声波谐振器、滤波器和复用器制造技术

声波谐振器、滤波器和复用器。一种声波谐振器，该声波谐振器包括：压电基板；以及IDT，其位于压电基板上并且包括彼此面对的梳形电极，梳形电极中的每个梳形电极具有栅状电极以及连接到栅状电极的汇流条，在栅状电极的排布方向上，在交叠区域的中心区域中的梳形电极的栅状电极的占空比与在交叠区域的边缘区域中的梳形电极的栅状电极的占空比不同，梳形电极中的每个的栅状电极与另一个梳形电极的栅状电极在交叠区域中交叠，中心区域中的梳形电极的第一梳形电极的栅状电极的宽度与中心区域中的梳形电极的第二梳形电极的栅状电极的宽度不同。

Acoustic Resonator, Filter and Multiplexer

【技术实现步骤摘要】
声波谐振器、滤波器和复用器
本专利技术的某一方面涉及声波谐振器、滤波器和复用器。
技术介绍
在以移动电话为代表的高频通信系统中，使用高频滤波器来去除除了用于通信的频带中的信号之外的不必要的信号。诸如表面声波(SAW)谐振器的声波谐振器被用于高频滤波器中。在表面声波谐振器中，在诸如钽酸锂(LiTaO3)基板或铌酸锂(LiNbO3)基板的压电基板上形成具有一对梳形电极的叉指换能器(IDT)。在声波谐振器中，可以通过设定一对梳形电极之间的静电电容来设定期望的输入和输出阻抗，例如，如日本专利申请公开No.2004-146861(以下称为专利文献1)中所公开的。可以通过改变孔径长度和对的数量来设定梳形电极对的静电电容。已知通过使梳形电极对的交叠区域的边缘区域中的声波的声速低于交叠区域的中心区域中的声波的声速，来减少杂散(spurious)，例如，如日本专利申请公开No.2011-101350和No.2017-112603(以下分别称为专利文献2和专利文献3)中所公开的。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种声波谐振器，该声波谐振器包括：压电基板；以及IDT，其位于压电基板上并且包括彼此面对的梳形电极对，梳形电极对中的每个梳形电极具有激发声波的栅状电极(gratingelectrode)以及连接到栅状电极的汇流条，在IDT的排布栅状电极的方向上的至少一部分区域中，在交叠区域的中心区域中的梳形电极对的栅状电极的占空比与在交叠区域的边缘区域中的梳形电极对的栅状电极的占空比不同，梳形电极对中的每个梳形电极的栅状电极与另一个梳形电极的栅状电极在交叠区域中交叠，中心区域中的梳形电极对中的第一梳形电极的栅状电极的宽度与中心区域中的梳形电极对中的第二梳形电极的栅状电极的宽度不同。根据本专利技术的第二方面，提供了一种包括上述声波谐振器的滤波器。根据本专利技术的第三方面，提供了一种包括上述滤波器的复用器。附图说明图1A是声波谐振器的平面图，并且图1B是沿图1A中的线A-A截取的截面图；图2例示了声波谐振器在Y方向上的声速；图3是模拟1中使用的一对栅状电极的平面图；图4是模拟1中的每对的静电电容相对于占空比D的图；图5是模拟1中的谐振频率相对于占空比D的图；图6是根据第一比较例的声波谐振器的平面图；图7是模拟2中的谐振频率相对于占空比Da的图；图8A至图8C分别是点64、62和66处的各对栅状电极的平面图；图9A是根据第一实施方式的声波谐振器的平面图，并且图9B是一对栅状电极的平面图；图10是根据第一实施方式的第一变型的声波谐振器的一对栅状电极的平面图；以及图11A是根据第二实施方式的滤波器的电路图，并且图11B是根据第二实施方式的第一变型的双工器的电路图。具体实施方式可以考虑增加IDT的占空比以减小IDT的面积而不改变声波谐振器的输入和输出阻抗。然而，当使边缘区域中的占空比大于中心区域中的占空比，以使得边缘区域中的声波的声速低于中心区域中的声波的声速时，中心区域中的占空比没有增加。因此，IDT的面积减小是困难的。声波谐振器的描述图1A是声波谐振器的平面图，并且图1B是沿图1A中的线A-A截取的截面图。如图1A和图1B所例示，IDT21和反射器22形成在压电基板10上。IDT21和反射器22由形成在压电基板10上的金属膜12形成。IDT21包括彼此面对的梳形电极对20a和20b。梳形电极20a包括栅状电极14a(即，电极指)和汇流条18a，栅状电极14a连接至该汇流条18a，梳形电极20b包括栅状电极14b(即，电极指)和汇流条18b，栅状电极14b连接至该汇流条18b。梳形电极对20a和20b被布置成彼此面对，使得栅状电极14a和14b被大致交替地布置在IDT21的至少一部分中。梳形电极20a的栅状电极14a和梳形电极20b的栅状电极14b交叠的区域是交叠区域50。由交叠区域50中的栅状电极14a和14b激发的声波主要沿栅状电极14a和14b的排布方向传播。栅状电极14a或14b的间距λ大致对应于声波的波长。栅状电极14a与汇流条18b之间的区域以及栅状电极14b与汇流条18a之间的区域是间隙区域56。汇流条18a和18b的区域是汇流条区域58。梳形电极20a和20b可以具有虚设电极指。将栅状电极14a和14b的排布方向定义为X方向，将栅状电极14a和14b延伸的方向定义为Y方向，并且将压电基板10的上表面的法线方向定义为Z方向。X方向、Y方向和Z方向不一定对应于压电基板10的晶体取向的X轴取向、Y轴取向和Z轴取向。压电基板10例如是钽酸锂基板或铌酸锂基板。金属膜12例如是铝膜或铜膜。活塞模式的说明将描述当各向异性系数γ为正时的活塞模式。图2例示了声波谐振器在Y方向上的声速。如图2所例示，交叠区域50具有在Y方向上位于中间的中心区域52和在Y方向上位于两端的边缘区域54。间隙区域56中的声速高于交叠区域50中的声速。因此，声波被限制在交叠区域50中。汇流条区域58中的声速低于交叠区域50中的声速。边缘区域54中的声速低于中心区域52中的声速。因此，交叠区域50中的基本横向模式的强度分布在Y方向上是平坦的。此外，高阶横向模式的耦合系数小。因此，实现了减少横向模式杂散(lateral-modespurious)的活塞模式。当旋转的Y向切割X向传播铌酸锂基板用作压电基板10时，各向异性系数γ为正。当使用旋转的Y向切割X向传播钽酸锂基板并且栅状电极14a和14b由重材料(例如，铜或钼)制成时，各向异性系数γ为正。用于使声波在边缘区域54中的声速低以实现活塞模式的方法的示例包括：使中心区域52与边缘区域54之间的占空比不同的方法；使边缘区域54中的栅状电极比中心区域52中的栅状电极厚的方法；以及在边缘区域54中提供附加膜的方法。使栅状电极之间的膜厚度不同的方法以及提供额外的膜的方法增加了制造步骤的数量。因此，使边缘区域54与中心区域52之间的栅状电极的占空比不同的方法是简单的。通过改变栅状电极14a和14b的占空比的模拟计算出静电电容和声速。模拟1在声速与谐振频率成比例的假设下，将考虑通过特征值分析获得的谐振频率。图3是模拟1中使用的一对栅状电极的平面图。如图3所例示，交叠区域50的长度对应于孔径长度L。在特征值分析中，孔径长度L不影响结果。栅状电极14a和14b的宽度分别由Wa和Wb表示。相邻栅状电极14a和14b的间距为λ/2。梳形电极20a的占空比Da为2Wa/λ，梳形电极20b的占空比Db为2Wb/λ。梳形电极对20a和20b的占空比为D＝Da＝Db。模拟条件如下。压电基板10：42°旋转的Y向切割X向传播钽酸锂基板间距λ：4.4μm孔径长度L：20λ栅状电极14a和14b：膜厚度为0.11λ的钼膜图4是模拟1中每对的静电电容相对于占空比D的图。所述对包括一个栅状电极14a和一个栅状电极14b。如图4所例示，随着占空比D增加，静电电容增加。例如，当占空比D从50％增加到65％时，静电电容增加1.17倍。因此，占空比D为65％的声波谐振器的面积是占空比为50％且静电电容相同的声波谐振器的面积的1/1.17≈0.855(85.5％)。如上所述，通过增加占空比D，增加了梳形电极20a与20b之间的静电电容。因此，减小了声波谐振器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种声波谐振器，该声波谐振器包括：压电基板；以及IDT，该IDT位于所述压电基板上并且包括彼此面对的梳形电极对，所述梳形电极对中的每个梳形电极具有激发声波的栅状电极以及连接到所述栅状电极的汇流条，在所述IDT的排布所述栅状电极的方向上的至少一部分区域中，在交叠区域的中心区域中的所述梳形电极对的栅状电极的占空比与在所述交叠区域的边缘区域中的所述梳形电极对的栅状电极的占空比不同，所述梳形电极对中的每个梳形电极的栅状电极与另一个梳形电极的栅状电极在所述交叠区域中交叠，所述中心区域中的所述梳形电极对中的第一梳形电极的栅状电极的宽度与所述中心区域中的所述梳形电极对中的第二梳形电极的栅状电极的宽度不同。

【技术特征摘要】
2018.01.12 JP 2018-0036141.一种声波谐振器，该声波谐振器包括：压电基板；以及IDT，该IDT位于所述压电基板上并且包括彼此面对的梳形电极对，所述梳形电极对中的每个梳形电极具有激发声波的栅状电极以及连接到所述栅状电极的汇流条，在所述IDT的排布所述栅状电极的方向上的至少一部分区域中，在交叠区域的中心区域中的所述梳形电极对的栅状电极的占空比与在所述交叠区域的边缘区域中的所述梳形电极对的栅状电极的占空比不同，所述梳形电极对中的每个梳形电极的栅状电极与另一个梳形电极的栅状电极在所述交叠区域中交叠，所述中心区域中的所述梳形电极对中的第一梳形电极的栅状电极的宽度与所述中心区域中的所述梳形电极对中的第二梳形电极的栅状电极的宽度不同。2.根据权利要求1所述的声波谐振器，其中所述中心区域中的所述梳形电极对的所述栅状电极的占空比大于所述边缘区域中的所述梳形电极对的所述栅状电极的占空比。3.根据权利要求1或2所述的声波谐振器，其中所述边缘区域中的所述第一梳形电极的栅状电极的宽度近似等于所述边缘区域中的所述第二梳形电极的栅状电极的宽度。4.根据权利要求1或2所述的声波谐振器，其中所述边缘区...

【专利技术属性】
技术研发人员：松田隆志，岩城匡郁，
申请(专利权)人：太阳诱电株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP