專利名稱：梯型彈性波濾波器及使用該彈性波濾波器的天線雙工器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種梯型彈性波濾波器及使用該梯型彈性波濾波器的天線雙工器。
背景技術(shù)：
如圖10所示，現(xiàn)有技術(shù)中的梯型彈性波濾波器101包括壓電基板120、形成在壓電基板120上且具有串聯(lián)諧振器中最低的諧振頻率的第I串聯(lián)諧振器103、以及形成在壓電基板120上且以覆蓋第I串聯(lián)諧振器103的方式形成的電介質(zhì)膜106。還包括形成在壓電基板120上且具有比第I串聯(lián)諧振器高的諧振頻率的第2串聯(lián)諧振器105、以及以覆蓋第2串聯(lián)諧振器105的方式形成在壓電基板120上的電介質(zhì)膜107。在該結(jié)構(gòu)中，電介質(zhì)膜106的膜厚Ha與電介質(zhì)膜107的膜厚Hb相等。另外，作為與該技術(shù)相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)，例如公知有專利文獻(xiàn)I?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開(kāi)第2010/146826號(hào)小冊(cè)子

發(fā)明內(nèi)容
在現(xiàn)有的梯型彈性波濾波器101中，第I串聯(lián)諧振器103是在串聯(lián)諧振器中具有最低的諧振頻率的串聯(lián)諧振器，因此梯型彈性波濾波器101的通帶的高頻側(cè)截止頻率附近的第I串聯(lián)諧振器103的功耗比另一個(gè)串聯(lián)諧振器105的功耗大。因此，第I串聯(lián)諧振器103中的發(fā)熱量增大，第I串聯(lián)諧振器103的頻率溫度依賴性(TCF Temperature CoefficientofFrequency)引起的特性的頻率變動(dòng)量比第2串聯(lián)諧振器105的特性的頻率變動(dòng)量大。其結(jié)果，存在梯型彈性波濾波器101的通過(guò)特性劣化的問(wèn)題。因此，本發(fā)明的目的在于抑制梯型彈性波濾波器的通過(guò)特性劣化。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的梯型彈性波濾波器包括在多個(gè)串聯(lián)諧振器中具有最低的諧振頻率的第I串聯(lián)諧振器、以及具有比第I串聯(lián)諧振器的諧振頻率高的諧振頻率的第2串聯(lián)諧振器，第I串聯(lián)諧振器的形成區(qū)域中的電介質(zhì)膜的膜厚比第2串聯(lián)諧振器的形成區(qū)域中的電介質(zhì)膜的膜厚厚。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，第I串聯(lián)諧振器的特性的頻率溫度依賴性小于第2串聯(lián)諧振器的特性的頻率溫度依賴性。其結(jié)果，即使第I串聯(lián)諧振器的功耗比第2串聯(lián)諧振器的功耗大從而發(fā)熱量增大，第I串聯(lián)諧振器的特性的頻率變動(dòng)量也被抑制。由此，能夠抑制梯型彈性波濾波器的通過(guò)特性的劣化。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式I及實(shí)施方式2的梯型彈性波濾波器的電路框圖。圖2是表示該梯型彈性波濾波器的各串聯(lián)諧振器的導(dǎo)納特性的圖。圖3是該梯型彈性波濾波器的剖面示意圖。
圖4是表示該梯型彈性波濾波器和各串聯(lián)諧振器的通過(guò)特性的圖。圖5是該梯型彈性波濾波器的剖面示意圖。圖6是該梯型彈性波濾波器的剖面示意圖。圖7是該梯型彈性波濾波器的剖面示意圖。圖8是本發(fā)明的實(shí)施方式2的梯型彈性波濾波器的剖面示意圖。圖9是本發(fā)明的實(shí)施方式3的天線雙工器的電路框圖。圖10是現(xiàn)有技術(shù)中的梯型彈性波濾波器的剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
