本發(fā)明涉及利用了SH波的縱耦合諧振器型聲表面波濾波器。
背景技術(shù)：
：以往，聲表面波裝置被廣泛用于諧振器或帶通濾波器等。下述的專利文獻(xiàn)1中，公開了一種利用了SH波的彈性波裝置。在該彈性波裝置中，在支撐基板上依次層疊高聲速層、低聲速膜、壓電膜以及IDT電極。由于能夠封閉SH波的能量，因此能夠提高Q值。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1：WO2012/086639技術(shù)實現(xiàn)要素：-發(fā)明要解決的課題-在專利文獻(xiàn)1所述的彈性波裝置中，不僅SH波被封閉，而且瑞利波(Rayleighwave)(P+SV波)也被封閉。因此，若利用專利文獻(xiàn)1所述的層疊構(gòu)造來制作縱耦合諧振器型聲表面波濾波器，則存在瑞利波導(dǎo)致的寄生表現(xiàn)得較大的問題。本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠減小瑞利波寄生的電平的縱耦合諧振器型聲表面波濾波器。-解決課題的手段-本發(fā)明所涉及的縱耦合諧振器型聲表面波濾波器具有壓電膜，其中，所述縱耦合諧振器型聲表面波濾波器具備：高聲速部件，所傳播的體波聲速高于所述壓電膜中傳播的彈性波的聲速；低聲速膜，層疊在所述高聲速部件上，所傳播的體波聲速低于所述壓電膜中傳播的體波的聲速；所述壓電膜，層疊在所述低聲速膜上；和多個IDT電極，形成于所述壓電膜的一面，用于構(gòu)成所述縱耦合諧振器型聲表面波濾波器，該縱耦合諧振器型聲表面波濾波器利用SH波，在所述多個IDT電極之中的至少一個IDT電極中，遍及該IDT電極的彈性波傳播方向全長調(diào)整占空比，以使得抑制瑞利波寄生。在本發(fā)明所涉及的縱耦合諧振器型聲表面波濾波器的某個特定的方面，在所述至少一個IDT電極中，占空比遍及所述彈性波傳播方向全長不一樣。在本發(fā)明所涉及的縱耦合諧振器型聲表面波濾波器的其他特定的方面，在所述至少一個IDT電極中，占空比最大的部分與占空比最小的部分的占空比的比率處于1.04以上且2.5以下的范圍。在本發(fā)明所涉及的縱耦合諧振器型聲表面波濾波器的另外特定的方面，所述至少一個IDT電極是所述多個IDT電極的全部。在本發(fā)明所涉及的縱耦合諧振器型聲表面波濾波器的其他特定的方面，所述縱耦合諧振器型聲表面波濾波器還具備在所述高聲速部件的與所述低聲速膜相反的一側(cè)的面層疊的支撐基板。在本發(fā)明所涉及的縱耦合諧振器型聲表面波濾波器的又一特定的方面，所述高聲速部件由所傳播的體波聲速高于所述壓電膜中傳播的彈性波的聲速的高聲速支撐基板構(gòu)成。-發(fā)明效果-根據(jù)本發(fā)明所涉及的縱耦合諧振器型聲表面波濾波器，在利用SH波來得到濾波器特性時，能夠有效地使瑞利波寄生的電平較小。因此，能夠得到良好的濾波器特性。附圖說明圖1(a)以及圖1(b)是表示本發(fā)明的第1實施方式所涉及的縱耦合諧振器型聲表面波濾波器的層疊構(gòu)造的示意正面剖視圖以及第1實施方式中使用的一個IDT電極的放大俯視圖。圖2是本發(fā)明的第1實施方式中使用的縱耦合諧振器型聲表面波濾波器的示意俯視圖。圖3是具有本發(fā)明的第1實施方式的縱耦合諧振器型聲表面波濾波器的雙工器的電路圖。圖4是表示第1實施方式中的各IDT電極的沿著聲表面波傳播方向的占空比的變化的圖。圖5是表示比較例的縱耦合諧振器型聲表面波濾波器的衰減量-頻率特性的圖。圖6是表示本發(fā)明的第1實施方式所涉及的縱耦合諧振器型聲表面波濾波器的衰減量-頻率特性的圖。圖7是表示最大占空比和最小占空比的比率、與瑞利波寄生電平的關(guān)系的圖。圖8是表示本發(fā)明的第2實施方式所涉及的縱耦合諧振器型聲表面波濾波器的層疊構(gòu)造的示意正面剖視圖。