料、例えば、Pt、Au、Cu、Ag、Wのいずれかを用いるとよい。さらには、共振子電極31および共振子電極32には、前記いずれかの金属の表面にAl等の導電性の高い金属を積層してもよい。
For the
共振子電極31は、凹部21の底面に形成されている。共振子電極31は、二つのIDT電極311、312、および、二つの反射器電極313を備える。
The
二つのIDT電極311、312は、それぞれにバスバー電極と複数の電極指とによって形成されている。IDT電極311の複数の電極指と、IDT電極312の複数の電極指とは、IDT電極311のバスバー電極とIDT電極312のバスバー電極との間に配置されている。IDT電極311の複数の電極指と、IDT電極312の複数の電極指とは、二つのバスバー電極の配列方向に対して直交する方向に沿って、交互に配置されている。二つの反射器電極313は、二つのIDT電極311、312を構成する複数の電極指の配置領域を挟むように配置されている。二つの反射器電極313は、これら複数の電極指の配列方向の各端部にそれぞれ配置されている。
The two
共振子電極32は、圧電基板20の表面201における凹部21と異なる領域に形成されている。共振子電極32は、二つのIDT電極321、322、および、二つの反射器電極323を備える。二つのIDT電極321、322が、本発明の第2のIDT電極に対応する。
The
二つのIDT電極321、322は、それぞれにバスバー電極と複数の電極指とによって形成されている。IDT電極321の複数の電極指と、IDT電極322の複数の電極指とは、IDT電極321のバスバー電極とIDT電極322のバスバー電極との間に配置されている。IDT電極321の複数の電極指と、IDT電極322の複数の電極指とは、二つのバスバー電極の配列方向に対して直交する方向に沿って、交互に配置されている。二つの反射器電極323は、二つのIDT電極321、322を構成する複数の電極指の配置領域をはさむように配置されている。二つの反射器電極323は、これら複数の電極指の配列方向の各端部にそれぞれ配置されている。
The two
保護膜40は、例えば、SiO2膜からなる。なお、保護膜40の材料は、共振子電極31、32と圧電基板20とからなる共振子の温度特性に対して、反対の温度特性を有する材料であればよい。保護膜40は、本発明の「第1の保護膜」に対応する。
The
保護膜40は、圧電基板20の表面201の全体に当接している。すなわち、保護膜40は、表面201における凹部21以外の部分だけでなく、凹部21にも充填されている。保護膜40は、共振子電極31および共振子電極32を完全に覆っており、所定の厚みを有する。保護膜40の天面401(圧電基板20の表面201に当接する面と反対側の面)は、平坦である。言い換えれば、保護膜40の天面401は、凹部21に重なる領域と、凹部21に重ならない領域(凹部21と異なる領域)とで、段差を有さない。
The
したがって、保護膜40における凹部21に重なる領域の厚みは、保護膜40における凹部21と異なる領域の厚みよりも大きい。言い換えれば、保護膜40における共振子電極31が形成される領域の厚みは、保護膜30における共振子電極32が形成される領域の厚みよりも大きい。
Therefore, the thickness of the region overlapping the
これにより、共振子電極31を備える第1の共振子と、共振子電極32を備える第2の共振子とは、共振子特性が異なる。図2は、共振子特性を示すグラフであり、横軸は周波数を示し、縦軸はインピーダンスを示す。
Accordingly, the first resonator including the
具体的には、第1の共振子は、第2の共振子と比較して、共振子の温度特性が良い。また、第1の共振子は、第2の共振子と比較して、電気機械結合係数が小さくなり、比帯域幅が小さくなる。この場合、図2の実線に示す第1の共振子の特性を有する。すなわち、共振点fr31および反共振点fa31でのインピーダンス変化が第2の共振子よりも急峻で、且つ、共振点fr31と反共振点fa31間の周波数差が第2の共振子よりも小さい。 Specifically, the first resonator has better temperature characteristics of the resonator than the second resonator. In addition, the first resonator has a smaller electromechanical coupling coefficient and a smaller specific bandwidth than the second resonator. In this case, it has the characteristic of the 1st resonator shown as the continuous line of FIG. That is, the impedance change at the resonance point fr31 and the antiresonance point fa31 is steeper than that of the second resonator, and the frequency difference between the resonance point fr31 and the antiresonance point fa31 is smaller than that of the second resonator.