(實(shí)施方式I)以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式I的梯型彈性波濾波器I。圖1是實(shí)施方式I的梯型彈性波濾波器I中的一個(gè)實(shí)施方式的電路框圖。在圖1中，梯型彈性波濾波器I例如在輸入端子11與輸出端子12之間具有從輸入端子11側(cè)依次連接的串聯(lián)諧振器2、3、4、5。此外，梯型彈性波濾波器I包括在串聯(lián)諧振器2、3的連接部分與接地端子13之間連接的并聯(lián)諧振器8、在串聯(lián)諧振器3、4的連接部分與接地端子13之間連接的并聯(lián)諧振器9、以及在串聯(lián)諧振器4、5的連接部分與接地端子13之間連接的并聯(lián)諧振器10。另外，(表I)表示各串聯(lián)諧振器2、3、4、5的⑴諧振器的分割數(shù)(級(jí)數(shù))、(2)IDT(InterDigital Transducer)的電極指間距(其被設(shè)為主要彈性波的波長(zhǎng)入的1/2)、
(3)IDT電極指?jìng)€(gè)數(shù)、⑷夾著IDT的反射器的個(gè)數(shù)、(5) IDT電極指交叉寬度、(6)占空比(電極寬度/間距)的一個(gè)實(shí)施方式。表I
~H~~(3)IDT (4)反射器 (5)交叉寬度
諧振器⑴級(jí)數(shù)(2)間距(_ 個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)(6)占空比
23) )137430410.50
320.9951030490.50
43(1.96238380.50
5I0.98282Iu400.50圖2表示各串聯(lián)諧振器2、3、4、5的導(dǎo)納特性?？v軸是導(dǎo)納(dB)，橫軸是頻率(MHz)。如圖2所示，各串聯(lián)諧振器2、3、4、5的諧振頻率中，串聯(lián)諧振器3的諧振頻率最低，接著，串聯(lián)諧振器5的諧振頻率第2低。接著，串聯(lián)諧振器2的諧振頻率低，串聯(lián)諧振器4的諧振頻率在各串聯(lián)諧振器的諧振頻率中最高。即，在本實(shí)施方式中，串聯(lián)諧振器3是第I串聯(lián)諧振器。此外，在本實(shí)施方式中，將串聯(lián)諧振器2、4、5中的串聯(lián)諧振器4作為第2串聯(lián)諧振器進(jìn)行說(shuō)明，但第2串聯(lián)諧振器也可以是串聯(lián)諧振器2或串聯(lián)諧振器5。此外，圖3是包括各串聯(lián)諧振器2、3、4、5中具有最低的諧振頻率的第I串聯(lián)諧振器3、和具有比該第I串聯(lián)諧振器3的諧振頻率高的諧振頻率的第2串聯(lián)諧振器4的梯型彈性波濾波器I的剖面示意圖。在圖3中，梯型彈性波濾波器I包括壓電基板7、在壓電基板7上形成的多個(gè)串聯(lián)諧振器2、3、4、5、并聯(lián)諧振器8、9、10(沒(méi)有圖示串聯(lián)諧振器2、5、并聯(lián)諧振器8、9、10)、以及附著在串聯(lián)諧振器2、3、4、5、并聯(lián)諧振器8、9、10中的至少第I串聯(lián)諧振器3上且具有與壓電基板7的頻率溫度依賴性相反的頻率溫度依賴性的電介質(zhì)膜6。此外，第I串聯(lián)諧振器3的形成區(qū)域(至少覆蓋第I串聯(lián)諧振器3的區(qū)域)中的電介質(zhì)膜6的膜厚Ha比第2串聯(lián)諧振器4的形成區(qū)域(至少覆蓋第2串聯(lián)諧振器4的區(qū)域)中的電介質(zhì)膜6的膜厚Hb厚。此外，第2串聯(lián)諧振器4的形成區(qū)域的電介質(zhì)膜6的膜厚Hb也可以是零。另外，本說(shuō)明書(shū)中的電介質(zhì)膜6的膜厚是指，諧振器形成區(qū)域中電極指與電極指之間的電極指非形成區(qū)域中的壓電基板7的上表面與電介質(zhì)膜6的上表面之間的距離。圖4表示各串聯(lián)諧振器的通過(guò)特性(信號(hào)通過(guò)損耗)和梯型彈性波濾波器I的通過(guò)特性。如圖4所示，例如1910MHz處的第I串聯(lián)諧振器3中的通過(guò)損耗為約-2. 8dB，而第2串聯(lián)諧振器4中的信號(hào)通過(guò)損耗為約-O. 2dB。這是因?yàn)?，第I串聯(lián)諧振器3的諧振頻率比第2串聯(lián)諧振器4的諧振頻率低，與第2串聯(lián)諧振器4相比，第I串聯(lián)諧振器3中1910MHz處的阻抗大。因此，梯型彈性波濾波器I的通帶的高頻側(cè)截止頻率附近的第I串聯(lián)諧振器 3的功耗比另一個(gè)第2串聯(lián)諧振器4的功耗大。因此，如圖3所示，通過(guò)設(shè)置成第I串聯(lián)諧振器3的形成區(qū)域中的電介質(zhì)膜6的膜厚Ha比第2串聯(lián)諧振器4的形成區(qū)域中的電介質(zhì)膜6的膜厚Hb厚的結(jié)構(gòu)，使第I串聯(lián)諧振器3的特性的頻率溫度依賴性比第2串聯(lián)諧振器4的特性的頻率溫度依賴性小。