一种滤波器，该滤波器包括多个压电薄膜谐振器，所述多个压电薄膜谐振器各自具有：基板、形成在所述基板上的下电极、形成在所述下电极上的压电膜、以及隔着所述压电膜与所述下电极彼此相对地设置在所述压电膜上的上电极， 所述多个压电薄膜谐振器包括如下的第一谐振器：所述第一谐振器的所述压电膜的外侧曲部的至少一部分比其中所述上电极和所述下电极隔着所述压电膜而彼此相对的区域的外侧曲部更靠外， 所述多个压电薄膜谐振器包括如下的第二谐振器：所述第二谐振器的所述压电膜的外侧曲部的至少一部分与其中所述上电极和所述下电极隔着所述压电膜而彼此相对的区域的外侧曲部基本一致，或者比所述区域的外侧曲部更靠内。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体上涉及滤波器，更具体地涉及具有多个压电薄膜谐振器的滤波器。
技术介绍
近来，由于无线通信设备(其通常可以是蜂窝电话)已经得到迅速普及，因此对于具有紧凑且轻质的谐振器的滤波器以及通过组合这些滤波器而构成的滤波器存在着越来越大的需求。在过去，主要使用介电滤波器或表面声波(SAW)滤波器。现在，压电薄膜谐振器和使用这些谐振器的滤波器正在引起关注，其中，压电薄膜谐振器的特征在于，它们表现出良好的高频性能、结构紧凑并且可以作为单片式装置来生产。压电薄膜谐振器可以分类为FBAR(膜体声谐振器)型和SMR(固态装配谐振器)型。日本特开昭60-189307号公报和日本特开2004-200843号公报公开了FBAR型的压电薄膜谐振器。图1在部分(a)和部分(b)中分别示出常规FBAR型谐振器和常规SMR型谐振器。在具有腔体16或声多层膜的基板11上按顺序层叠有下电极13、压电膜14和上电极15。腔体16或者作为替换的声多层膜形成在上电极15和下电极13隔着压电膜14而相互交叠的交叠部分的下方。这样的部分称为谐振部分23。FBAR中的腔体16可以通过从可以由硅制成的基板11的背面起进行干法或湿法刻蚀而形成。可以通过用湿法刻蚀来去除设置在硅基板11的表面上的牺牲层而将腔体16形成在下电极13与基板11之间的位置。在这种情况下，可以将腔体16称为间隙。SMR中的声多层膜具有声阻抗相对较低的第一层和声阻抗相对较高的第二层，第一层和第二层交替层叠至等于λ/4的厚度，其中λ是谐振器的声波的波长。上电极和下电极可以由铝(Al)、铜(Cu)、钼(Mo)、钨(W)、钽(Ta)、铂(Pt)、钌(Ru)、铑(Rh)、铱(Ir)等制成。压电薄膜可以由氮化铝(AlN)、氧化锌(ZnO)、锆钛酸铅(PZT)、钛酸铅(PbTiO3)等制成。除了硅之外，基板11也可以由玻璃制成。FBAR或SMR型的压电薄膜谐振器具有由于从谐振部分23向外传播的泄漏声波30(如图1的部分(a)和部分(b)所示)而造成的损耗。将位置比谐振部分23更靠外的部分称为非谐振部分。传过非谐振部分的泄漏声波30不会转换为电信号，造成损耗。该现象称为声波30的横向泄漏。具有压电薄膜谐振器的滤波器需要抑制横向泄漏并且降低损耗。此外，需要该类型的滤波器对静电放电(ESD)破坏具有高抵抗性。
技术实现思路
鉴于上述情况而做出了本专利技术，本专利技术提供了对ESD破坏具有高抵抗性的滤波器。根据本专利技术的一个方面，提供了一种包括多个压电薄膜谐振器的滤波器，所述多个压电薄膜谐振器各自具有基板、形成在所述基板上的下电极、形成在所述下电极上的压电膜、以及按如下方式设置在所述压电膜上的上电极使得所述上电极和所述下电极隔着所述压电膜而彼此相对，所述多个压电薄膜谐振器包括如下的第一谐振器所述第一谐振器的所述压电膜的外侧曲部的至少一部分比所述上电极和所述下电极隔着所述压电膜而彼此相对的区域的外侧曲部更靠外，所述多个压电薄膜谐振器包括如下的第二谐振器所述第二谐振器的所述压电膜的外侧曲部的至少一部分与所述上电极和所述下电极隔着所述压电膜而彼此相对的区域的外侧曲部基本一致，或者比所述区域的外侧曲部更靠内。附图说明基于以下附图详细地描述本专利技术的优选实施例，在附图中图1部分地示出常规压电薄膜谐振器的平面图(a)和沿着部分(a)所示的线A-A而截取的剖面图(b)；图2是根据第一实施例的滤波器的电路图； 图3A示出第一谐振器的平面图(a)和沿着部分(a)的线A-A截取的剖面图(b)；图3B是沿着图3A的部分(a)所示的线B-B截取的剖面图；图4A示出第二谐振器的平面图(a)和沿着部分(a)的线A-A截取的剖面图(b)；图4B是沿着图4A的部分(a)的线B-B截取的剖面图；图5示出对比较示例和第一实施例的ESD测试的结果；图6是根据第二实施例的滤波器的电路图；图7示出根据第三实施例的滤波器的平面图(a)以及沿着部分(a)所示的线A-A截取的剖面图(b)；图8A至8H是示出第一谐振器的制造方法的剖面图；图9A和9B是示出第二谐振器的制造方法的剖面图；图10示出第一至第三实施例中的腔体与其中上电极和下电极隔着压电膜而彼此相对的区域之间的关系；图11是根据第四实施例的滤波器的平面图；以及图12示出根据第五实施例的滤波器的平面图(a)以及沿着部分(a)所示的线A-A截取的剖面图(b)。具体实施例方式现在将参照附图给出对本专利技术实施例的描述。图2是根据第一实施例的梯形滤波器的电路图。在输入端子IN与输出端子OUT之间串联地连接有串联谐振器S11至S14，在各节点与地之间连接有并联谐振器P11至P14。串联谐振器S11和S14以及并联谐振器P11和P14分别由第一谐振器41形成，串联谐振器S12和S13以及并联谐振器P12和P13分别由第二谐振器形成。如稍后所述，第一谐振器41和第二谐振器42具有不同的谐振器结构。现在将描述第一谐振器41的结构。图3A的部分(a)是一个第一谐振器41的平面图，其部分(b)是沿着部分(a)所示的线A-A截取的剖面图。图3B是沿着图3A所示的线B-B截取的剖面图。参照这些图，在硅基板11上将下电极13形成为具有圆顶形状的凸起部分，以使得形成在下电极13与基板11之间的腔体具有圆顶形状的凸起部分。圆顶形状的凸起部分将腔体16限定为在周缘部分具有相对较小的高度并且在中央部分具有相对较大的高度，在下电极13上设置有压电膜14。在压电膜14上按如下方式设置有上电极使得上电极具有隔着压电膜14与下电极13交叠的部分。将其中上电极15与下电极13隔着压电膜14而交叠的交叠区域限定为谐振部分23。下电极13、压电膜14和上电极15形成复合膜。下电极13和上电极15可以由钌(Ru)制成，压电膜14可以由主轴沿(002)方向的AlN制成。在下电极13中沿B-B方向形成有用于对牺牲层(稍后描述)进行刻蚀的引导路径19。引导路径的端部没有覆盖压电膜14。下电极13具有连通到引导路径19的端部的孔17。在压电膜14中形成有开口20以形成与下电极13的电连接。在第一谐振器41中，压电膜14的暴露于开口20的外侧曲部的至少一部分比其中上电极15和下电极13隔着压电膜14而彼此相对的区域24的外侧曲部26更靠外距离d1。现在将描述第二谐振器42的结构。图4A的部分(a)是一个第二谐振器42的平面图，其部分(b)是沿着部分(a)所示的线A-A截取的剖面图。图4B是沿着图4A所示的线B-B截取的剖面图。与第一谐振器41相比，形成在压电膜14中的开口20延伸直到上电极15的外侧曲部。即，压电膜14的外侧曲部28的至少一部分与其中上电极15和下电极13隔着压电膜14而彼此相对的区域24的外侧曲部26基本一致。“基本”一词容许在制造过程中引入的微小差别。第二谐振器42的其他结构与第一谐振器41的对应结构相同。在第一谐振器41中，如在图1的部分(a)和(b)中所示的情况一样，声波可能沿横向发生泄漏。因此，第一谐振器41具有很大的损耗。相反，第二谐振器42被设计为使得压电膜14的外侧曲部28与区域24的外侧曲部26基本一致。因此，外侧曲部28反射声波。换言之，在线A-A方向上，在区域24的外侧曲部26之外不存在非谐振部分。因此可以抑本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种滤波器，该滤波器包括多个压电薄膜谐振器，所述多个压电薄膜谐振器各自具有：基板、形成在所述基板上的下电极、形成在所述下电极上的压电膜、以及隔着所述压电膜与所述下电极彼此相对地设置在所述压电膜上的上电极，所述多个压电薄膜谐振器包括如下的第一谐振器：所述第一谐振器的所述压电膜的外侧曲部的至少一部分比其中所述上电极和所述下电极隔着所述压电膜而彼此相对的区域的外侧曲部更靠外，所述多个压电薄膜谐振器包括如下的第二谐振器：所述第二谐振器的所述压电膜的外侧曲部的至少一部分与其中所述上电极和所述下电极隔着所述压电膜而彼此相对的区域的外侧曲部基本一致，或者比所述区域的外侧曲部更靠内。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谷口真司，横山刚，原基扬，坂下武，堤润，岩城匡郁，西原时弘，上田政则，江原永典，
申请(专利权)人：富士通媒体部品株式会社，富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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