梯形滤波器及多工器制造技术

本申请涉及梯形滤波器及多工器。一种梯型滤波器包括：支撑基板；压电层，其设置在支撑基板上；并联谐振器，其包括设置在压电层上并具有第一平均节距和第一平均占空比的第一电极指，最大的第一平均节距等于或大于压电层的厚度的两倍，并联谐振器的第一端联接到输入端子和输出端子之间的路径，并联谐振器的第二端联接到接地；以及串联谐振器，其串联连接在输入端子和输出端子之间，串联谐振器包括设置在压电层上并具有第二平均节距和第二平均占空比的第二电极指，至少一个串联谐振器中的第二平均占空比小于最小的第一平均占空比。均占空比小于最小的第一平均占空比。均占空比小于最小的第一平均占空比。

【技术实现步骤摘要】
梯形滤波器及多工器


[0001]本实施方式的某个方面涉及梯型滤波器及多工器(multiplexer)。

技术介绍

[0002]作为在诸如智能电话之类的通信装置中使用的声波谐振器，已知声波谐振器具有在压电层上形成的一对梳状电极。例如，如日本专利申请公开No.2017
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34363(专利文献1)中所公开的，已知将压电层接合到支撑基板并且将压电层的厚度调整为等于或小于声波的波长。例如，如日本专利申请公开No.2019
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201345和2015
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73331(专利文献2和3)中所公开的，已知在支撑基板和压电层之间设置绝缘层。例如，如日本专利申请公开No.2018
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196028(专利文献4)中所公开的，已知在使用其中在梳状电极上设置有用于温度补偿的厚介电层的声波谐振器的梯型滤波器中，将并联谐振器中的占空比(duty ratio)调整为小于串联谐振器中的占空比。

