JP7344011B2 - 圧電薄膜共振器、フィルタおよびマルチプレクサ - Google Patents
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Description
図2(a)は、実施例1の変形例1に係る圧電薄膜共振器の平面図、図2(b)は、図2(a)のA-A断面図である。図2(a)および図2(b)に示すように、共振領域50の外周51を含み外周51に沿った外周領域56の下部圧電膜14aと上部圧電膜14bとの間に挿入膜26が設けられている。挿入膜26は中央領域52を囲むように設けられ、中央領域52から平面方向に離れて設けられている。挿入膜26の材料は振動抑制層28に例示した材料と同じであり、挿入膜26のヤング率は圧電膜14のヤング率より小さい。
図3(a)は、実施例1の変形例2に係る圧電薄膜共振器の平面図、図3(b)は、図3(a)のA-A断面図である。図3(a)および図3(b)に示すように、実施例1の変形例2では、中央領域52に上部電極16は設けられておらず、凹部53が形成されている。これにより、中央領域52では弾性波の振動が抑制される。
図4(a)は、実施例1の変形例3に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図4(a)に示すように、実施例1の変形例3では中央領域52に上部電極16および上部圧電膜14bが設けられていない。これにより、中央領域52に凹部53が設けられている。その他の構成は実施例1の変形例2と同じであり説明を省略する。
図4(b)は、実施例1の変形例4に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図4(b)に示すように、実施例1の変形例4では振動抑制層28が圧電膜14と上部電極16との間に設けられている。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4(c)は、実施例1の変形例5に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図4(c)に示すように、実施例1の変形例5では振動抑制層28が下部電極12と圧電膜14との間に設けられている。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5は、実施例1の変形例6に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図5に示すように、実施例1の変形例6では、領域58の平面形状は略楕円形である。領域58が略楕円形の場合、略楕円形の中心60付近は外周51から遠く発熱しやすい。また、焦点62には横モードの定在波が集中しやすい。よって、中心60と2個の焦点62のそれぞれに3個の振動抑制層28を設ける。これにより、耐電力性を向上できる。複数の振動抑制層28を設けることで、領域58内の振動抑制層28の割合を小さくでき、小型化が可能となる。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は、実施例1の変形例7に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図6に示すように、実施例1の変形例7では、領域58の平面形状は略円形である。領域58が略円形の場合、略円形の中心60付近は外周51から遠く発熱しやすい。また、中心60には横モードの定在波が集中しやすい。よって、中心60付近に振動抑制層28を設けることで、耐電力性を向上できる。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7は、実施例1の変形例8に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図7に示すように、実施例1の変形例8では、領域58の平面形状は略多角形である。領域58の平面形状が略多角形の場合、略多角形の中心60(重心)付近は外周51から遠く発熱しやすい。また、中心60には横モードの定在波が集中しやすい。よって、中心60付近に振動抑制層28を設けることで、耐電力性を向上できる。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8(a)は、実施例1の変形例9における圧電薄膜共振器の断面図である。図8(a)に示すように、基板10の上面に窪みが形成されている。下部電極12は、基板10上に平坦に形成されている。これにより、空隙30が、基板10の窪みに形成されている。空隙30は共振領域50を含むように形成されている。その他の構成は、実施例1と同じであり説明を省略する。空隙30は、基板10を貫通するように形成されていてもよい。なお、下部電極12の下面に絶縁膜が接して形成されていてもよい。すなわち、空隙30は、基板10と下部電極12に接する絶縁膜との間に形成されていてもよい。絶縁膜としては、例えば窒化アルミニウム膜を用いることができる。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8(b)は、実施例1の変形例10における圧電薄膜共振器の断面図である。図8(b)に示すように、共振領域50の下部電極12下に音響反射膜31が形成されている。音響反射膜31は、音響インピーダンスの低い膜31bと音響インピーダンスの高い膜31aとが交互に設けられている。膜31aおよび31bの膜厚は例えばそれぞれほぼλ/4(λは弾性波の波長)である。膜31aと膜31bの積層数は任意に設定できる。音響反射膜31は、音響特性の異なる少なくとも2種類の層が間隔をあけて積層されていればよい。また、基板10が音響反射膜31の音響特性の異なる少なくとも2種類の層のうちの1層であってもよい。例えば、音響反射膜31は、基板10中に音響インピーダンスの異なる膜が一層設けられている構成でもよい。その他の構成は、実施例1と同じであり説明を省略する。
12 下部電極
14 圧電膜
16 上部電極
18 積層膜
26 挿入膜
28 振動抑制層
30 空隙
40 送信フィルタ
42 受信フィルタ
50 共振領域
51 外周
52 中央領域
54 周縁領域
56 外周領域
58 領域
60 中心
62 焦点
Claims (12)
- 基板と、
前記基板上に設けられた下部電極と、
前記下部電極上に設けられた圧電膜と、
前記圧電膜上に設けられ、前記圧電膜の少なくとも一部を挟み前記下部電極と平面視において重なる領域で規定される第1領域を形成するように設けられた上部電極と、
前記第1領域の外周で囲われた領域で規定される第2領域内の中央領域の圧電膜に挿入され、前記第2領域内の周縁領域に設けられておらず、前記圧電膜内の振動を抑制する振動抑制層と、
を備え、
前記振動抑制層のヤング率は前記圧電膜のヤング率より小さい圧電薄膜共振器。 - 基板と、
前記基板上に設けられた下部電極と、
前記下部電極上に設けられた圧電膜と、
前記圧電膜上に設けられ、前記圧電膜の少なくとも一部を挟み前記下部電極と平面視において重なる領域で規定される第1領域を形成するように設けられた上部電極と、
前記第1領域の外周で囲われた領域で規定される第2領域内の中央領域の圧電膜に挿入され、前記第2領域内の周縁領域に設けられておらず、前記圧電膜内の振動を抑制する振動抑制層と、
を備え、
前記振動抑制層は前記第2領域の平面形状の重心を含む圧電薄膜共振器。 - 基板と、
前記基板上に設けられた下部電極と、
前記下部電極上に設けられた圧電膜と、
前記圧電膜上に設けられ、前記圧電膜の少なくとも一部を挟み前記下部電極と平面視において重なる領域で規定される第1領域を形成するように設けられた上部電極と、
前記第1領域の外周で囲われた領域で規定される第2領域内の中央領域の圧電膜に挿入され、前記第2領域内の周縁領域に設けられておらず、前記圧電膜内の振動を抑制する振動抑制層と、
を備え、
前記第2領域の平面形状は略楕円形であり、前記振動抑制層は、前記略楕円形の中心および/または焦点を含む圧電薄膜共振器。 - 基板と、
前記基板上に設けられた下部電極と、
前記下部電極上に設けられた圧電膜と、
前記圧電膜上に設けられ、前記圧電膜の少なくとも一部を挟み前記下部電極と平面視において重なる領域で規定される第1領域を形成するように設けられた上部電極と、
前記第1領域の外周で囲われた領域で規定される第2領域内の中央領域の圧電膜に挿入され、前記第2領域内の周縁領域に設けられておらず、前記圧電膜内の振動を抑制する振動抑制層と、
を備え、
前記振動抑制層は前記第2領域内に1個のみ設けられている圧電薄膜共振器。 - 前記振動抑制層のヤング率は前記圧電膜のヤング率より小さい請求項2から4のいずれか一項に記載の圧電薄膜共振器。
- 前記第1領域と前記第2領域とは一致する請求項1から5のいずれか一項に記載の圧電薄膜共振器。
- 前記中央領域に前記上部電極は設けられていない請求項1から5のいずれか一項に記載の圧電薄膜共振器。
- 前記振動抑制層の平面形状の面積は前記第2領域の面積の1/2以下である請求項1から7のいずれか一項に記載の圧電薄膜共振器。
- 前記中央領域を囲む少なくとも一部の前記第1領域の外周を含む領域に前記振動抑制層から平面方向に離れて設けられ、前記圧電膜に挿入された挿入膜を備える請求項1から8のいずれか一項に記載の圧電薄膜共振器。
- 平面視において、前記第2領域と重なり、前記第2領域より大きい空隙が前記基板と前記下部電極との間に設けられている請求項1から9のいずれか一項に記載の圧電薄膜共振器。
- 請求項1から10のいずれか一項に記載の圧電薄膜共振器を含むフィルタ。
- 請求項11に記載のフィルタを含むマルチプレクサ。
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JP2019104420A JP7344011B2 (ja) | 2019-06-04 | 2019-06-04 | 圧電薄膜共振器、フィルタおよびマルチプレクサ |
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