一方、第2の共振子は、第1の共振子と比較して、共振子の温度特性が劣化する。また、第2の共振子は、第1の共振子と比較して、電気機械結合係数が大きくなり、比帯域幅が大きくなる。この場合、図2の破線に示す第2の共振子の特性を有する。すなわち、共振点fr32および反共振点fa32でのインピーダンス変化が第1の共振子よりも緩やかで、且つ、共振点fr31と反共振点fa31間の周波数差が第1の共振子よりも大きい。 On the other hand, the temperature characteristics of the second resonator are deteriorated as compared with the first resonator. In addition, the second resonator has a larger electromechanical coupling coefficient and a larger specific bandwidth than the first resonator. In this case, it has the characteristic of the 2nd resonator shown by the broken line of FIG. That is, the impedance change at the resonance point fr32 and the antiresonance point fa32 is gentler than that of the first resonator, and the frequency difference between the resonance point fr31 and the antiresonance point fa31 is larger than that of the first resonator.
このように、本実施形態の弾性表面波フィルタ10は、1つの圧電基板20によって、共振子特性が異なる二つの共振子を備えることができる。そして、保護膜40の天面401に段差が無いので、当該段差によるクラックを防止できる。これにより、弾性表面波フィルタ10の物理的な強度は向上する。また、弾性表面波フィルタ10は、高い信頼性を実現できる。
As described above, the surface
なお、これら第1の共振子と第の2共振子とは、それぞれ異なるフィルタの構成要素であってもよく、一つのフィルタの構成要素であってもよい(第2の実施形態および第3の実施形態を参照)。 The first resonator and the second resonator may be different filter components or may be a single filter component (the second embodiment and the third embodiment). See embodiment).
保護膜50は、例えば、SiN膜、SiO2膜、ガラス等の無機膜、有機膜、有機と無機のハイブリッド膜等からなる。なお、保護膜50は、所望とする信頼性の内容に応じて、これら以外の膜からなっていてもよい。保護膜50は、本発明の「第2の保護膜」に対応する。
The
保護膜50は、保護膜40の天面401の全面を覆っている。この構成により、弾性表面波フィルタ10は、保護膜50の材質に応じて、より高い信頼性または安定した共振子特性を実現できる。
The
また、弾性表面波フィルタ10では、保護膜40の天面401が平坦である。したがって、段差に保護膜50が形成されない等の問題が生じず、保護膜40の天面401の全面に、保護膜50を容易且つ確実に形成できる。これにより、より高い信頼性および安定した共振子特性を有する弾性表面波フィルタ10を、容易に実現できる。
In the surface
このような構成からなる弾性表面波フィルタ10は、次に示すように製造される。図3は、本発明の第1の実施形態に係る弾性表面波フィルタの製造方法の一例を示すフローチャートである。
The surface
圧電基板20の表面201に凹部21を形成する(S101)。具体的には、圧電基板20の表面201における凹部21以外の領域に、レジスト膜を形成する。レジスト膜付きの圧電基板20に対して、RIE法、または、エッチング液への浸漬を行う。これにより、圧電基板20の表面201の一部が凹み、凹部21が形成される。凹部21の形成後、レジスト膜は除去される。
A
凹部21の底面に共振子電極31を形成する(S102)。表面201における凹部21と異なる領域に共振子電極32を形成する(S102)。共振子電極31および共振子電極32の形成方法は、PVD、CVD等の蒸着法、または、パターンメッキ等の既知の方法を用いればよい。なお、共振子電極31の形成および共振子電極32の形成は、同時であってもよい。
The
圧電基板20の表面201(凹部21を含む)を覆う保護膜(SiO2膜)40を形成する(S104)。保護膜40の天面401を、CMP法等を用いて、平坦化する(S105)。
A protective film (SiO 2 film) 40 is formed to cover the surface 201 (including the recess 21) of the piezoelectric substrate 20 (S104). The
平坦化された保護膜(SiO2膜)40の天面401に、保護膜50を形成する(S106)。保護膜(SiO2膜)40の天面401が平坦化されていることにより、保護膜50を、天面401の全面に容易に且つ確実に形成できる。
A
なお、図1の構成では、凹部21と、表面201における凹部21と異なる領域とのそれぞれに、1つずつ共振子電極を形成する態様を示した。しかしながら、凹部21に複数の共振子電極を形成してもよく、表面201における凹部21と異なる領域に複数の共振子電極を形成してもよい。