其結(jié)果，即使第I串聯(lián)諧振器3的功耗比另一個(gè)第2串聯(lián)諧振器4的功耗大從而發(fā)熱量增大，第I串聯(lián)諧振器3的特性的頻率變動(dòng)量也被抑制。由此，能夠抑制梯型彈性波濾波器I的通過(guò)特性劣化。以下，詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施方式I的梯型彈性波濾波器I的各結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，壓電基板7使用以歐拉角(φ、θ、Ψ)表不壓電基板7的切角Φ、Θ及傳播角Ψ時(shí)滿足-10°彡Φ彡10°、33°彡Θ彡43° ,-10°彡Ψ彡10°的鈮酸鋰(LiNbO3)系基板，也可以是例如水晶、鉭酸鋰(LiTaO3)系、或鈮酸鉀(KNbO3)系、其他歐拉角的鈮酸鋰(LiNbO3)系的基板或薄膜等其他壓電單晶介質(zhì)。另外，在壓電基板7使用歐拉角表示(Φ、θ、ψ)滿足-100° ( Θ彡-60°的范圍的鈮酸鋰(LiNbO3)系基板的情況下，優(yōu)選的是，該基板是下述范圍的歐拉角。即，如國(guó)際公開(kāi)2011/052218號(hào)小冊(cè)子中所記載那樣，優(yōu)選的是，由該鈮酸鋰構(gòu)成的壓電基板7的歐拉角(Φ、θ、Ψ)滿足-100° ( Θ 彡-60。、1· 193Φ-2。彡 Ψ 彡1. 193 Φ+2°、Ψ ^ -2 Φ _3 、-2Φ+3 ^ Ψ ο通過(guò)設(shè)直為該歐拉角，遺夠抑制由 而利波引起的無(wú)用亂真信號(hào)(spurious)的產(chǎn)生，并且抑制產(chǎn)生快的橫波的頻帶附近的無(wú)用亂真信號(hào)。諧振器2、3、4、5、8、9、10是被配置成從壓電基板7的上方觀察時(shí)I組梳形形狀的IDT(Inter Digital Transducer)卩齒合、且在該IDT的兩端設(shè)有反射器的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，諧振器2、3、4、5、8、9、10從壓電基板7側(cè)依次具有膜厚為O. 04 λ的以鑰為主成分的第I電極層、和設(shè)置在第I電極層的上的膜厚為O. 08 λ的以鋁為主成分的第2電極層。但是，諧振器2、3、4、5、8、9、10也可以是其他金屬，例如也可以是由鋁、銅、銀、金、鈦、鎢、鉬或鉻構(gòu)成的單體金屬，或以上述金屬為主成分的合金或?qū)盈B這些金屬而成的結(jié)構(gòu)。此外，也可以是在壓電基板7與第I電極層之間或第I電極層與第2電極層之間夾著鈦或氮化鈦的3層或4層電極構(gòu)成。通過(guò)設(shè)置成這樣的結(jié)構(gòu)，能夠提高電極的取向性，且能夠抑制由遷移引起的劣化。電介質(zhì)膜6是具有與壓電基板7的頻率溫度依賴性相反的頻率溫度依賴性的薄膜，例如，由二氧化硅(SiO2)構(gòu)成。此外，在圖3中表示了電介質(zhì)膜6覆蓋諧振器3、4的IDT電極指的結(jié)構(gòu)，但如圖5所示，也可以是電介質(zhì)膜6被設(shè)置在第I串聯(lián)諧振器3的IDT電極指之間、或第2串聯(lián)諧振器4的IDT電極指之間而第2串聯(lián)諧振器4的IDT電極指的上表面從電介質(zhì)膜6露出的結(jié)構(gòu)。此外，也可以是第I串聯(lián)諧振器3的IDT電極指的上表面從電介質(zhì)膜6露出、第2串聯(lián)諧振器4的IDT電極指的上表面被電介質(zhì)膜6覆蓋。在這種情況下，本說(shuō)明書(shū)中的電介質(zhì)膜6的膜厚還指，諧振器中電極指與電極指之間的電極指非形成區(qū)域中的壓電基板7的上表面與電介質(zhì)膜6的上表面之間的距離Ha或Hb。此外，在圖3中表示了電介質(zhì)膜6的上表面平坦的狀態(tài)，但電介質(zhì)膜6的上表面也可以不平坦。例如，如圖6所示，也可以在串聯(lián)諧振器3、4的IDT電極指的上方的電介質(zhì)膜 6的上表面上設(shè)置突起20。此時(shí)，本說(shuō)明書(shū)中的電介質(zhì)膜6的膜厚還指，諧振器中電極指與電極指之間的電極指非形成區(qū)域中的壓電基板7的上表面與電介質(zhì)膜6的上表面之間的距離Ha或Hb。此外，在壓電基板7為鈮酸鋰(LiNbO3)系基板構(gòu)成、電介質(zhì)膜6由二氧化硅構(gòu)成的情況下，從串聯(lián)諧振器2、3、4、5、并聯(lián)諧振器8、9、10的頻率溫度依賴性的抑制以及機(jī)電耦合系數(shù)的確保這兩個(gè)觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選第I串聯(lián)諧振器3的形成區(qū)域中的電介質(zhì)膜6的膜厚Ha為0. 29入以上且小于34入，包括第2串聯(lián)諧振器4在內(nèi)的其他串聯(lián)諧振器2、4、5、8、9、10的形成區(qū)域中的電介質(zhì)膜6的膜厚Hb為0. 24入以上且小于0.29入。此外，優(yōu)選第I串聯(lián)諧振器3的形成區(qū)域中的電介質(zhì)膜6的膜厚Ha比包括第2串聯(lián)諧振器4在內(nèi)的其他串聯(lián)諧振器2、4、5、并聯(lián)諧振器8、9、10的形成區(qū)域中的電介質(zhì)膜6的膜厚Hb在0. 02 X以上。由此，與其他諧振器的頻率溫度依賴性相比，能夠?qū)⒌贗串聯(lián)諧振器3的頻率溫度依賴性抑制在約4ppm/°C以上。另外，在上述說(shuō)明中，表示了只有第I串聯(lián)諧振器3的形成區(qū)域中的電介質(zhì)膜6比其他串聯(lián)諧振器2、4、5、并聯(lián)諧振器8、9、10的形成區(qū)域中的電介質(zhì)膜6的膜厚厚的結(jié)構(gòu)，但并不限于此。例如，也可以是第I串聯(lián)諧振器3和諧振頻率僅比第I串聯(lián)諧振器3高的串聯(lián)諧振器5的形成區(qū)域中的電介質(zhì)膜6的膜厚比其他串聯(lián)諧振器2、4、并聯(lián)諧振器8、9、10的形成區(qū)域中的電介質(zhì)膜6的膜厚厚。此外，例如，也可以是串聯(lián)諧振器中諧振頻率最高的第2串聯(lián)諧振器4的形成區(qū)域中的電介質(zhì)的膜厚比其他串聯(lián)諧振器2、3、5、并聯(lián)諧振器8、9,10的形成區(qū)域中的電介質(zhì)膜6的膜厚薄、或電介質(zhì)膜6的膜厚為零。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，第I串聯(lián)諧振器3的特性的頻率溫度依賴性比第2串聯(lián)諧振器4的特性的頻率溫度依賴性小。其結(jié)果，即使第I串聯(lián)諧振器3的功耗比另一個(gè)串聯(lián)諧振器4的功耗大從而發(fā)熱量增大，第I串聯(lián)諧振器3的特性的頻率變動(dòng)量也能被抑制。由此，能夠抑制梯型彈性波濾波器I的通過(guò)特性劣化。此外，優(yōu)選所附著的電介質(zhì)膜6的膜厚相對(duì)厚的第I串聯(lián)諧振器3的反諧振頻率，比所附著的電介質(zhì)膜6的膜厚相對(duì)薄的第2串聯(lián)諧振器4的反諧振頻率低。換言之，優(yōu)選使反諧振頻率相對(duì)低的第I串聯(lián)諧振器3的形成區(qū)域中的由二氧化硅構(gòu)成的電介質(zhì)膜6的膜厚比反諧振頻率相對(duì)厚的第2串聯(lián)諧振器4的形成區(qū)域中的由二氧化硅構(gòu)成的電介質(zhì)膜6的膜厚厚。以下說(shuō)明其理由。由于第I串聯(lián)諧振器3的反諧振頻率相對(duì)低，因此第I串聯(lián)諧振器3的機(jī)電耦合系數(shù)對(duì)梯型彈性波濾波器I的通帶高頻側(cè)的截止頻率附近的陡峭性影響較大。另一方面，由于第2串聯(lián)諧振器4的反諧振頻率相對(duì)高，因此第2串聯(lián)諧振器4的機(jī)電耦合系數(shù)對(duì)梯型彈性波濾波器I的通帶高頻側(cè)的截止頻率附近的陡峭性幾乎沒(méi)有影響。在此，諧振器上附著的由二氧化硅構(gòu)成的電介質(zhì)膜6的膜厚越厚，該諧振器的機(jī)電耦合系數(shù)越小，利用該特性，控制第I串聯(lián)諧振器3和第2串聯(lián)諧振器4的機(jī)電耦合系數(shù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)梯型彈性波濾波器I的通帶高頻側(cè)的截止頻率附近的陡峭性的提高、和通帶的低損耗。S卩，通過(guò)相對(duì)地減小反諧振頻率相對(duì)低的第I串聯(lián)諧振器3的機(jī)電耦合系數(shù)，從而能夠提高梯型彈性波濾波器I的通帶高頻側(cè)的截止頻率附近的陡峭性。此外，通過(guò)確保反諧振頻率相對(duì)高的第2串聯(lián)諧振器4的機(jī)電耦合系數(shù)大，梯型彈性波濾波器I的通帶寬度變寬，能夠抑制寬的通帶中的損耗。即，通過(guò)該結(jié)構(gòu)，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)梯型彈性波濾波器I的通帶高頻側(cè)的截止頻率附近的陡峭性的提高、和通帶的低損耗。 此外，優(yōu)選第I串聯(lián)諧振器3的電容量大于第2串聯(lián)諧振器4的電容量。如上所述，梯型彈性波濾波器I的通帶的高頻側(cè)截止頻率附近的第I串聯(lián)諧振器3中的功耗比第2串聯(lián)諧振器4大，第I串聯(lián)諧振器3與第2串聯(lián)諧振器4相比因發(fā)熱而劣化的可能性更高。因此，通過(guò)使第I串聯(lián)諧振器3的電容量比第2串聯(lián)諧振器4的電容量大，能夠提高梯型彈性波濾波器I的耐電力性。另外，諧振器的電容量、與IDT電極指交叉寬度和IDT電極指?jìng)€(gè)數(shù)之積成正比，優(yōu)選通過(guò)使第I串聯(lián)諧振器3的電容量大于第2串聯(lián)諧振器4的電容量，從而使第I串聯(lián)諧振器3的IDT電極指?jìng)€(gè)數(shù)多于第2串聯(lián)諧振器4的IDT電極指?jìng)€(gè)數(shù)。這是因?yàn)?，第I串聯(lián)諧振器3的IDT電極指?jìng)€(gè)數(shù)越大，第I串聯(lián)諧振器3的電阻越小，第I串聯(lián)諧振器3的發(fā)熱也被抑制。其結(jié)果，能夠提高梯型彈性波濾波器I的耐電力性。此外，優(yōu)選第I串聯(lián)諧振器如本實(shí)施方式的串聯(lián)諧振器2那樣是不與梯型彈性波濾波器的輸入端子11直接連接的第2級(jí)以后的串聯(lián)諧振器。在梯型彈性波濾波器中，輸入級(jí)的諧振器中的施加電力最大，越靠后級(jí)，施加電力越小。另一方面，梯型彈性波濾波器中的各諧振器的功耗與所施加的電力成正比。如上所述，梯型彈性波濾波器I的通帶的高頻側(cè)截止頻率附近的第I串聯(lián)諧振器3中的功耗比其他串聯(lián)諧振器大，第I串聯(lián)諧振器3與其他串聯(lián)諧振器相比因發(fā)熱而劣化的可能性更高。因此，通過(guò)將第I串聯(lián)諧振器從輸入端子11側(cè)開(kāi)始配置在第2級(jí)以后，能夠減小第I串聯(lián)諧振器3中的功耗，并且能夠提高梯型彈性波濾波器I的耐電力性。另外，梯型彈性波濾波器I作為一個(gè)實(shí)施方式表示了具有4個(gè)串聯(lián)諧振器和3個(gè)并聯(lián)諧振器的濾波器，但并不限于此，只要是至少具有諧振頻率不同的多個(gè)串聯(lián)諧振器的梯型彈性波濾波器即可。此外，梯型彈性波濾波器I作為一個(gè)實(shí)施方式表示了彈性表面波濾波器，但不限于此，如圖7所示，也可以是在電介質(zhì)膜6之上還具有膜厚為波長(zhǎng)λ以上且且5λ以下的SiN膜、AlN膜等由通過(guò)的橫波的音速比主要彈性波的音速慢的介質(zhì)構(gòu)成的第2電介質(zhì)膜25的彈性邊界波濾波器。(實(shí)施方式2)
以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式2的梯型彈性波濾波器。另外，在沒(méi)有特別說(shuō)明的情況下，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式I相同。圖8是實(shí)施方式2的梯型彈性波濾波器的剖面示意圖。詳細(xì)而言，圖8是包括各串聯(lián)諧振器2、3、4、5中具有最低的諧振頻率的第I串聯(lián)諧振器3、和具有比該第I串聯(lián)諧振器3的諧振頻率高的諧振頻率的第2串聯(lián)諧振器4的梯型彈性波濾波器I的剖面示意圖。在實(shí)施方式2中，實(shí)施的第I串聯(lián)諧振器3的形成區(qū)域中的電介質(zhì)膜6的膜厚與第2串聯(lián)諧振器4的電介質(zhì)膜6的膜厚相同，第I串聯(lián)諧振器3的占空比(電極寬度/間距)小于第2串聯(lián)諧振器4的占空比(電極寬度/間距)。S卩，實(shí)施方式2的梯型彈性波濾波器I包括壓電基板7、在壓電基板7上形成的連接在輸入端子與輸出端子之間的多個(gè)串聯(lián)諧振器、在壓電基板 7上形成的連接在串聯(lián)諧振器與接地端子之間的至少一個(gè)并聯(lián)諧振器、以及附著在串聯(lián)諧振器中的至少I個(gè)串聯(lián)諧振器上且具有與壓電基板7的頻率溫度依賴性相反的頻率溫度依賴性的電介質(zhì)膜6，包括多個(gè)串聯(lián)諧振器中具有最低的諧振頻率的第I串聯(lián)諧振器3、和具有比第I串聯(lián)諧振器3的諧振頻率高的諧振頻率的第2串聯(lián)諧振器4，第I串聯(lián)諧振器3的占空比(電極寬度/間距)小于第2串聯(lián)諧振器4的占空比。另外，只要多個(gè)串聯(lián)諧振器中具有最低的諧振頻率的第
I串聯(lián)諧振器3的占空比(電極寬度/間距)小于其他串聯(lián)諧振器2、4、5的占空比(電極寬度/間距)中的至少I個(gè)即可。另外，在實(shí)施方式2中，電介質(zhì)膜6不是構(gòu)成梯型彈性波濾波器I所必要的要素。若諧振器的占空比減小，則主要彈性波的能量分布從壓電基板7側(cè)向電介質(zhì)膜6側(cè)移動(dòng)，由此諧振器特性的頻率溫度依賴性變小。即，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，第I串聯(lián)諧振器3的特性的頻率溫度依賴性比第2串聯(lián)諧振器4的特性的頻率溫度依賴性小。其結(jié)果，即使第I串聯(lián)諧振器3的功耗比另一個(gè)串聯(lián)諧振器4的功耗大從而發(fā)熱量增大，第I串聯(lián)諧振器3的特性的頻率變動(dòng)量也被抑制。由此，能夠抑制梯型彈性波濾波器I的通過(guò)特性劣化。此外，優(yōu)選第I串聯(lián)諧振器3的電容量大于第2串聯(lián)諧振器4的電容量。如上所述，梯型彈性波濾波器I的通帶的高頻側(cè)截止頻率附近的第I串聯(lián)諧振器3中的功耗比第2串聯(lián)諧振器4大，第I串聯(lián)諧振器3與第2串聯(lián)諧振器4相比因發(fā)熱而劣化的可能性更高。因此，通過(guò)使第I串聯(lián)諧振器3的電容量比第2串聯(lián)諧振器4的電容量大，能夠提高梯型彈性波濾波器I的耐電力性。另外，諧振器的電容量、與IDT電極指交叉寬度和IDT電極指?jìng)€(gè)數(shù)之積成正比，優(yōu)選通過(guò)使第I串聯(lián)諧振器3的電容量大于第2串聯(lián)諧振器4的電容量，使第I串聯(lián)諧振器3的IDT電極指?jìng)€(gè)數(shù)大于第2串聯(lián)諧振器4的IDT電極指?jìng)€(gè)數(shù)。這是因?yàn)椋贗串聯(lián)諧振器3的IDT電極指?jìng)€(gè)數(shù)越多，第I串聯(lián)諧振器3的電阻越小，第I串聯(lián)諧振器3的發(fā)熱也被抑制。其結(jié)果，能夠提高梯型彈性波濾波器I的耐電力性。此外，優(yōu)選第I串聯(lián)諧振器如本實(shí)施方式的串聯(lián)諧振器2那樣是不與梯型彈性波濾波器的輸入端子11直接連接的第2級(jí)以后的串聯(lián)諧振器。在梯型彈性波濾波器中，輸入級(jí)的諧振器中的施加電力最大，越靠后級(jí)，施加電力越小。另一方面，梯型彈性波濾波器中的各諧振器的功耗與所施加的電力成正比。如以上說(shuō)明，梯型彈性波濾波器I的通帶的高頻側(cè)截止頻率附近的第I串聯(lián)諧振器3中的功耗比其他串聯(lián)諧振器大，第I串聯(lián)諧振器3與其他串聯(lián)諧振器相比因發(fā)熱而劣化的可能性更高。因此，通過(guò)將第I串聯(lián)諧振器從輸入端子11側(cè)開(kāi)始配置在第2級(jí)以后，能夠減小第I串聯(lián)諧振器3中的功耗，并且能夠提高梯型彈性波濾波器I的耐電力性。此外，與其他串聯(lián)諧振器相比占空比小的第I串聯(lián)諧振器3的耐電力性小于其他串聯(lián)諧振器的耐電力性。因此，從提高梯型彈性波濾波器I的耐電力性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選將該第I串聯(lián)諧振器3配置在與輸入端子11相比更靠近輸出端子12串聯(lián)臂(串聯(lián)諧振器4或串聯(lián)諧振器5的位置)上。更優(yōu)選的是，通過(guò)將第I串聯(lián)諧振器3配置在最靠近輸出端子12的串聯(lián)臂 (串聯(lián)諧振器5的位置)上，能夠提高梯型彈性波濾波器I的耐電力性。(實(shí)施方式3)以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式3。另外，在沒(méi)有特別說(shuō)明的情況下，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式I相同。實(shí)施方式3涉及將實(shí)施方式I的梯型彈性波濾波器I用于發(fā)送側(cè)濾波器的天線雙工器。圖 9 作為一個(gè)實(shí)施方式表不在 3GPP (3rd Generation Partnership Project)中確定的Band2的天線雙工器14的電路框圖。天線雙工器14包括連接在輸入端子11與天線端子16 (實(shí)施方式I的輸出端子12)之間且具有第I頻帶(1. 85GHZ 1. 91GHz)的通帶的發(fā)送側(cè)濾波器15、以及連接在天線端子16與兩個(gè)輸出端子17、18之間且具有比第I頻帶高的第2頻帶(1. 93GHz 1. 99GHz)的通帶的接收側(cè)濾波器19。另外，接收側(cè)濾波器19作為一個(gè)實(shí)施方式表示了從輸入側(cè)開(kāi)始包括諧振器21、與該諧振器21級(jí)聯(lián)連接的2個(gè)雙模SAW濾波器22、23、以及與雙模SAW濾波器22、23級(jí)聯(lián)連接的雙模SAW濾波器24的結(jié)構(gòu)，但并不限于此。這種天線雙工器14的發(fā)送側(cè)濾波器15能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)寬頻帶的低損耗和在交叉頻帶(Cross band)側(cè)(通帶高頻側(cè))的截止頻率附近陸峭這兩點(diǎn)。因此，通過(guò)使所附著的電介質(zhì)膜6的膜厚相對(duì)厚的第I串聯(lián)諧振器3的反諧振頻率，比所附著的電介質(zhì)膜6的膜厚相對(duì)薄的第2串聯(lián)諧振器4的反諧振頻率低，從而能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)交叉頻帶側(cè)的截止頻率附近的陡峭性的提高、和通帶中的低損耗。換言之，通過(guò)使反諧振頻率相對(duì)低的第I串聯(lián)諧振器3的形成區(qū)域中的由二氧化硅構(gòu)成的電介質(zhì)膜6的膜厚，比反諧振頻率相對(duì)高的第2串聯(lián)諧振器4的形成區(qū)域中的由二氧化硅構(gòu)成的電介質(zhì)膜6的膜厚厚，從而能夠得到上述效果。由于第I串聯(lián)諧振器3的反諧振頻率相對(duì)低，因此第I串聯(lián)諧振器3的機(jī)電耦合系數(shù)對(duì)交叉頻帶側(cè)的截止頻率附近的陡峭性影響較大。另一方面，由于第2串聯(lián)諧振器4的反諧振頻率相對(duì)高，因此第2串聯(lián)諧振器4的機(jī)電耦合系數(shù)對(duì)交叉頻帶側(cè)的截止頻率附近的陡峭性幾乎沒(méi)有影響。在此，諧振器上所附著的由二氧化硅構(gòu)成的電介質(zhì)膜6的膜厚越厚，該諧振器的機(jī)電耦合系數(shù)越小，利用該特性，控制第I串聯(lián)諧振器3和第2串聯(lián)諧振器4的機(jī)電耦合系數(shù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)交叉頻帶側(cè)的截止頻率附近的陡峭性的提高、和通帶的低損耗。S卩，通過(guò)相對(duì)地減小反諧振頻率相對(duì)低的第I串聯(lián)諧振器3的機(jī)電耦合系數(shù)，能夠提高交叉頻帶側(cè)的截止頻率附近的陡峭性。此外，通過(guò)確保反諧振頻率相對(duì)高的第2串聯(lián)諧振器4的機(jī)電耦合系數(shù)大，從而發(fā)送側(cè)濾波器15的通帶寬度變寬，能夠抑制寬通帶中的損耗。即，通過(guò)該結(jié)構(gòu)，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)交叉頻帶側(cè)的截止頻率附近的陡峭性的提高、和通帶的低損耗。
(工業(yè)上的可利用性)本發(fā)明所涉及的梯型彈性波濾波器及使用了該梯型彈性波濾波器的天線雙工器具有能夠抑制梯型彈性波濾波器的通過(guò)特性劣化的效果，能夠適用于移動(dòng)電話等電子設(shè)備。符號(hào)說(shuō)明I梯型彈性波濾波器2串聯(lián)諧振器3第I串聯(lián)諧振器4第2串聯(lián)諧振器5串聯(lián)諧振器6電介質(zhì)膜7壓電基板8、9、10并聯(lián)諧振器11輸入端子12輸出端子13接地端子14天線雙工器15發(fā)送側(cè)濾波器16天線端子17、18輸出端子19接收側(cè)濾波器21諧振器22、23、24 雙模 SAW 濾波器25第2電介質(zhì)膜
權(quán)利要求
1.一種梯型彈性波濾波器，具備壓電基板；輸入端子；輸出端子；接地端子；多個(gè)串聯(lián)諧振器，形成在上述壓電基板上，且連接在上述輸入端子與上述輸出端子之間；至少一個(gè)并聯(lián)諧振器，形成在上述壓電基板上，且連接在上述串聯(lián)諧振器與上述接地端子之間；以及電介質(zhì)膜，其附著在上述串聯(lián)諧振器中的至少I個(gè)串聯(lián)諧振器上，且具有與上述壓電基板的頻率溫度依賴性相反的頻率溫度依賴性，包括第1串聯(lián)諧振器，其在上述多個(gè)串聯(lián)諧振器中具有最低的諧振頻率；以及第2串聯(lián)諧振器，其具有比上述第I串聯(lián)諧振器的諧振頻率高的諧振頻率，上述第1串聯(lián)諧振器的形成區(qū)域中的上述電介質(zhì)膜的膜厚比上述第2串聯(lián)諧振器的形成區(qū)域中的上述電介質(zhì)膜的膜厚厚。
2.一種梯型彈性波濾波器，具備壓電基板；輸入端子；輸出端子；接地端子；多個(gè)串聯(lián)諧振器，形成在上述壓電基板上，且連接在上述輸入端子與上述輸出端子之間；至少一個(gè)并聯(lián)諧振器，形成在上述壓電基板上，且連接在上述串聯(lián)諧振器與上述接地端子之間；第I串聯(lián)諧振器，其在上述多個(gè)串聯(lián)諧振器中具有最低的諧振頻率；以及第2串聯(lián)諧振器，其具有比上述第I串聯(lián)諧振器的諧振頻率高的諧振頻率，上述第I串聯(lián)諧振器的占空比小于上述第2串聯(lián)諧振器的占空比。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯型彈性波濾波器，其中，具有與上述壓電基板的頻率溫度依賴性相反的頻率溫度依賴性的電介質(zhì)膜由二氧化硅構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯型彈性波濾波器，其中，上述第1串聯(lián)諧振器的反諧振頻率低于上述第2串聯(lián)諧振器的反諧振頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的梯型彈性波濾波器，其中，上述第1串聯(lián)諧振器的電容量大于上述第2串聯(lián)諧振器的電容量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的梯型彈性波濾波器，其中，上述第1串聯(lián)諧振器的IDT電極指?jìng)€(gè)數(shù)多于上述第2串聯(lián)諧振器的IDT電極指?jìng)€(gè)數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的梯型彈性波濾波器，其中，上述第1串聯(lián)諧振器從上述輸入端子側(cè)開(kāi)始連接在第2級(jí)以后。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的梯型彈性波濾波器，其中，上述第I串聯(lián)諧振器配置在與上述輸入端子相比更靠近上述輸出端子的串聯(lián)臂上。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的梯型彈性波濾波器，其中，上述第I串聯(lián)諧振器配置在最靠近上述輸出端子的串聯(lián)臂上。
10.一種天線雙工器，具備權(quán)利要求4所述的梯型彈性波濾波器；和使比上述梯型彈性波濾波器的通帶更高頻的信號(hào)通過(guò)的濾波器。
全文摘要
本發(fā)明的梯型彈性波濾波器包括在多個(gè)串聯(lián)諧振器中具有最低的諧振頻率的第1串聯(lián)諧振器、和具有比第1串聯(lián)諧振器的諧振頻率高的諧振頻率的第2串聯(lián)諧振器，第1串聯(lián)諧振器的形成區(qū)域中的電介質(zhì)膜的膜厚比第2串聯(lián)諧振器的形成區(qū)域中的電介質(zhì)膜的膜厚厚。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，第1串聯(lián)諧振器的特性的頻率溫度依賴性小于第2串聯(lián)諧振器的特性的頻率溫度依賴性。其結(jié)果，可抑制第1串聯(lián)諧振器的特性的頻率變動(dòng)量。
文檔編號(hào)H03H9/145GK103004085SQ20128000204
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月23日
發(fā)明者鶴成哲也, 藤原城二, 中村弘幸, 中西秀和 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社