KR20190099119A - 탄성파 장치, 멀티플렉서, 고주파 프론트 엔드 회로 및 통신 장치 - Google Patents

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Abstract

고차 모드에 의한 불요파를 억제할 수 있으며, 또한 고차 모드의 주파수의 변동을 억제할 수 있는 탄성파 장치를 제공한다.
탄성파 장치(1)는 지지기판(2)과, 지지기판(2) 상에 마련되어 있는 고음속막(3)과, 고음속막(3) 상에 마련되어 있는 저음속막(4)과, 저음속막(4) 상에 마련되어 있는 압전체층(5)과, 압전체층(5) 상에 마련되어 있는 IDT전극(6)을 포함한다. 고음속막(3)을 전파하는 벌크파의 음속이 압전체층(5)을 전파하는 탄성파의 음속보다도 높으며, 저음속막(4)을 전파하는 벌크파의 음속이 압전체층(5)을 전파하는 탄성파의 음속보다도 낮고, 고음속막(3)이 SiNx로 이루어지며, x＜0.67이다.

Description

탄성파 장치, 멀티플렉서, 고주파 프론트 엔드 회로 및 통신 장치{ELASTIC WAVE DEVICE, MULTIPLEXER, HIGH-FREQUENCY FRONT-END CIRCUIT, AND COMMUNICATION APPARATUS}
본 발명은 탄성파 장치, 멀티플렉서, 고주파 프론트 엔드 회로 및 통신 장치에 관한 것이다.
종래, 탄성파 장치는 휴대전화기 필터 등에 널리 이용되고 있다. 하기의 특허문헌 1에는 탄성파 장치의 일례가 개시되어 있다. 이 탄성파 장치는 지지기판, 고음속막, 저음속막 및 압전막이 이 순서로 적층된 적층체를 가진다. 압전막 상에 IDT전극이 마련되어 있다. 특허문헌 1에서는 고음속막에 이용되는 재료로서, 질화규소가 열거되어 있다.
국제공개공보 WO2012/086639
지지기판, 고음속막, 저음속막 및 압전막이 이 순서로 적층된 탄성파 장치인 경우, 고음속막을 전파하는 벌크파의 음속보다도 음속이 낮은 탄성파를 메인 모드로 하는 탄성파는, 고음속막보다도 압전막 측에 갇힌다. 한편으로, 고음속막을 전파하는 벌크파의 음속 이상의 음속인 파를 메인 모드로 하는 고차(高次)의 여진(勵振) 모드(고차 모드)에서는, 고음속막 중에도 그 탄성파의 에너지가 분포될 수 있다. 그 때문에, 고음속막을 구성하는 질화규소의 물성값의 변동이 발생하면, 고차 모드의 주파수가 설계값으로부터 변동되는 등의 문제가 생기는 경우가 있다. 이러한 탄성파 장치가 예를 들면 멀티플렉서 등에 이용된 경우에는, 안테나 등에 공통 접속된 다른 필터 장치의 통과 대역 내에서 고차 모드에 의한 불요파(不要波)가 생기는 경우가 있었다.
본 발명의 목적은 고차 모드에 의한 불요파를 억제할 수 있으며, 또한 고차 모드의 주파수의 변동을 억제할 수 있는 탄성파 장치, 멀티플렉서, 고주파 프론트 엔드 회로 및 통신 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치는 지지기판과, 상기 지지기판 상에 마련되어 있는 고음속막과, 상기 고음속막 상에 마련되어 있는 저음속막과, 상기 저음속막 상에 마련되어 있는 압전체층과, 상기 압전체층 상에 마련되어 있는 IDT전극을 포함하고, 상기 고음속막을 전파하는 벌크파의 음속은 상기 압전체층을 전파하는 탄성파의 음속보다도 높으며, 상기 저음속막을 전파하는 벌크파의 음속은 상기 압전체층을 전파하는 탄성파의 음속보다도 낮고, 상기 고음속막은 SiNx로 이루어지며, x＜0.67이다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 어느 특정한 국면에서는 상기 저음속막이 산화규소로 이루어진다. 이 경우에는 탄성파 장치의 주파수 온도계수(TCF)의 절대값을 작게 할 수 있고, 온도특성을 개선할 수 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 다른 특정한 국면에서는 상기 저음속막이 제1 저음속막이고, 상기 지지기판과 상기 고음속막 사이에 마련되어 있으며, 상기 압전체층을 전파하는 탄성파의 음속보다도 전파하는 벌크파의 음속이 낮은 제2 저음속막이 더 포함되어 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 또 다른 특정한 국면에서는 상기 제2 저음속막이 산화규소로 이루어진다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 다른 특정한 국면에서는 상기 압전체층과 상기 IDT전극 사이에 마련되어 있는 절연막이 더 포함되어 있다.
본 발명에 따른 멀티플렉서는 안테나에 접속되는 안테나 단자와, 상기 안테나 단자에 공통 접속되어 있고, 서로 통과 대역이 다른 복수개의 대역통과형 필터를 포함하며, 상기 복수개의 대역통과형 필터 중, 통과 대역이 가장 고영역 측에 위치하는 대역통과형 필터 이외의 적어도 1개의 대역통과형 필터가 본 발명에 따라 구성된 탄성파 장치를 포함한다.
본 발명의 고주파 프론트 엔드 회로는 본 발명에 따라 구성된 탄성파 장치와, 파워 앰프를 포함한다.
본 발명의 통신 장치는 본 발명에 따라 구성된 고주파 프론트 엔드 회로와, RF신호 처리 회로를 포함한다.
본 발명에 따르면, 고차 모드에 의한 불요파를 억제할 수 있으며, 또한 고차 모드의 주파수의 변동을 억제할 수 있는 탄성파 장치, 멀티플렉서, 고주파 프론트 엔드 회로 및 통신 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 탄성파 장치의 평면도이다.
도 3은 탄성파 장치에 있어서의, 고습도 분위기 하에서 방치 전후의, 고차 모드에 의한 불요파의 주파수의 변화량과, SiNx로 이루어지는 고음속막의 조성비 x와의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 탄성파 장치에 있어서의, 고차 모드에 의한 불요파 레벨과, SiNx로 이루어지는 고음속막의 조성비 x와의 관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면단면도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면단면도이다.
도 8은 본 발명의 제5 실시형태에 따른 멀티플렉서의 모식도이다.
도 9는 고주파 프론트 엔드 회로를 가지는 통신 장치의 구성도이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명함으로써 본 발명을 분명히 한다.
또한, 본 명세서에 기재된 각 실시형태는 예시적인 것이며, 다른 실시형태 사이에서 구성의 부분적인 치환 또는 조합이 가능한 것을 지적해 둔다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면단면도이다. 도 2는 제1 실시형태에 따른 탄성파 장치의 평면도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 탄성파 장치(1)는 지지기판(2)을 가진다. 지지기판(2)은 실리콘(Si)으로 이루어진다. 또한, 지지기판(2)은, 예를 들면 산화알루미늄, 다이아몬드, 사파이어, 탄탈산리튬, 니오브산리튬, 수정 등의 압전체, 알루미나, 마그네시아, 질화규소, 질화알루미늄, 탄화규소, 지르코니아, 코디어라이트, 뮬라이트, 스테어타이트, 포스테라이트 등의 각종 세라믹, 유리 등의 유전체, 질화갈륨 등의 반도체 및 수지 등으로 이루어져 있어도 된다.
지지기판(2) 상에는 고음속막(3), 저음속막(4) 및 압전체층(5)이 이 순서로 적층되어 있다. 압전체층(5) 상에는 IDT전극(Inter Digital Transducer)(6)이 마련되어 있다. IDT전극(6)에 교류 전압을 인가함으로써 탄성파가 여진(勵振)된다.
도 2에 나타내는 바와 같이, IDT전극(6)의 탄성파 전파 방향 양측에는 반사기(7) 및 반사기(8)가 마련되어 있다. IDT전극(6), 반사기(7) 및 반사기(8)에는, 예를 들면 Al, Cu, Pt, Au, Ag, Ti, Ni, Cr, Mo, W 등을 이용할 수 있다. IDT전극(6), 반사기(7) 및 반사기(8)는 단층의 금속막으로 이루어져 있어도 되고, 혹은 복수개의 금속층이 적층된 적층금속막으로 이루어져 있어도 된다. 이와 같이 본 실시형태의 탄성파 장치(1)는 탄성파 공진자이다. 또한, 본 발명에 따른 탄성파 장치는 탄성파 공진자에는 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 발명은 세로 결합 공진자형 탄성파 필터 등의 탄성파 장치에도 적용할 수 있다.
도 1에 나타내는 압전체층(5)은 니오브산리튬(LiNbO3) 또는 탄탈산리튬(LiTaO3) 등의 압전단결정으로 이루어져 있어도 되고, 혹은 ZnO, AlN, 또는 PZT 등의 압전 세라믹스로 이루어져 있어도 된다. 여기서, IDT전극(6)의 전극핑거 피치에 의해 규정되는 파장을 λ로 했을 때에, 압전체층(5)의 막두께는 3.5λ 이하인 것이 바람직하다. 이 경우에는 Q값을 충분히 높일 수 있다.
고음속막(3)은 전파하는 벌크파의 음속이 압전체층(5)을 전파하는 탄성파의 음속보다도 높은 막이다. 본 실시형태의 고음속막(3)은 질화규소로 이루어진다. 보다 구체적으로는, 고음속막(3)은 SiNx로 이루어지며, x＜0.67이다.
저음속막(4)은 전파하는 벌크파의 음속이 압전체층(5)을 전파하는 탄성파의 음속보다도 낮은 막이다. 저음속막(4)은 특별히 한정되지 않지만, 본 실시형태에서는, SiOy에 의해 표시되는 산화규소로 이루어진다. 보다 구체적으로는, 저음속막(4)은 y=2인 SiO2로 이루어진다. 본 실시형태에서는 저음속막(4)이 산화규소로 이루어지기 때문에, 탄성파 장치(1)의 주파수 온도계수(TCF)의 절대값을 작게 할 수 있고, 온도특성을 개선할 수 있다.
또한, 저음속막(4)에는, 예를 들면 유리, 산질화규소, 산화탄탈, 또한 산화규소에 불소나 탄소나 붕소를 첨가한 화합물 등, 상기 재료를 주성분으로 한 매질(媒質)을 이용할 수도 있다. 저음속막(4)은 상대적으로 저음속인 재료로 이루어져 있으면 된다.
탄성파 장치(1)는 고음속막(3), 저음속막(4) 및 압전체층(5)이 이 순서로 적층된 적층구조를 가지기 때문에, 탄성파의 에너지를 압전체층(5) 측에 효과적으로 가둘 수 있다.
또한, 고차 모드의 에너지도 압전체층(5) 측에 가두기 때문에, 고음속막(3), 저음속막(4) 및 압전체층(5)이 이 순서로 적층된 적층구조를 가지는 탄성파 장치(1)에서는, 소정의 고차 모드의 대책이 필요해진다.
그리고, 본 실시형태의 탄성파 장치(1)는 지지기판(2)과, 지지기판(2) 상에 마련되어 있는 고음속막(3)과, 고음속막(3) 상에 마련되어 있는 저음속막(4)과, 저음속막(4) 상에 마련되어 있는 압전체층(5)과, 압전체층(5) 상에 마련되어 있는 IDT전극(6)을 포함하고, 고음속막(3)을 전파하는 벌크파의 음속이 압전체층(5)을 전파하는 탄성파의 음속보다도 높으며, 저음속막(4)을 전파하는 벌크파의 음속이 압전체층(5)을 전파하는 탄성파의 음속보다도 낮고, 고음속막(3)이 SiNx로 이루어지며, x＜0.67이라는 구성을 가진다. 그에 따라서 고차 모드에 의한 불요파를 억제할 수 있으며, 또한 고차 모드의 주파수의 변동을 억제할 수 있다. 이것을 이하에서 설명한다.
고음속막(3)에는 고차 모드의 에너지가 분포될 수 있다. 그 때문에, 고음속막(3)의 탄성정수나 밀도 등의 변동은, 고차 모드의 전기적 특성변화를 특히 야기하기 쉽다. 고음속막(3)의 재료정수의 변동은, 주로 흡습(吸濕)에 의해 생긴다.
본 실시형태에서는 고음속막(3)이 SiNx로 이루어지며, x＜0.67이다. 그에 따라서, 흡습 등에 의한 고음속막(3)의 조성의 변동을 억제할 수 있고, 탄성정수나 밀도 등의 변동을 억제할 수 있다. 이에 따라, 고차 모드에 의한 불요파가 생기는 주파수의 변동을 작게 할 수 있어, 상기 주파수의 설계값으로부터의 편차가 생기기 어렵다. 따라서, 예를 들면 탄성파 장치(1)가 멀티플렉서 등에 이용되는 경우에, 안테나 등에 공통 접속되는 다른 필터 장치에 대한 불요파의 영향을 억제할 수 있다. 덧붙여, 본 실시형태의 구성을 가지는 것에 따라, 고차 모드에 의한 불요파 레벨을 억제할 수도 있다. 이들 효과를, 하기의 도 3 및 도 4에 의해 보다 상세하게 나타낸다.
여기서, 제1 실시형태의 구성을 가지는 탄성파 장치 및 제1 실시형태와 SiNx의 조성비 x 이외는 동일한 구성을 가지는 탄성파 장치를, 조성비 x를 다르게 해서 복수개 제작했다. 다음으로 상기 복수개의 탄성파 장치의 고차 모드에 의한 불요파가 생기는 주파수를 측정했다. 다음으로 상기 복수개의 탄성파 장치를 온도 85℃, 습도 85%의 고습도 분위기 하에서 500시간 방치했다. 다음으로 상기 복수개의 탄성파 장치의 고차 모드에 의한 불요파가 생기는 주파수를 다시 측정했다. 고습도 분위기 하에서의 방치 전과 방치 후의, 고차 모드에 의한 불요파가 생기는 주파수의 변화량을 산출했다. 이 결과를 도 3에 나타낸다.
도 3은 탄성파 장치에 있어서의, 고습도 분위기 하에서 방치 전후의 고차 모드에 의한 불요파의 주파수의 변화량과, SiNx로 이루어지는 고음속막의 조성비 x와의 관계를 나타내는 도면이다.
도 3에 나타내는 바와 같이, SiNx로 이루어지는 고음속막의 조성비 x가 1.1=x인 경우에는 고차 모드에 의한 불요파가 생기는 주파수의 변화량이 커져 있지만, x＜1.1인 경우에는 고차 모드에 의한 불요파가 생기는 주파수의 변화량은 작은 것을 알 수 있다. 본 실시형태와 같이 x＜0.67인 경우에는, 고차 모드에 의한 불요파가 생기는 주파수의 변화량은 보다 한층 작은 것을 알 수 있다. 따라서, 탄성파 장치(1)에 있어서의 고차 모드의 주파수의 변동을 억제할 수 있다.
또한, 상기와 마찬가지로 조성비 x를 다르게 해서, 탄성파 장치를 복수개 제작했다. 다음으로 상기 복수개의 탄성파 장치의 불요파 레벨을 측정했다. 이 결과를 도 4에 나타낸다.
도 4는 탄성파 장치에 있어서의, 고차 모드가 의한 불요파 레벨과, SiNx로 이루어지는 고음속막의 조성비 x와의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4로부터 본 실시형태와 같이 조성비 x가 x＜0.67인 경우에는, 0.67＜x＜1인 경우보다도 불요파 레벨의 절대값이 작은 것을 알 수 있다. 또한, 파선 A 및 파선 B에 나타내는 바와 같이 조성비 x가 x＜0.67인 경우에는, 0.67＜x＜1인 경우보다도 불요파 레벨의 절대값의, 조성비 x에 대한 증가율이 작은 것을 알 수 있다. 따라서, 본 실시형태에서는 고차 모드에 의한 불요파를 효과적으로 억제할 수 있다.
그런데, 도 1에 나타내는 압전체층(5) 상에는 IDT전극(6), 반사기(7) 및 반사기(8)를 덮도록 유전체막이 마련되어 있어도 된다. 그에 따라서, IDT전극(6)이 파손되기 어렵다. 유전체막에는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 산화규소, 산질화규소, 산화탄탈, 산화규소에 불소나 탄소, 붕소를 첨가한 화합물, 질화규소 등을 이용할 수 있다.
도 5는 제2 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면단면도이다.
본 실시형태에서는, 도 1에 나타낸 제1 실시형태에 있어서의 저음속막(4)에 상응하는 저음속막은 제1 저음속막(14a)이다. 본 실시형태는 제2 저음속막(14b)을 가지는 점에 있어서 제1 실시형태와 다르다. 상기의 점 이외에서는, 본 실시형태의 탄성파 장치는 제1 실시형태의 탄성파 장치(1)와 동일한 구성을 가진다.
제2 저음속막(14b)은 지지기판(2)과 고음속막(3) 사이에 마련되어 있으며, 전파하는 벌크파의 음속이 압전체층(5)을 전파하는 탄성파의 음속보다 낮은 막이다. 제2 저음속막(14b)은 특별히 한정되지 않지만, 본 실시형태에서는 산화규소로 이루어진다. 또한, 제2 저음속막(14b)에는, 예를 들면 유리, 산질화규소, 산화탄탈, 또한 산화규소에 불소나 탄소나 붕소를 첨가한 화합물 등, 상기 재료를 주성분으로 한 매질을 이용할 수도 있다. 제2 저음속막(14b)은 상대적으로 저음속인 재료로 이루어져 있으면 된다.
본 실시형태에서도, 고음속막(3)이 제1 실시형태와 마찬가지로 구성되어 있기 때문에, 고차 모드에 의한 불요파를 억제할 수 있으며, 또한 다른 필터 장치와 안테나 등에 공통 접속되는 경우에, 상기 필터 장치에 대한 불요파의 영향을 억제할 수 있다.
도 6은 제3 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면단면도이다.
본 실시형태는 압전체층(5)과, IDT전극(6), 반사기(7) 및 반사기(8) 사이에 절연막(29)이 마련되어 있는 점에서 제1 실시형태와 다르다. 상기의 점 이외에서는, 본 실시형태의 탄성파 장치는 제1 실시형태의 탄성파 장치(1)와 동일한 구성을 가진다.
절연막(29)은, 예를 들면 SiO2, SiN, Al2O3, 유리, 산질화규소, 산화탄탈, 또한 산화규소에 불소나 탄소나 붕소를 첨가한 화합물 등으로 이루어진다. 본 실시형태에서도 고음속막(3)이 제1 실시형태와 마찬가지로 구성되어 있기 때문에, 고차 모드에 의한 불요파를 효과적으로 억제할 수 있다.
도 7은 제4 실시형태에 따른 탄성파 장치의 정면단면도이다.
본 실시형태는 압전체층(5)과, IDT전극(6), 반사기(7) 및 반사기(8) 사이에 절연막(29)이 마련되어 있는 점에서 제2 실시형태와 다르다. 상기의 점 이외에서는, 본 실시형태의 탄성파 장치는 제2 실시형태의 탄성파 장치와 동일한 구성을 가진다.
본 실시형태에서도, 고음속막(3)이 제2 실시형태와 마찬가지로 구성되어 있기 때문에, 고차 모드에 의한 불요파를 억제할 수 있으며, 또한 다른 필터 장치와 안테나 등에 공통 접속되는 경우에, 상기 필터 장치에 대한 불요파의 영향을 억제할 수 있다.
도 8은 제5 실시형태에 따른 멀티플렉서의 모식도이다.
멀티플렉서(30)는 안테나에 접속되는 안테나 단자(32)를 가진다. 멀티플렉서(30)는 안테나 단자(32)에 공통 접속되어 있는 제1 대역통과형 필터(31A), 제2 대역통과형 필터(31B), 제3 대역통과형 필터(31C) 및 다른 복수개의 대역통과형 필터를 가진다. 멀티플렉서(30)는 복수개의 대역통과형 필터를 가지고 있으면 되고, 대역통과형 필터의 개수는 특별히 한정되지 않는다. 멀티플렉서(30)에 있어서의 각 대역통과형 필터는 송신 필터여도 되고, 수신 필터여도 된다.
여기서 멀티플렉서는 대역통과형 필터가 2개인 듀플렉서도 포함된다. 또한 이하에서는 멀티플렉서와 듀플렉서를 구분하여 기재하는 경우도 있다.
제1 대역통과형 필터(31A), 제2 대역통과형 필터(31B) 및 제3 대역통과형 필터(31C)의 통과 대역은 서로 다르다. 보다 구체적으로는, 제1 대역통과형 필터(31A)의 통과 대역은 안테나 단자(32)에 공통 접속되어 있는 복수개의 대역통과형 필터 중 가장 고영역 측에 위치한다.
상기 복수개의 대역통과형 필터 중, 제1 대역통과형 필터(31A) 이외의 대역통과형 필터인 제2 대역통과형 필터(31B)는, 제1 실시형태의 탄성파 장치(1)로서의 탄성파 공진자를 포함한다. 그에 따라서, 멀티플렉서(30)의 제2 대역통과형 필터(31B)에 있어서 고차 모드에 의한 불요파를 억제할 수 있으며, 또한 고차 모드의 주파수의 변동을 억제할 수 있다.
여기서, 제2 대역통과형 필터(31B)에 있어서의 고차 모드에 의한 불요파는 강도는 억제되어 있지만, 제2 대역통과형 필터(31B)의 통과 대역보다도 고영역 측에 생긴다.
본 실시형태에서는, 제2 대역통과형 필터(31B)에 있어서의 고차 모드의 불요파의 주파수는 제1 대역통과형 필터(31A)의 통과 대역 외가 되도록 설계되어 있다. 상기 고차 모드의 불요파의 주파수는 변동되기 어렵기 때문에, 제1 대역통과형 필터(31A)의 통과 대역 외에 의해 확실하게 위치시킬 수 있다. 따라서, 필터 특성의 열화(劣化)를 효과적으로 억제할 수 있다.
제2 대역통과형 필터(31B)에 있어서의 가장 안테나 단자(32) 측에 위치하는 탄성파 공진자가 탄성파 장치(1)의 구성을 가지는 것이 바람직하다. 그에 따라서, 고차 모드에 의한 불요파의 제1 대역통과형 필터(31A)에 대한 영향을 보다 한층 억제할 수 있다. 단, 제2 대역통과형 필터(31B)의 모든 탄성파 공진자가 탄성파 장치(1)의 구성을 가지고 있어도 된다. 멀티플렉서(30)에 있어서의 모든 대역통과형 필터가 탄성파 장치(1)의 구성을 가지는 탄성파 공진자를 가지고 있어도 된다.
상기 각 실시형태의 탄성파 장치는 고주파 프론트 엔드 회로의 듀플렉서 등으로서 이용할 수 있다. 이 예를 하기에서 설명한다.
도 9는 통신 장치 및 고주파 프론트 엔드 회로의 구성도이다. 또한, 상기 도면에는 고주파 프론트 엔드 회로(230)와 접속되는 각 구성 요소, 예를 들면 안테나 소자(202)나 RF신호 처리 회로(RFIC)(203)도 함께 도시되어 있다. 고주파 프론트 엔드 회로(230) 및 RF신호 처리 회로(203)는 통신 장치(240)를 구성하고 있다. 또한, 통신 장치(240)는 전원, CPU나 디스플레이를 포함하고 있어도 된다.
고주파 프론트 엔드 회로(230)는 스위치(225)와, 듀플렉서(201A, 201B)와, 필터(231, 232)와, 로우 노이즈 앰프 회로(214, 224)와, 파워 앰프 회로(234a, 234b, 244a, 244b)를 포함한다. 또한, 도 9의 고주파 프론트 엔드 회로(230) 및 통신 장치(240)는 고주파 프론트 엔드 회로 및 통신 장치의 일례로서, 이 구성에 한정되는 것이 아니다.
듀플렉서(201A)는 필터(211, 212)를 가진다. 듀플렉서(201B)는 필터(221, 222)를 가진다. 듀플렉서(201A, 201B)는 스위치(225)를 경유하여 안테나 소자(202)에 접속된다. 또한, 상기 탄성파 장치는 듀플렉서(201A, 201B)여도 되고, 필터(211, 212, 221, 222)여도 된다.
또한, 상기 탄성파 장치는, 예를 들면 3개 필터가 공통 안테나 단자를 포함하는 트리플렉서나, 6개 필터가 공통 안테나 단자를 포함하는 헥사플렉서 등, 3개 이상의 필터를 포함하는 멀티플렉서에 대해서도 적용할 수 있다.
즉 상기 탄성파 장치는 탄성파 공진자, 필터, 듀플렉서, 3개 이상의 필터를 포함하는 멀티플렉서를 포함한다. 그리고 상기 멀티플렉서는 송신 필터 및 수신 필터의 쌍방을 포함하는 구성에 한정하지 않고, 송신 필터만, 또는 수신 필터만을 포함하는 구성이어도 상관없다.
스위치(225)는 제어부(도시하지 않음)로부터의 제어 신호에 따라, 안테나 소자(202)와 소정의 밴드에 대응하는 신호 경로를 접속하고, 예를 들면, SPDT(Single Pole Double Throw)형의 스위치에 의해 구성된다. 또한, 안테나 소자(202)와 접속되는 신호 경로는 1개에 한정하지 않고, 복수개여도 된다. 즉, 고주파 프론트 엔드 회로(230)는 캐리어 어그리게이션에 대응하고 있어도 된다.
로우 노이즈 앰프 회로(214)는 안테나 소자(202), 스위치(225) 및 듀플렉서(201A)를 경유한 고주파 신호(여기서는 고주파 수신 신호)를 증폭하고, RF신호 처리 회로(203)에 출력하는 수신 증폭 회로이다. 로우 노이즈 앰프 회로(224)는 안테나 소자(202), 스위치(225) 및 듀플렉서(201B)를 경유한 고주파 신호(여기서는 고주파 수신 신호)를 증폭하고, RF신호 처리 회로(203)에 출력하는 수신 증폭 회로이다.
파워 앰프 회로(234a, 234b)는 RF신호 처리 회로(203)로부터 출력된 고주파 신호(여기서는 고주파 송신 신호)를 증폭하고, 듀플렉서(201A) 및 스위치(225)를 경유하여 안테나 소자(202)에 출력하는 송신 증폭 회로이다. 파워 앰프 회로(244a, 244b)는 RF신호 처리 회로(203)로부터 출력된 고주파 신호(여기서는 고주파 송신 신호)를 증폭하고, 듀플렉서(201B) 및 스위치(225)를 경유하여 안테나 소자(202)에 출력하는 송신 증폭 회로이다.
RF신호 처리 회로(203)는 안테나 소자(202)로부터 수신 신호 경로를 통해 입력된 고주파 수신 신호를 다운 컨버트 등에 의해 신호 처리하고, 상기 신호 처리해서 생성된 수신 신호를 출력한다. 또한, RF신호 처리 회로(203)는 입력된 송신 신호를 업 컨버트 등에 의해 신호 처리하고, 상기 신호 처리해서 생성된 고주파 송신 신호를 파워 앰프 회로(234a, 234b, 244a, 244b)에 출력한다. RF신호 처리 회로(203)는, 예를 들면 RFIC이다. 또한, 통신 장치는 BB(baseband)IC를 포함하고 있어도 된다. 이 경우 BBIC는, RFIC에서 처리된 수신 신호를 신호 처리한다. 또한, BBIC는 송신 신호를 신호 처리하고, RFIC에 출력한다. BBIC에서 처리된 수신 신호나, BBIC가 신호 처리하기 전의 송신 신호는, 예를 들면 화상 신호나 음성 신호 등이다.
또한, 고주파 프론트 엔드 회로(230)는 상기 듀플렉서(201A, 201B)를 대신하여, 듀플렉서(201A, 201B)의 변형예에 따른 듀플렉서를 포함하고 있어도 된다.
한편, 통신 장치(240)에 있어서의 필터(231, 232)는 로우 노이즈 앰프 회로(214, 224) 및 파워 앰프 회로(234a, 234b, 244a, 244b)를 경유하지 않고, RF신호 처리 회로(203)와 스위치(225) 사이에 접속되어 있다. 필터(231, 232)도 듀플렉서(201A, 201B)와 마찬가지로 스위치(225)를 경유하여 안테나 소자(202)에 접속된다.
이상과 같이 구성된 고주파 프론트 엔드 회로(230) 및 통신 장치(240)에 따르면, 본 발명의 탄성파 장치인 탄성파 공진자, 필터, 듀플렉서, 3개 이상의 필터를 포함하는 멀티플렉서 등을 포함함으로써, 고차 모드에 의한 불요파를 억제할 수 있다. 덧붙여, 상기 구성을 가지는 탄성파 장치에 접속되는 필터 장치에 대한 불요파의 영향을 억제할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태에 따른 탄성파 장치, 고주파 프론트 엔드 회로 및 통신 장치에 대해 실시형태 및 그 변형예를 들어 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태 및 변형예에 있어서의 임의의 구성 요소를 조합하여 실현되는 다른 실시형태나, 상기 실시형태에 대하여 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 생각해 내는 각종 변형을 실시해서 얻어지는 변형예나, 본 발명에 따른 고주파 프론트 엔드 회로 및 통신 장치를 내장한 각종 기기도 본 발명에 포함된다.
본 발명은 탄성파 공진자, 필터, 듀플렉서, 멀티 밴드 시스템에 적용할 수 있는 멀티플렉서, 프론트 엔드 회로 및 통신 장치로서, 휴대전화기 등의 통신기기에 널리 이용할 수 있다.
1: 탄성파 장치 2: 지지기판
3: 고음속막 4: 저음속막
5: 압전체층 6: IDT전극
7, 8: 반사기 14a, 14b: 제1, 제2 저음속막
29: 절연막 30: 멀티플렉서
31A∼31C: 제1∼제3 대역통과형 필터 32: 안테나 단자
201A, 201B: 듀플렉서 202: 안테나 소자
203: RF신호 처리 회로 211, 212: 필터
214: 로우 노이즈 앰프 회로 221, 222: 필터
224: 로우 노이즈 앰프 회로 225: 스위치
230: 고주파 프론트 엔드 회로 231, 232: 필터
234a, 234b: 파워 앰프 회로 240: 통신 장치
244a, 244b: 파워 앰프 회로

Claims (8)

  1. 지지기판과,
    상기 지지기판 상에 마련되어 있는 고음속막과,
    상기 고음속막 상에 마련되어 있는 저음속막과,
    상기 저음속막 상에 마련되어 있는 압전체층과,
    상기 압전체층 상에 마련되어 있는 IDT전극을 포함하고,
    상기 고음속막을 전파하는 벌크파의 음속은 상기 압전체층을 전파하는 탄성파의 음속보다도 높으며,
    상기 저음속막을 전파하는 벌크파의 음속은 상기 압전체층을 전파하는 탄성파의 음속보다도 낮고,
    상기 고음속막은 SiNx로 이루어지며, x＜0.67인 탄성파 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 저음속막이 산화규소로 이루어지는 탄성파 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 저음속막이 제1 저음속막이고,
    상기 지지기판과 상기 고음속막 사이에 마련되어 있으며, 상기 압전체층을 전파하는 탄성파의 음속보다도 전파하는 벌크파의 음속이 낮은 제2 저음속막을 더 포함하는 탄성파 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 저음속막이 산화규소로 이루어지는 탄성파 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 압전체층과 상기 IDT전극 사이에 마련되어 있는 절연막을 더 포함하는 탄성파 장치.
  6. 안테나에 접속되는 안테나 단자와,
    상기 안테나 단자에 공통 접속되어 있고, 서로 통과 대역이 다른 복수개의 대역통과형 필터를 포함하며,
    상기 복수개의 대역통과형 필터 중, 통과 대역이 가장 고영역 측에 위치하는 대역통과형 필터 이외의 적어도 1개의 대역통과형 필터가 제1항 또는 제2항에 기재된 탄성파 장치를 포함하는 멀티플렉서.
  7. 제1항 또는 제2항에 기재된 탄성파 장치와,
    파워 앰프를 포함하는 고주파 프론트 엔드 회로.
  8. 제7항에 기재된 고주파 프론트 엔드 회로와,
    RF신호 처리 회로를 포함하는 통신 장치.


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