技术实现思路

[0003]在使用具有接合在支撑基板上的压电层和梳状电极的声波谐振器的梯型滤波器中，期望降低频率的温度系数(TCF)。
[0004]根据本公开的一方面，提供了一种梯型滤波器，其包括：支撑基板；压电层，其设置在支撑基板上；一个或更多个并联谐振器，每个并联谐振器包括设置在压电层上的多个第一电极指(finger)，第一电极指具有第一平均节距和第一平均占空比，最大的第一平均节距等于或大于压电层的厚度的两倍，一个或更多个并联谐振器中的每一个的第一端联接到输入端子和输出端子之间的路径，一个或更多个并联谐振器中的每一个的第二端联接到接地；以及一个或更多个串联谐振器，其串联连接在输入端子和输出端子之间，一个或更多个串联谐振器中的每一个包括设置在压电层上的多个第二电极指，第二电极指具有第二平均节距和第二平均占空比，至少一个串联谐振器中的第二平均占空比小于最小的第一平均占空比。
[0005]根据本公开的另一方面，提供了包括上述梯型滤波器的多工器。
附图说明
[0006]图1A是在根据第一实施方式的梯型滤波器中使用的声波谐振器的平面图，而图1B和图1C是沿着图1A中的线A
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A截取的截面图；
[0007]图2A是第一实施方式中的声波谐振器的谐振频率fr相对于节距D的曲线图，而图2B是谐振频率fr相对于占空比R的曲线图；
[0008]图3是根据第一实施方式的梯型滤波器的电路图；
[0009]图4是根据第一实施方式的梯型滤波器的平面图；
[0010]图5是实验1中的谐振器B的截面图；
[0011]图6是实验1中的相对于占空比的反谐振频率fa和谐振频率fr的温度系数(TCF)的
曲线图；
[0012]图7是实验2中的谐振器的截面图；
[0013]图8是实验2中相对于占空比的反谐振频率fa和谐振频率fr的温度系数(TCF)的曲线图；
[0014]图9A和图9B示意性地例示了并联谐振器和串联谐振器的传输特性，而图9C示意性地例示了滤波器的传输特性的温度依赖性；
[0015]图10A和图10B示意性地例示了滤波器和并联谐振器的传输特性；
[0016]图11A和图11B示意性地例示了滤波器和串联谐振器的传输特性；
[0017]图12A至图12C分别是根据第一实施方式的第二变形例至第四变形例的声波谐振器的截面图；
[0018]图13A至图13C分别是根据第一实施方式的第五变形例至第七变形例的声波谐振器的截面图；以及
[0019]图14是根据实施方式的双工器的电路图。
具体实施方式
[0020]专利文献4描述了在其中比梳状电极厚的介电膜形成于设置在铌酸锂基板上的梳状电极上的声波谐振器中，谐振频率的温度系数(TCF)和反谐振频率的温度系数(TCF)依赖于占空比。在这样的声波谐振器中，Rayleigh(瑞利)波是主模式。此外，已经考虑了在梳状电极上不设置厚介电膜的情况下，反谐振频率的温度系数和谐振频率的温度系数不依赖于占空比。这种声波谐振器之一是使用钽酸锂基板并具有剪切水平(SH)波作为主模式的声波谐振器。专利技术人发现，即使在不设置覆盖梳状电极的厚介电膜并且SH波是主模式的声波谐振器中，在使压电层变薄时，谐振频率的温度系数和反谐振频率的温度系数也依赖于占空比。在下文中，将描述基于以上发现的实施方式。
[0021]第一实施方式
[0022]第一实施方式是示例性梯型滤波器。图1A是根据第一实施方式的梯型滤波器中使用的声波谐振器的平面图，而图1B和图1C是沿着图1A中的线A
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A截取的截面图。图1B和图1C分别是并联谐振器P和串联谐振器S的截面图。将电极指布置的方向(电极指的布置方向)定义为X方向，将电极指延伸的方向(电极指的延伸方向)定义为Y方向，并且将支撑基板和压电层层叠的方向(层叠方向)定义为Z方向。X方向、Y方向和Z方向不一定对应于压电层的晶体取向的X轴取向和Y轴取向。在压电层是旋转Y切X传播基板的情况下，X方向是晶体取向的X轴取向。
[0023]如图1A至图1C所示，压电层14设置于支撑基板10上方。温度补偿膜12插置于支撑基板10和压电层14之间。声波谐振器26设置在压电层14上。声波谐振器26包括叉指换能器(IDT)22和反射器24。反射器24位于IDT 22在X方向上的两侧。IDT 22和反射器24由压电层14上的金属膜16形成。
[0024]IDT 22包括彼此相对的一对梳状电极20。梳状电极20包括多个电极指18和联接电极指18的汇流条19。如从X方向观察，一对梳状电极20中的一个梳状电极的电极指18与一对梳状电极20中的另一个梳状电极的电极指18交叠的区域为交叠区域25。交叠区域25的长度是孔径长度。一对梳状电极20中的一个梳状电极的电极指18和一对梳状电极20中的另一个
梳状电极的电极指18交替布置在交叠区域25的至少一部分中。主要由交叠区域25中的电极指18激发的声波主要在X方向上传播。一对梳状电极20中的一个梳状电极的电极指18的节距与梳状电极20的波长λ大致相等。当电极指18的节距(电极指18的中心之间的节距)由D表示时，一对梳状电极20中的一个梳状电极的电极指18的节距等于电极指18的节距D的两倍。反射器24反射由IDT 22的电极指18激发的声波(表面声波)。结果，声波被约束在IDT 22的交叠区域25中。
[0025]压电层14例如是单晶钽酸锂(LiTaO3)层，并且例如是旋转Y切X传播钽酸锂层。在压电层为36
°
以上且48
°
以下旋转的Y切X传播钽酸锂层的情况下，SH波是作为主模式的声波。压电层14的厚度等于或小于声波的波长λ(即，等于或小于节距D的两倍)。
[0026]支撑基板10例如是蓝宝石基板、氧化铝基板、硅基板、尖晶石基板、晶体基板、石英基板或碳化硅基板。蓝宝石基板是单晶Al2O3基板。氧化铝基板是多晶或非晶Al2O3基板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种梯型滤波器，所述梯型滤波器包括：支撑基板；压电层，所述压电层设置在所述支撑基板上；一个或更多个并联谐振器，每个并联谐振器包括设置在所述压电层上的多个第一电极指，所述第一电极指具有第一平均节距和第一平均占空比，最大的第一平均节距等于或大于所述压电层的厚度的两倍，所述一个或更多个并联谐振器中的每一个的第一端联接到输入端子和输出端子之间的路径，所述一个或更多个并联谐振器中的每一个的第二端联接到接地；以及一个或更多个串联谐振器，所述一个或更多个串联谐振器串联连接在所述输入端子和所述输出端子之间，所述一个或更多个串联谐振器中的每一个包括设置在所述压电层上的多个第二电极指，所述第二电极指具有第二平均节距和第二平均占空比，至少一个串联谐振器中的所述第二平均占空比小于最小的第一平均占空比。2.根据权利要求1所述的梯型滤波器，其中，所述压电层是36
°
以上且48
°
以下旋转的Y切X传播钽酸锂层。3.根据权利要求2所述的梯型滤波器，其中，在所述一个或更多个并联谐振器中的每一个中，在所述压电层上没有设置覆盖所述第一电极指并且具有比所述第一电极指的厚度更大的厚度的介电膜，并且其中，在所述一个或更多个串联谐振器中的每一个中，在所述压电层...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩嵜翔，月馆均，
申请(专利权)人：太阳诱电株式会社，
类型：发明
国别省市：