具體實施方式以下，通過參照附圖來說明本發(fā)明的具體實施方式，來使本發(fā)明清楚明了。圖1(a)是表示本發(fā)明的第1實施方式所涉及的縱耦合諧振器型聲表面波濾波器的層疊構(gòu)造的示意正面剖視圖，圖1(b)是第1實施方式中使用的一個IDT電極的放大俯視圖。如圖1(a)所示，縱耦合諧振器型聲表面波濾波器1具有支撐基板2。在支撐基板2上，依次層疊作為高聲速部件的高聲速膜3、低聲速膜4以及壓電膜5。在壓電膜5的上表面，形成用于形成縱耦合諧振器型聲表面波濾波器的電極構(gòu)造。上述電極構(gòu)造也可以形成于壓電膜5的下表面。圖2中通過示意俯視圖來表示上述電極構(gòu)造。也就是說，第1～第5IDT電極6～10在聲表面波傳播方向順序排列。在第1～第5IDT電極6～10的聲表面波傳播方向兩側(cè)設(shè)置反射器11、12。因此，構(gòu)成5IDT型的縱耦合諧振器型聲表面波濾波器1。另外，圖2中，通過將矩形框的對角線彼此連結(jié)的形狀來示意性地表示各IDT電極6～10以及反射器11、12。上述支撐基板2能夠使用適當(dāng)?shù)慕^緣體或者電介質(zhì)來形成。作為這樣的材料，能夠使用藍(lán)寶石、鉭酸鋰、鈮酸鋰或水晶等的壓電體、氧化鋁、氧化鎂、氮化硅、氮化鋁、碳化硅、氧化鋯、堇青石、莫來石、滑石或鎂橄欖石等的各種陶瓷、玻璃等的電介質(zhì)、硅、或氮化鎵等的半導(dǎo)體、或者樹脂等。另外，在本說明書中，所謂高聲速膜，是指相比于壓電膜5中傳播的表面波、邊界波的彈性波，該高聲速膜中的體波的聲速為高速的膜。此外，所謂低聲速膜，是指相比于壓電膜5中傳播的體波，該低聲速膜中的體波的聲速為低速的膜。此外，雖然從某個構(gòu)造上的IDT電極激勵出各種聲速的不同模式的彈性波，但所謂壓電膜5中傳播的彈性波，表示為了得到濾波器或諧振器的特性而利用的特定的模式的彈性波。在本實施方式中，作為彈性波，利用SH波。上述高聲速膜3發(fā)揮作用以使得將聲表面波封閉在壓電膜5以及低聲速膜4層疊的部分，不泄漏到比高聲速膜3靠下的構(gòu)造。在本實施方式中，高聲速膜3由氮化硅構(gòu)成。不過，只要能夠封閉上述聲表面波，能夠使用氮化鋁、氧化鋁、碳化硅、氮氧化硅、DLC膜或者類金剛石、以上述材料為主成分的介質(zhì)、以上述材料的混合物為主成分的介質(zhì)等的各種高聲速材料。為了將聲表面波封閉在壓電膜5以及低聲速膜4層疊的部分，高聲速膜3的膜厚最好較厚。更具體而言，高聲速膜3的膜厚最好是聲表面波的波長λ的0.5倍以上，進(jìn)一步地，最好是1.5倍以上。作為構(gòu)成上述低聲速膜4的材料，能夠使用具有比壓電膜5中傳播的體波低聲速的體波聲速的適當(dāng)?shù)牟牧?。作為這樣的材料，能夠使用氧化硅、玻璃、氮氧化硅、氧化鉭，此外，能夠使用向氧化硅添加了氟、碳、硼的化合物等、以上述材料為主成分的介質(zhì)。在本實施方式中，在壓電膜5的下方層疊了低聲速膜4以及高聲速膜3，因此在壓電膜5能夠封閉如后述那樣被激勵的聲表面波。即聲表面波的能量難以泄露到比高聲速膜3靠下的部分。另一方面，在縱耦合諧振器型聲表面波濾波器1中，在IDT電極6～10，遍及聲表面波傳播方向全長調(diào)整占空比，以便能夠抑制瑞利波的響應(yīng)。以IDT電極6為代表，參照圖1(b)來對此進(jìn)行說明。第1IDT電極6具有：第1母線21、和與第1母線21平行延伸的第2母線22。第1母線21與多根第1電極指23a～23g的一端連接。此外，第2母線22與多根第2電極指24a～24f的一端連接。多根第1電極指23a～23g以及多根第2電極指24a～24f相互插合。聲表面波傳播方向是與第1電極指23a～23g以及第2電極指24a～24f的延伸方向正交的方向。