In the configuration of FIG. 1, a mode is shown in which one resonator electrode is formed in each of the
次に、本発明の第2の実施形態に係る弾性表面波フィルタについて、図を参照して説明する。図4(A)は本発明の第2の実施形態に係る弾性表面波フィルタの構成を示す側面図である。図4(B)は本発明の第2の実施形態に係る弾性表面波フィルタの構成を示す平面図である。図4(B)では、保護膜40および保護膜50の図示を省略している。
Next, a surface acoustic wave filter according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4A is a side view showing the configuration of the surface acoustic wave filter according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4B is a plan view showing the configuration of the surface acoustic wave filter according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 4B, illustration of the
図4(A)、図4(B)に示すように、本実施形態に係る弾性表面波フィルタ10Aは、第1の実施形態に係る弾性表面波フィルタ10に対して、複数の配線電極411、412、421、422を備えた点で異なる。弾性表面波フィルタ10Aの他の構成は、第1の実施形態に係る弾性表面波フィルタ10と同じであり、同じ箇所の説明は、省略する。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the surface
配線電極411、412、421、422のそれぞれは、圧電基板20の表面201に形成されている。配線電極411、412、421、422は、共振子電極31、32と同じ材料からなる。なお、配線電極411、412、421、422は、共振子電極31、32と異なる材料からなっていてもよい。
Each of the
配線電極411および配線電極412は、弾性表面波フィルタ10Aを平面視して、共振子電極31を挟むように配置されている。配線電極411は、IDT電極311に近接して配置されている。配線電極412は、IDT電極312に近接して配置されている。配線電極411および配線電極412は、凹部21の底面まで繋がる形状である。
The
配線電極411は、IDT電極311に接続されている。配線電極411におけるIDT電極311に接続する側と反対側の端部には、入出力端子P11が形成されている。入出力端子P11は、配線電極411の一部が保護膜40および保護膜50に覆われていない構造によって実現されている。入出力端子P11は、表面201における凹部21と異なる領域にある。
The
配線電極412は、IDT電極312に接続されている。配線電極412におけるIDT電極312に接続する側と反対側の端部には、入出力端子P12が形成されている。入出力端子P12は、配線電極412の一部が保護膜40および保護膜50に覆われていない構造によって実現されている。入出力端子P12は、表面201における凹部21と異なる領域にある。
The
配線電極421および配線電極422は、弾性表面波フィルタ10Aを平面視して、共振子電極32を挟むように配置されている。配線電極421は、IDT電極321に近接して配置されている。配線電極422は、IDT電極322に近接して配置されている。
The
配線電極421は、IDT電極321に接続されている。配線電極421におけるIDT電極321に接続する側と反対側の端部には、入出力端子P21が形成されている。入出力端子P21は、配線電極421の一部が保護膜40および保護膜50に覆われていない構造によって実現されている。入出力端子P21は、表面201における凹部21と異なる領域にある。
The
配線電極422は、IDT電極322に接続されている。配線電極422におけるIDT電極322に接続する側と反対側の端部には、入出力端子P22が形成されている。入出力端子P22は、配線電極422の一部が保護膜40および保護膜50に覆われていない構造によって実現されている。入出力端子P22は、表面201における凹部21と異なる領域にある。
The
このような構成であっても、図4(A)に示すように、弾性表面波フィルタ10Aでは、保護膜40の天面401は平坦である。これにより、弾性表面波フィルタ10Aは、第1の実施形態に係る弾性表面波フィルタ10と同様の作用効果を有する。
Even in such a configuration, as shown in FIG. 4A, in the surface
また、共振子電極31を備える第1の共振子の入出力端子P11、P12と、共振子電極32を備える第2の共振子の入出力端子P21、P22は、圧電基板20の表面201における凹部21にあってもよいが、凹部21と異なる領域にあるとより好ましい。その場合、入出力端子P11、P12を形成するために保護膜40、50に空ける孔の深さと、入出力端子P21、P22を形成するために保護膜40、50に空ける孔の深さが同じになるため、入出力端子P11、P12、P21、P22の形成工程は容易になる。
In addition, input / output terminals P11 and P12 of the first resonator including the
また、入出力端子P11、P12を第1のフィルタの入出力端子とし、入出力端子P21、P22を第2のフィルタの入出力端子として外部回路に接続することによって、弾性表面波フィルタ10は、周波数特性の異なる二つのフィルタを一つの圧電基板20で形成できる。また、入出力端子P11と、入出力端子P21または入出力端子P22とを接続することによって、周波数特性の異なる二つの共振子を接続した1つのフィルタを実現できる。
Further, by connecting the input / output terminals P11 and P12 to the external circuit as input / output terminals of the first filter and the input / output terminals P21 and P22 as input / output terminals of the second filter, the surface
次に、本発明の第3の実施形態に係る弾性表面波フィルタについて、図を参照して説明する。図5(A)は、本発明の第3の実施形態に係る弾性表面波フィルタの構成を示す平面図である。図5(A)では、保護膜40および保護膜50の図示を省略している。図5(B)は、図5(A)に示す弾性表面波フィルタの等価回路図である。
Next, a surface acoustic wave filter according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5A is a plan view showing a configuration of a surface acoustic wave filter according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 5A, illustration of the
図5(A)に示すように、弾性表面波フィルタ10Bは、第1の実施形態に係る弾性表面波フィルタ10に対して、共振子電極33、配線電極411B、422、432、440を追加した点、および凹部21Bの形状において異なる。弾性表面波フィルタ10Bの他の構成は、弾性表面波フィルタ10と同じであり、同じ箇所の説明は、省略する。
As shown in FIG. 5A, the surface
共振子電極33は、二つのIDT電極331、332、および、二つの反射器電極333を備える。二つのIDT電極331、332が、本発明の第1のIDT電極に対応する。共振子電極33の基本構造および材料は、共振子電極31および共振子電極32と同じであり、説明は省略する。
The
圧電基板20Bは、表面201に凹部21Bを備える。共振子電極31と共振子電極33とは、圧電基板20Bの凹部21Bの底面に形成されている。共振子電極32は、圧電基板20Bの表面201における凹部21Bと異なる領域に形成されている。
The
共振子電極31、32、33は、共振子電極31、32、33のそれぞれを構成する複数の電極指の配列方向が並行になるように、配置されている。共振子電極31と共振子電極33とは、複数の電極指の延びる方向に沿って、間隔を空けて配置されている。共振子電極32と共振子電極33とは、複数の電極指の配列方向に沿って、間隔を空けて配置されている。
The
配線電極411B、422、432、440のそれぞれは、圧電基板20Bの表面201に形成されている。配線電極411B、422、432、440は、共振子電極31、32、33と同じ材料からなる。なお、配線電極411B、422、432、440は、共振子電極31、32、33と異なる材料からなっていてもよい。
Each of the
配線電極411Bおよび配線電極440は、弾性表面波フィルタ10Bを平面視して、共振子電極31を挟むように配置されている。配線電極411Bは、IDT電極311に近接して配置されている。配線電極440は、IDT電極312に近接して配置されている。配線電極411Bおよび配線電極440は、凹部21Bの底面まで繋がる形状である。
The
配線電極411Bは、IDT電極311に接続されている。配線電極411BにおけるIDT電極311に接続する側と反対側の端部には、入出力端子P11が形成されている。入出力端子P11は、配線電極411Bの一部が保護膜40および保護膜50に覆われていない構造によって実現されている。入出力端子P11は、表面201における凹部21Bにあってもよいが、凹部21Bと異なる領域にあるとより好ましい。
The
配線電極440および配線電極422は、弾性表面波フィルタ10Bを平面視して、共振子電極32を挟むように配置されている。配線電極440は、IDT電極321に近接して配置されている。配線電極422は、IDT電極322に近接して配置されている。
The
配線電極422におけるIDT電極322に接続する側と反対側の端部には、入出力端子P22が形成されている。入出力端子P22は、配線電極422の一部が保護膜40および保護膜50に覆われていない構造によって実現されている。入出力端子P22は、表面201における凹部21Bにあってもよいが、凹部21Bと異なる領域にあるとより好ましい。
An input / output terminal P22 is formed at the end of the
配線電極440および配線電極432は、弾性表面波フィルタ10Bを平面視して、共振子電極33を挟むように配置されている。配線電極440は、IDT電極331に近接して配置されている。配線電極432は、IDT電極332に近接して配置されている。
The
配線電極432におけるIDT電極332に接続する側と反対側の端部には、入出力端子P32が形成されている。入出力端子P32は、配線電極432の一部が保護膜40および保護膜50に覆われていない構造によって実現されている。入出力端子P32は、表面201における凹部21Bにあってもよいが、凹部21Bと異なる領域にあるとより好ましい。
An input / output terminal P32 is formed at the end of the
配線電極440は、IDT電極312、IDT電極321、および、IDT電極331に接続されている。
The
なお、図示していないが、第1の実施形態に係る弾性表面波フィルタ10と同様に、圧電基板20Bの表面201には、凹部21Bも含んで、保護膜40が形成されている。保護膜40における表面201と反対側の天面401は平坦である。保護膜40の天面401には、保護膜50が形成されている。
Although not shown, a
このような構成により、弾性表面波フィルタ10Bは、第1の実施形態に係る弾性表面波フィルタ10および第2の実施形態に係る弾性表面波フィルタ10Aと同様の作用効果を有する。
With such a configuration, the surface
また、弾性表面波フィルタ10Bでは、配線電極440によって、複数の共振子電極31、32、33をそれぞれ接続している。したがって、複数の共振子電極31、32、33を個別に形成して、外部の導体パターンで接続する構成と比較して、複数の共振子電極31、32、33を短い距離で接続できる。これにより、弾性表面波フィルタ10Bは、伝送損失を抑制できる。特に、図5に示すように、配線電極440の幅を、他の配線電極440よりも大きくすることによって、伝送損失をさらに抑制できる。また、配線電極440の全体が保護膜40に覆われていることにより、弾性表面波フィルタ10Bは、配線電極440の耐環境性を向上できる。
In the surface
また、このような構成により、弾性表面波フィルタ10Bは、図5(B)に示す回路を実現する。弾性表面波フィルタ10Bは、共振子310、320、330、および、入出力端子P11、P22、P32を備える。共振子310は、共振子電極31を備える。共振子320は、共振子電極32を備える。共振子330は、共振子電極33を備える。
Also, with such a configuration, the surface
共振子310と共振子330は、入出力端子P11と入出力端子P22との間に直列接続されている。共振子310は、入出力端子P11に接続されており、共振子330は、入出力端子P33に接続されている。共振子320の第1端は、共振子310における入出力端子P11と反対側の端部、および、共振子330における入出力端子P33と反対側の端部に接続されている。共振子320の第2端は、入出力端子P22に接続されている。
The
この構成により、弾性表面波フィルタ10Bは、共振子310、320、330から構成されるラダー型回路を備える。
With this configuration, the surface
ここで、入出力端子P22をグランド電位に接続することによって、共振子310、330は、直列腕共振子となり、共振子320は、並列腕共振子となる。この構成とすることで、弾性表面波フィルタ10Bは、温度特性が良好な直列腕共振子と、電気機械結合係数が大きな並列腕共振子とを備えるラダー型フィルタとなる。これにより、弾性表面波フィルタ10Bの減衰特性は、所望の通信バンドの通過帯域の高周波数側で急峻になり、温度特性に優れる。さらに、所望の通信バンドとこれに隣り合う通信バンドと間の周波数差が小さくても、弾性表面波フィルタ10Bは、これに適応できる。また、弾性表面波フィルタ10Bは、所望の通信バンドに対して周波数範囲が広い通過帯域を実現できる。
Here, by connecting the input / output terminal P22 to the ground potential, the
これにより、例えば、弾性表面波フィルタ10Bは、UMTSのBand2に対応した送信フィルタの条件を満足できる。そして、弾性表面波フィルタ10Bは、このようなフィルタ特性を1つの圧電基板20で実現できる。
Thereby, for example, the surface
一方、図示していないが、並列腕共振子に共振子310や共振子330の構造を適用し、直列腕共振子に共振子320の構造を適用することもできる。この場合、弾性表面波フィルタは、電気機械結合係数が大きな直列腕共振子と、温度特性が良好な並列腕共振子とを備えるラダー型フィルタとなる。これにより、弾性表面波フィルタの減衰特性は、所望の通信バンドの通過帯域の低周波数側で急峻になり、温度特性に優れる。さらに、所望の通信バンドとこれに隣り合う通信バンドと間の周波数差が小さくても、弾性表面波フィルタは、これに適応できる。また、弾性表面波フィルタは、所望の通信バンドに対して周波数範囲が広い通過帯域を実現できる。
On the other hand, although not shown, the structure of the
これにより、例えば、弾性表面波フィルタは、UMTSのBand2に対応した受信フィルタの条件を満足できる。そして、弾性表面波フィルタは、このようなフィルタ特性を1つの圧電基板20で実現できる。
Thereby, for example, the surface acoustic wave filter can satisfy the conditions of the reception filter corresponding to Band 2 of UMTS. The surface acoustic wave filter can realize such filter characteristics with one
なお、上述の説明では、複数の共振子によって、ラダー型回路を形成する態様を示した。しかしながら、上述の構成を備える複数の共振子によって、縦結合型回路からなるフィルタを形成してもよい。これにより、縦結合型回路を構成する共振子を個別に所望の特性にでき、所望のフィルタ特性を有する縦結合型フィルタを、1つの圧電基板を用いて容易に実現できる。 In the above description, the ladder-type circuit is formed by a plurality of resonators. However, a filter including a vertically coupled circuit may be formed by a plurality of resonators having the above-described configuration. Accordingly, the resonators constituting the longitudinally coupled circuit can be individually made to have desired characteristics, and a longitudinally coupled filter having desired filter characteristics can be easily realized by using one piezoelectric substrate.
10、10A、10B:弾性表面波フィルタ
20、20B:圧電基板
21、21B:凹部
30:保護膜
31、32、33:共振子電極
40:保護膜
50:保護膜
201:表面
310:共振子
311、312:IDT電極
313:反射器電極
320:共振子
321、322:IDT電極
323:反射器電極
330:共振子
331、332:IDT電極
333:反射器電極
401:天面
411、411B、412、421、422、440:配線電極
P11、P12、P21、P22、P32、P33:入出力端子
10, 10A, 10B: surface
Claims (8)
前記凹部の底面に形成された第1の共振子電極と、
前記圧電基板の前記表面における前記凹部と異なる領域に形成された第2の共振子電極と、
前記圧電基板の前記表面に形成され、前記第1の共振子電極および前記第2の共振子電極を覆い、前記圧電基板の前記表面に当接する面と反対側の天面が平坦な第1の保護膜と、
を備える、弾性表面波フィルタ。 A piezoelectric substrate having a recess on the surface;
A first resonator electrode formed on the bottom surface of the recess;
A second resonator electrode formed in a region different from the concave portion on the surface of the piezoelectric substrate;
A first surface formed on the surface of the piezoelectric substrate, covering the first resonator electrode and the second resonator electrode, and having a flat top surface opposite to the surface in contact with the surface of the piezoelectric substrate. A protective film;
A surface acoustic wave filter.
請求項1または請求項2に記載の弾性表面波フィルタ。 The first resonator including the first resonator electrode and the second resonator including the second resonator electrode constitute different filters.
The surface acoustic wave filter according to claim 1.
請求項1または請求項2に記載の弾性表面波フィルタ。 The first resonator provided with the first resonator electrode and the second resonator provided with the second resonator electrode are connected in a ladder form to constitute one filter.
The surface acoustic wave filter according to claim 1.
請求項1または請求項2に記載の弾性表面波フィルタ。 A first resonator including the first resonator electrode and a second resonator including the second resonator electrode are connected in a longitudinally coupled manner to form one filter.
The surface acoustic wave filter according to claim 1.
請求項4に記載の弾性表面波フィルタ。 The first resonator is a series arm resonator, and the second resonator is a parallel arm resonator.
The surface acoustic wave filter according to claim 4.
請求項4に記載の弾性表面波フィルタ。 The first resonator is a parallel arm resonator, and the second resonator is a series arm resonator;
The surface acoustic wave filter according to claim 4.
請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の弾性表面波フィルタ。 A second protective film formed on the top surface of the first protective film;
The surface acoustic wave filter according to any one of claims 1 to 7.
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