声表面波滤波器以及多工器制造技术

滤波器(15)具备切割角为θ°的LiTaO3压电层(227)、高声速支承基板(228)、低声速膜(226)以及IDT电极(22)，根据IDT电极(22)的波长λ、IDT电极(22)的膜厚TIDT、IDT电极(22)的比重ρ、电极占空比D、压电层(227)的厚度TLT以及低声速膜(226)的膜厚TVL求出瑞利波的杂散成为极小的压电层(227)的最佳切割角θB，压电层(227)的切割角θ(°)满足θB‑4≤θ≤θB+4的关系。

SAW filters and multiplexers

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】声表面波滤波器以及多工器
本专利技术涉及声表面波滤波器以及多工器。
技术介绍
作为通信终端用高频滤波器，以往，适当地使用声表面波滤波器。此时，特别是，在通带与阻带之间的频率间隔窄并要求先进的滤波器设计技术的频带中，通带与阻带的过渡区域陡峭的滤波器特性变得重要，因此要求提高弹性波谐振器的Q值。在专利文献1的图1中，公开了一种声表面波滤波器，其中，通过使用由高声速支承基板、低声速膜、以及压电层的层叠体形成的压电基板，从而提高了Q值。根据上述结构，能够实现声表面波滤波器的低损耗性。在先技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2012/086639号
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在使用上述层叠体构成了声表面波滤波器的情况下，在比通带更靠低频侧产生瑞利波的杂散，该低频侧的衰减特性会恶化。特别是，在使用该声表面波滤波器构成了多工器的情况下，在与该声表面波滤波器公共连接的低频侧滤波器的通带会产生起因于上述杂散的纹波。作为能够抑制杂散的对策，已知有使用具有特定的切割角的压电基板。但是，在声表面波滤波器中，必须与所要求的滤波器特性对应地对IDT电极以及压电材料的构造参数进行最佳化。压电基板的最佳切割角根据上述参数而变化，并不是唯一决定的。因此，本专利技术正是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，提供一种由具有根据IDT电极以及压电材料的构造参数选择出的切割角的压电层构成，在确保通带的低损耗性的同时改善了低频侧的衰减带的声表面波滤波器以及多工器。用于解决课题的技术方案为了达到上述目的，本专利技术的一个方式涉及的声表面波滤波器具备：LiTaO3压电层，切割角为θ°；高声速支承基板，传播的体波(bulkwave)的声速与在所述LiTaO3压电层传播的弹性波的声速相比为高速；低声速膜，配置在所述高声速支承基板与所述LiTaO3压电层之间，传播的体波的声速与在所述LiTaO3压电层传播的弹性波的声速相比为低速；以及IDT电极，形成在所述LiTaO3压电层上，将构成所述IDT电极的一对梳状电极的重复周期设为波长λ(μm)，将所述一对梳状电极的膜厚设为TIDT(μm)，将所述IDT电极的比重设为ρ(g/cm3)，将所述一对梳状电极的电极占空比设为D，将所述LiTaO3压电层的厚度设为TLT(μm)，将所述低声速膜的膜厚设为TVL(μm)，在该情况下，瑞利波的杂散成为极小的所述LiTaO3压电层的最佳切割角θB(°)由[数学式1]规定，所述LiTaO3压电层的切割角θ(°)满足[数学式2]θB-4≤θ≤θB+4(式2)的关系。专利技术人们进行了精心研究，结果发现，关于使用了θ°Y切割X传播(将如下的面作为表面，该面将以X轴为中心轴从Y轴向Z轴方向旋转了θ°的轴作为法线，声表面波在X轴方向上传播)的LiTaO3压电层的声表面波滤波器，能够抑制比通带更靠低频侧的衰减带中的瑞利波杂散的产生的切割角θ不是唯一决定的，会根据作为重复周期的波长λ、梳状电极的膜厚TIDT、IDT电极的比重ρ、梳状电极的电极占空比D、LiTaO3压电层的厚度TLT、以及低声速膜的膜厚TVL而变化，能够根据上述式1以及式2来规定。由此，能够根据IDT电极以及压电材料的构造参数来选择LiTaO3压电层的切割角θ，能够降低比通带更靠低频侧的衰减带中的瑞利波杂散。此外，所述声表面波滤波器可以具有由所述LiTaO3压电层以及所述IDT电极所构成的串联臂谐振器以及并联臂谐振器构成的梯型的滤波器构造。由此，能够实现确保了通带的低损耗性的声表面波滤波器。此外，所述声表面波滤波器可以具有在弹性波传播方向上排列配置了由所述LiTaO3压电层以及所述IDT电极构成的多个弹性波谐振器的纵向耦合型的滤波器构造。由此，能够适应要求衰减强化等的滤波器特性。此外，本专利技术的一个方式涉及的多工器具有公共端子、第一输入输出端子以及第二输入输出端子，并具备：上述记载的声表面波滤波器，连接在所述公共端子与所述第一输入输出端子之间；以及低频侧滤波器，连接在所述公共端子与所述第二输入输出端子之间，具有比所述声表面波滤波器的通带更靠低频侧的通带。由此，在具有高频侧的通带的声表面波滤波器中，能够根据IDT电极以及压电材料的构造参数来选择LiTaO3压电层的切割角θ，能够降低低频侧滤波器的通带中的杂散。