在上述IDT電極6中，在聲表面波傳播方向上，占空比遍及全長不一樣。也就是說，第1電極指23a～23g的寬度方向尺寸不一樣，被設(shè)為不同。第2電極指24a～24g也不一樣。換言之，構(gòu)成為遍及IDT電極6的聲表面波傳播方向全長，占空比變化。另外，作為IDT電極的電極指的構(gòu)成，說明了第1IDT電極6，在第2～第5IDT電極7～10中，也構(gòu)成為遍及各IDT電極的聲表面波傳播方向全長，占空比不一樣。圖4表示上述實施方式中的IDT電極6～10的占空比的聲表面波傳播方向的變化。為了確認(rèn)上述效果，制作了圖3所示的雙工器31。雙工器31具有與天線端子32連接的共用連接端子33。在天線端子32與接地電位之間連接電感L。在共用連接端子33與發(fā)送端子34之間連接梯子型濾波器35。梯子型濾波器35具有串聯(lián)臂諧振器S1～S5。此外，形成第1～第4并聯(lián)臂以使得將串聯(lián)臂與接地電位連結(jié)。在第1并聯(lián)臂設(shè)置第1并聯(lián)臂諧振器P1。在第2～第4并聯(lián)臂分別設(shè)置第2～第4并聯(lián)臂諧振器P2～P4。上述串聯(lián)臂諧振器S1～S5以及并聯(lián)臂諧振器P1～P4均由聲表面波諧振器構(gòu)成。另一方面，在共用連接端子33與接收端子36之間，構(gòu)成接收濾波器。該接收濾波器具有上述實施方式的縱耦合諧振器型聲表面波濾波器1。在縱耦合諧振器型聲表面波濾波器1與共用連接端子33之間連接由聲表面波諧振器構(gòu)成的串聯(lián)臂諧振器S11、S12。在與串聯(lián)臂諧振器S11、S12之間的連接點37和接地電位之間，連接并聯(lián)臂諧振器P11。此外，在縱耦合諧振器型聲表面波濾波器1的輸出端與接地電位之間連接并聯(lián)臂諧振器P12。按照以下的規(guī)格來制作上述實施方式的縱耦合諧振器型聲表面波濾波器1。作為支撐基板2，使用Si基板，其厚度設(shè)為200μm。作為高聲速膜3，使用SiN膜，厚度設(shè)為1345nm。作為低聲速膜4，使用SiO2膜，其厚度設(shè)為670nm。作為壓電膜5，使用切角50°的LiTaO3基板，其厚度設(shè)為600nm。作為IDT電極6～10以及反射器11、12的材料，使用從下方起依次層疊12nm的厚度的Ti層、162nm的厚度的含有1重量％的Cu的Al合金層的材料。此外，在電極上，作為保護(hù)膜，層疊了25nm的厚度的SiO2膜。第1～第5IDT電極6～10中的電極指交叉寬度＝40μm在第1～第5IDT電極6～10，在IDT電極彼此相鄰的部分具有窄間距電極指部。并且，使占空比在聲表面波傳播方向變化，以使得最小占空比為0.45，最大占空比為0.55。更具體而言，如圖4所示，使占空比變化，以使得IDT電極6～10的占空比在聲表面波傳播方向變化。在實施方式中，由第1～第5IDT電極6～10中的電極指間距規(guī)定的波長如下述的表1所示。[表1]波長μm第1、第5IDT電極主要部分1.985第1、第5IDT電極窄間距部分1.856第2、第4IDT電極外側(cè)窄間距部分1.781第2、第4IDT電極主要部分1.940第2、第4IDT電極內(nèi)側(cè)窄間距部分1.872第3IDT電極窄間距部分1.899第3IDT電極主要部分1.974第1～第5IDT電極6～10中的電極指的對數(shù)如下述的表2所示。[表2]電極指對數(shù)第1、第5IDT電極主要部分19第1、第5IDT電極窄間距部分1.5第2、第4IDT電極外側(cè)窄間距部分1第2、第4IDT電極主要部分14.5第2、第4IDT電極內(nèi)側(cè)窄間距部分3.5第3IDT電極窄間距部分4.5第3IDT電極主要部分22反射器11、12的電極指的根數(shù)各設(shè)為75根。此外，反射器中的占空比設(shè)為0.5，波長設(shè)為1.985μm。為了比較，在第1～第5IDT電極中，除了占空比恒定為0.5，制作了與本實施方式的縱耦合諧振器型聲表面波濾波器1相同的比較例的縱耦合諧振器型聲表面波濾波器。使用上述實施方式以及比較例的縱耦合諧振器型聲表面波濾波器，制作了Band25用的雙工器。Band25中的發(fā)送頻帶是1850～1915MHz，接收頻帶是1930～1990MHz。圖5以及圖6中表示使用了上述比較例以及實施方式的縱耦合諧振器型聲表面波濾波器的雙工器中的接收濾波器的衰減量頻率特性?？芍趫D5所示的比較例的接收波形中，在通帶的0.76倍的頻率位置，基于由箭頭R所示的瑞利波的寄生表現(xiàn)得較大。與此相對地，可知在圖6所示的實施方式的接收波形中，瑞利波寄生被充分抑制。更具體而言，根據(jù)實施方式，瑞利波寄生的電平與比較例相比，改善了4dB左右。考慮該理由如下。考慮為了窄間距電極指的波長是主要部分的電極指的波長的大約0.76倍，在通帶的0.76倍附近產(chǎn)生寄生。與此相對地，在上述實施方式中，考慮為了在第1～第5IDT電極6～10使占空比變化，將IDT電極的波長設(shè)為恒定，上述寄生被抑制。如上所述可知，通過使用縱耦合諧振器型聲表面波濾波器1，能夠有效地使瑞利波寄生的電平較小。此外，本申請發(fā)明人使上述第1～第5IDT電極6～10的最大占空比與最小占空比的比進(jìn)行各種變化，同樣測定瑞利波寄生的電平。圖7中表示其結(jié)果。另外，所謂圖7的縱軸的瑞利波寄生電平(dB)，表示瑞利波寄生所產(chǎn)生的部分的衰減量(dB)，值越大，瑞利波寄生越小。由圖7可知，最大占空比與最小占空比的比越大，越能夠有效地抑制瑞利波寄生。在上述實施方式中，最大占空比與最小占空比的比為0.55/0.45＝1.22。此外，可知為了將上述瑞利波寄生電平改善1dB以上，將最大占空比與最小占空比的比設(shè)為1.04以上即可。因此，為了充分地抑制瑞利波寄生的電平，上述最大占空比與最小占空比的比最好為1.04以上。另一方面，為了更有效地抑制瑞利波寄生的電平，優(yōu)選最大占空比與最小占空比的比較大。但是，在使占空比變化來制作IDT電極時，若最大占空比與最小占空比的比超過2.5則制造變得困難。因此，優(yōu)選最大占空比與最小占空比的比為1.04以上且2.5以下。圖8是表示第2實施方式的縱耦合諧振器型聲表面波濾波器的層疊構(gòu)造的示意正面剖視圖。第2實施方式的縱耦合諧振器型聲表面波濾波器41具有高聲速支撐基板42。高聲速支撐基板42所傳播的體波聲速比壓電膜5中傳播的彈性波的聲速高。因此，高聲速支撐基板42能夠由與高聲速膜3相同的材料形成。這樣，也可以省略第1實施方式的支撐基板2，取代高聲速膜3而使用高聲速支撐基板42。另外，在上述實施方式中，說明了5IDT型的縱耦合諧振器型聲表面波濾波器1、41，但本發(fā)明也能夠應(yīng)用于3IDT型、具有比5IDT型多的IDT電極的縱耦合諧振器型聲表面波濾波器。-符號說明-1...縱耦合諧振器型聲表面波濾波器2...支撐基板3...高聲速膜4...低聲速膜5...壓電膜6～10...第1～第5IDT電極11、12...反射器21、22...第1、第2母線23a～23g...第1電極指24a～24f...第2電極指31...雙工器32...天線端子33...共用連接端子34...發(fā)送端子35...梯子型濾波器36...接收端子37...連接點41...縱耦合諧振器型聲表面波濾波器42...高聲速支撐基板P1～P4、P11、P12...并聯(lián)臂諧振器S1～S5、S11、S12...串聯(lián)臂諧振器當(dāng)前第1頁1 2 3