JP7329954B2 - 弾性波共振器、フィルタおよびマルチプレクサ - Google Patents
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Description
図2(a)から図2(d)は、実施例1に係る弾性波共振器の製造方法を示す断面図である。図2(a)に示すように、多結晶基板10の上面および圧電基板12の下面にイオン54等を照射する。イオン54は例えばAr(アルゴン)イオン等の不活性元素(例えば希ガス元素)のイオンである。イオン54等をイオンビーム、中性化したビームまたはプラズマとして、照射する。これにより、多結晶基板10の上面に多結晶基板10に接するアモルファス層10aが形成され、圧電基板12の下面に圧電基板12に接するアモルファス層12aが形成される。アモルファス層10aおよび12aの表面には未結合の結合手が形成される(すなわち活性化される)。
圧電基板12の厚さT2を弾性波の波長λ以下とすると、バルク波に起因するスプリアスが低減する。しかし、***振周波数より高い周波数に発生するスプリアスの抑圧は十分でない。そこで、平均粒径の異なるスピネル基板を支持基板として、弾性波共振器を有するラダー型フィルタを作製した。作製したラダー型フィルタは、直列共振器が5個であり並列共振器が4個である。その他の作製条件は以下である。
多結晶基板10:焼結法を用いて製造した多結晶スピネル基板
厚さT0:150μm
圧電基板12:42°回転YカットX伝搬タンタル酸リチウム基板
厚さT2:1.3μm
ラダー型フィルタ内の複数の弾性波共振器のうち1つの弾性波共振器の条件は以下である。他の弾性波共振器では、フィルタ特性が所望となるように適宜調整している。
弾性波の波長λ:1.6μm
IDT22の対数:100対
開口長:25λ
デュティ比:50%
弾性波の波長λはIDT22の電極指15の平均ピッチのほぼ2倍である。
サンプルA:17μm
サンプルB:30μm
サンプルC:54μm
図6(a)は、実施例1の変形例1に係る弾性波共振器の断面図である。図6(a)に示すように、多結晶基板10と圧電基板12との間に中間層11が設けられている。中間層11の厚さはT1である。中間層11は、例えば酸化シリコン層、窒化シリコン層、酸化アルミニウム層または窒化アルミニウム層等の絶縁層である。中間層11の弾性率の温度係数の符号が圧電基板12の弾性率の温度係数の符号と逆のとき、中間層11は温度補償膜として機能する。温度補償膜としては、酸化シリコン膜(弗素等の添加物を含んでもよい)が用いられる。また、中間層11は多結晶基板10と圧電基板12とを接合する接合層として機能してもよい。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。
図6(b)は、実施例1の変形例2に係る弾性波共振器の断面図である。図6(b)に示すように、多結晶基板10の下面は支持基板13に接合されている。支持基板13は、例えばサファイア基板、アルミナ基板、石英基板または水晶基板である。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。
図6(c)は、実施例1の変形例3に係る弾性波共振器の断面図である。図6(c)に示すように、多結晶基板10の下面は支持基板13に接合されている。その他の構成は実施例1の変形例1と同じであり説明を省略する。
図7(b)は、実施例2の変形例1に係るデュプレクサの回路図である。図7(b)に示すように、共通端子Antと送信端子Txとの間に送信フィルタ40が接続されている。共通端子Antと受信端子Rxとの間に受信フィルタ42が接続されている。送信フィルタ40は、送信端子Txから入力された高周波信号のうち送信帯域の信号を送信信号として共通端子Antに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。受信フィルタ42は、共通端子Antから入力された高周波信号のうち受信帯域の信号を受信信号として受信端子Rxに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。送信フィルタ40および受信フィルタ42の少なくとも一方を実施例2のフィルタとすることができる。
11 中間層
12 圧電基板
13 支持基板
15 電極指
18 櫛型電極
20 弾性波共振器
22 IDT
Claims (10)
- 10°以上かつ50°以下回転YカットX伝搬タンタル酸リチウム基板である圧電基板と、
前記圧電基板上に設けられ、複数の電極指を有し弾性波を励振する一対の櫛型電極と、
前記圧電基板の前記一対の櫛型電極が設けられた面と反対側に設けられ、平均粒径が前記複数の電極指の平均ピッチの1倍以上かつ66倍以下であり、多結晶スピネル基板である多結晶基板と、
を備え、
前記圧電基板の厚さは、前記複数の電極指の平均ピッチの2倍以下である弾性波共振器。 - 圧電基板と、
前記圧電基板上に設けられ、複数の電極指を有し主にSH波を励振する一対の櫛型電極と、
前記圧電基板の前記一対の櫛型電極が設けられた面と反対側に設けられ、平均粒径が前記複数の電極指の平均ピッチの1倍以上かつ66倍以下であり、多結晶スピネル基板である多結晶基板と、
を備え、
前記圧電基板の厚さは、前記複数の電極指の平均ピッチの2倍以下である弾性波共振器。 - 前記平均粒径は前記平均ピッチの40倍以下である請求項1または2に記載の弾性波共振器。
- 前記多結晶基板の前記圧電基板側の面と前記圧電基板の前記一対の櫛型電極が設けられた面との距離は前記平均ピッチの2倍以下である請求項1から3のいずれか一項に記載の弾性波共振器。
- 前記圧電基板は、36°以上かつ42°以下回転YカットX伝搬タンタル酸リチウム基板である請求項1から4のいずれか一項に記載の弾性波共振器。
- 前記多結晶基板の厚さは前記平均ピッチの2倍以上かつ前記平均粒径以上である請求項1から5のいずれか一項に記載の弾性波共振器。
- 前記圧電基板と前記多結晶基板とは直接接合されている請求項1から6のいずれか一項に記載の弾性波共振器。
- 前記圧電基板と前記多結晶基板との間に設けられた中間層を有する請求項1から6のいずれか一項に記載の弾性波共振器。
- 請求項1から8のいずれか一項に記載の弾性波共振器を備えるフィルタ。
- 請求項9に記載のフィルタを含むマルチプレクサ。
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