此外，与此相伴地，能够在低频侧滤波器中降低通带内的纹波。此外，也可所述声表面波滤波器的通带是LTE(LongTermEvolution，长期演进)的Band41的频带，所述低频侧滤波器的通带是所述LTE的Band25的频带。Band41(通带：2496-2690MHz)的0.76倍与Band25(发送频带：1850-1915MHz，接收频带：1930-1995MHz)重复。在该情况下，在将上述声表面波滤波器应用于Band41并将上述低频侧滤波器应用于Band25的情况下，可降低上述声表面波滤波器的通带的0.76倍的频带中的杂散，因此能够降低低频侧滤波器中的通带内的纹波。因此，能够实现低损耗、高衰减、以及高隔离度的多工器。专利技术效果根据本专利技术涉及的声表面波滤波器或多工器，能够选择根据IDT电极以及压电材料的构造参数选择出的切割角，因此能够在确保通带的低损耗性的同时改善低频侧的衰减带。附图说明图1是实施方式涉及的多工器的电路结构图。图2是实施方式涉及的Band41用的滤波器的电路结构图。图3是示意性地表示实施方式涉及的声表面波滤波器的谐振器的俯视图以及剖视图。图4A是表示第一范围的构造参数与LT压电层切割角的关系的曲线图。图4B是表示第二范围的构造参数与LT压电层切割角的关系的曲线图。图4C是表示第三范围的构造参数与LT压电层切割角的关系的曲线图。图5A是表示第一范围的构造参数中的、LT压电层切割角与瑞利波杂散带宽的关系的曲线图。图5B是表示第二范围的构造参数中的、LT压电层切割角与瑞利波杂散带宽的关系的曲线图。图5C是表示第三范围的构造参数中的、LT压电层切割角与瑞利波杂散带宽的关系的曲线图。图6A是表示实施例涉及的Band41用的滤波器的通过特性的曲线图。图6B是表示比较例涉及的Band41用的滤波器的通过特性的曲线图。图7是对实施例以及比较例涉及的Band25用的发送滤波器的通过特性进行了比较的曲线图。图8A是表示LT压电层切割角与瑞利波杂散相对频带的关系的一个例子的曲线图。图8B是表示LT压电层切割角与瑞利波杂散水平的关系的一个例子的曲线图。具体实施方式以下，使用图表对本专利技术的实施方式进行详细说明。另外，以下说明的实施例均示出总括性或具体的例子。在以下的实施例中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置以及连接方式等是一个例子，其主旨并不在于限定本专利技术。关于以下的实施例中的构成要素之中未记载于独立权利要求的构成要素，作为任意的构成要素而进行说明。此外，附图所示的构成要素的大小或大小之比未必严谨。(实施方式)[1多工器的基本结构]在本实施方式中，对应用于LTE(LongTermEvolution，长期演进)的Band25(发送频带：1850-1915MHz，接收频带：1930-1995MHz)、Band66(发送频带：1710-1780MHz，接收频带：2110-2200MHz)、以及Band41(通带：2496本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种声表面波滤波器，具备：LiTaO3压电层，切割角为θ°；高声速支承基板，传播的体波的声速与在所述LiTaO3压电层传播的弹性波的声速相比为高速；低声速膜，配置在所述高声速支承基板与所述LiTaO3压电层之间，传播的体波的声速与在所述LiTaO3压电层传播的弹性波的声速相比为低速；以及IDT电极，形成在所述LiTaO3压电层上，将构成所述IDT电极的一对梳状电极的重复周期设为波长λ，其单位为μm，将所述一对梳状电极的膜厚设为TIDT，其单位为μm，将所述IDT电极的比重设为ρ，其单位为g/cm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.18 JP 2016-2255281.一种声表面波滤波器，具备：LiTaO3压电层，切割角为θ°；高声速支承基板，传播的体波的声速与在所述LiTaO3压电层传播的弹性波的声速相比为高速；低声速膜，配置在所述高声速支承基板与所述LiTaO3压电层之间，传播的体波的声速与在所述LiTaO3压电层传播的弹性波的声速相比为低速；以及IDT电极，形成在所述LiTaO3压电层上，将构成所述IDT电极的一对梳状电极的重复周期设为波长λ，其单位为μm，将所述一对梳状电极的膜厚设为TIDT，其单位为μm，将所述IDT电极的比重设为ρ，其单位为g/cm3，将所述一对梳状电极的电极占空比设为D，将所述LiTaO3压电层的厚度设为TLT，其单位为μm，将所述低声速膜的膜厚设为TVL，其单位为μm，在该情况下，瑞利波的杂散成为极小的所述LiTaO3压电层的最佳切割角θB由以下式1规定，最佳切割角θB的单位为°，[数学式1]所述LiTaO3压电层...

【专利技术属性】
技术研发人员：高峰裕一，岩本英树，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP