專利名稱：濾波器以及天線分波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及濾波器以及天線分波器，特別涉及電感器與諧振子并聯(lián)連接的濾波器以及天線分波器。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展，便攜電話、便攜信息終端等正在迅速地普及。例如，在便攜電話終端中，使用800MHz～1.0GHz頻帶和1.5GHz～2.0GHz頻帶等的高頻帶。在這些移動(dòng)通信系統(tǒng)用的設(shè)備中，采用使用了諧振器的高頻用濾波器和使用了高頻用濾波器的天線分波器。
如圖1(a)所示，在這些設(shè)備中所使用的諧振器在輸入端子In和輸出端子Out之間設(shè)有諧振子S21，構(gòu)成單端子對(duì)諧振器。使用表面聲波(SAWSurface Acoustic Wave)諧振子和壓電薄膜諧振子(FBARFilmBulk Acoustic Resonator)作為諧振子。圖1(b)是SAW諧振子的俯視圖。在壓電基板70上設(shè)有與輸入端子In和輸出端子Out連接的梳狀電極(IDTInterdigital Transducer，叉指型換能器)和IDT的兩側(cè)的反射器R0。梳狀電極IDT和反射器R0例如由鋁(Al)等的金屬形成。圖中記載為反射器R0和IDT的電極指比實(shí)際的少。
圖1(c)是FBAR的俯視圖，圖1(d)是FBAR的剖面圖。在基板72(例如硅基板)的空隙76上層積有下部電極膜75、壓電膜74、上部電極膜73。壓電膜74例如使用氮化鋁。也有替代空隙76而設(shè)置多層反射膜的情況。
SAW諧振子和FBAR通過(guò)換能器將所輸入的電能轉(zhuǎn)換為彈性能，再將該彈性能轉(zhuǎn)換為電能，從而得到諧振現(xiàn)象。例如，在SAW諧振子中，通過(guò)IDT輸入的電能被轉(zhuǎn)換為表面聲波。該表面聲波通過(guò)IDT再次轉(zhuǎn)換為電能并輸出。在FBAR中，在上部電極和下部電極之間輸入的電能導(dǎo)致厚度縱向振動(dòng)(彈性波)。該彈性波通過(guò)上部電極和下部電極再次轉(zhuǎn)換為電能。被提供給換能器的電能激勵(lì)彈性波的效率稱為激勵(lì)效率或轉(zhuǎn)換效率。
作為高頻濾波器，例如使用串聯(lián)或并聯(lián)連接一端子諧振器而成的梯(ladder)型濾波器。圖2是示出梯型濾波器的結(jié)構(gòu)圖的圖。在輸入端子In與輸出端子Out之間，串聯(lián)連接有串聯(lián)諧振子S11、S12以及并聯(lián)連接有并聯(lián)諧振子P11、P12。利用圖3和圖4對(duì)于梯型濾波器的工作原理進(jìn)行說(shuō)明。梯型濾波器可分解為串聯(lián)諧振器和并聯(lián)諧振器。參照?qǐng)D3(a)，設(shè)串聯(lián)諧振器的諧振子S21為單端子對(duì)諧振器時(shí)，在其2個(gè)信號(hào)端子中，一方為輸入端子In，另一方為輸出端子Out。參照?qǐng)D3(b)，設(shè)并聯(lián)諧振器的諧振子P21為單端子對(duì)諧振器時(shí)，在其2個(gè)信號(hào)端子中，一方與接地端子連接，另一方與輸入端子In和輸出端子Out的短接線路連接。
圖3(c)是示出從串聯(lián)諧振器和并聯(lián)諧振器的輸入端子In到輸出端子Out的通過(guò)特性的圖。橫軸是頻率，縱軸是通過(guò)量。串聯(lián)諧振器的通過(guò)特性由實(shí)線示出，并聯(lián)諧振器的通過(guò)特性由虛線示出。串聯(lián)諧振器的通過(guò)特性具有1個(gè)諧振點(diǎn)(諧振頻率)frs和1個(gè)反諧振點(diǎn)(反諧振頻率)fas。在諧振點(diǎn)frs處通過(guò)量最大，在反諧振點(diǎn)fas處通過(guò)量最小。另一方面，并聯(lián)諧振器的通過(guò)特性具有1個(gè)諧振點(diǎn)frp和1個(gè)反諧振點(diǎn)fap。在諧振點(diǎn)frp處通過(guò)量最小，在反諧振點(diǎn)fap處通過(guò)量最大。
圖4(a)是1級(jí)結(jié)構(gòu)的梯型濾波器的結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)D4(a)，串聯(lián)諧振子S22作為串聯(lián)諧振器與輸入端子In和輸出端子Out串聯(lián)連接，并聯(lián)諧振子P22作為并聯(lián)諧振器連接在輸出端子Out和地之間。此時(shí)，設(shè)計(jì)為串聯(lián)諧振器的諧振點(diǎn)frs與并聯(lián)諧振器的反諧振點(diǎn)fap大體一致。圖4(b)是1級(jí)結(jié)構(gòu)的梯型濾波器的從輸入端子In到輸出端子Out的通過(guò)特性。橫軸表示頻率，縱軸表示通過(guò)量。通過(guò)圖4(a)的結(jié)構(gòu)，串聯(lián)諧振器與并聯(lián)諧振器的通過(guò)特性被合成，得到圖4(b)的通過(guò)特性。通過(guò)量在串聯(lián)諧振器的諧振點(diǎn)frs和并聯(lián)諧振器的反諧振點(diǎn)fap附近為最大，在串聯(lián)諧振器的反諧振點(diǎn)fas和并聯(lián)諧振器的諧振點(diǎn)frp處為最小。于是，從并聯(lián)諧振器的諧振點(diǎn)frp至串聯(lián)諧振器的反諧振點(diǎn)fas的頻帶為通過(guò)頻帶，并聯(lián)諧振器的諧振點(diǎn)frp以下且串聯(lián)諧振器的反諧振點(diǎn)fas以上的頻帶為衰減區(qū)域。這樣，梯型濾波器作為帶通濾波器而工作。
提供了使用這樣的使用諧振子的濾波器的天線分波器。天線分波器使用2個(gè)帶通濾波器，發(fā)送用濾波器配置在發(fā)送端子和天線端子之間，接收用濾波器配置在接收端子和天線端子之間。在天線端子與發(fā)送用濾波器或天線端子與接收用濾波器之間設(shè)有匹配電路(例如移相器)。于是，天線分波器具有把從發(fā)送端子輸入的發(fā)送信號(hào)從天線端子輸出，和把從天線端子輸入的接收信號(hào)從接收端子輸出的功能。
對(duì)于匹配電路的功能，例如對(duì)于在天線端子與接收用濾波器之間設(shè)有匹配電路的情況進(jìn)行說(shuō)明。匹配電路具有抑制從發(fā)送端子輸入的發(fā)送信號(hào)的功率侵入接收用濾波器，并使其從天線端子輸出的功能。通常，在發(fā)送信號(hào)的頻帶中接收用濾波器的阻抗幾乎為0。因此，發(fā)送信號(hào)的功率大部分侵入接收用濾波器。因此，通過(guò)匹配電路，把接收用濾波器在發(fā)送信號(hào)的頻帶下的阻抗轉(zhuǎn)換為幾乎無(wú)限大。由此，能夠抑制發(fā)送信號(hào)的功率侵入接收用濾波器。
專利文獻(xiàn)1至專利文獻(xiàn)4公開(kāi)了在構(gòu)成梯型濾波器的諧振子上并聯(lián)連接了電感器的濾波器。圖5是上述以往例的濾波器的結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)D5，在輸入端子In與輸出端子Out之間串聯(lián)連接串聯(lián)諧振子S11、S12，在諧振子S11和S12間的節(jié)點(diǎn)與地之間連接有并聯(lián)諧振子P11。在輸出端子Out與地之間連接有并聯(lián)諧振子P12。而且，在串聯(lián)諧振子S11和S12上，分別并聯(lián)連接有電感器L11和L12。通過(guò)這樣的構(gòu)成，可得到串聯(lián)諧振器的2個(gè)反諧振點(diǎn)。因此，通過(guò)利用該2個(gè)反諧振點(diǎn)能夠提供衰減特性優(yōu)良的濾波器。并且，專利文獻(xiàn)5和6中公開(kāi)了減低了表面聲波諧振子的激勵(lì)效率的諧振子。
利用圖3和圖4說(shuō)明的具有諧振點(diǎn)、反諧振點(diǎn)的功能(雙重諧振特性)在采用SAW諧振子或FBAR作為諧振子的情況也同樣。在本說(shuō)明書(shū)中，把SAW諧振子或FBAR這樣具有雙重諧振特性的諧振子簡(jiǎn)稱為諧振子。并且，把單獨(dú)的諧振子或并聯(lián)連接有電感器或電容器的諧振子稱為諧振器(單端子對(duì)諧振器)。并且，在本說(shuō)明書(shū)中，電容器的符號(hào)(例如C0)也作為電容器的電容來(lái)使用。對(duì)電感器也同樣。
專利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)2003-332885號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開(kāi)2003-69382號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3日本特開(kāi)2004-135322號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4日本特開(kāi)2004-242281號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5日本特開(kāi)2002-176336號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6日本特開(kāi)2002-319842號(hào)公報(bào)但是，在專利文獻(xiàn)1至專利文獻(xiàn)4的以往例中，與諧振子并聯(lián)連接的電感器體積大，存在諧振器、濾波器以及分波器無(wú)法小型化的問(wèn)題。并且，2個(gè)反諧振點(diǎn)不能任意設(shè)定。因此，例如，在利用2個(gè)反諧振點(diǎn)的濾波器中存在設(shè)計(jì)的自由度低下的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述課題而提出，其目的在于提供可小型化并且可以提高設(shè)計(jì)自由度的濾波器以及天線分波器。
本發(fā)明的濾波器的特征在于，具有第1諧振子；第2諧振子，其與該第1諧振子相比減低了激勵(lì)效率；以及電感器，其與該第2諧振子并聯(lián)連接。根據(jù)本發(fā)明，能夠減小安裝面積，改善任意頻率的衰減量。因此，能夠提供可小型化且可提高設(shè)計(jì)自由度的濾波器。
本發(fā)明的濾波器的特征在于，所述第1諧振子和所述第2諧振子是表面聲波諧振子。另外，本發(fā)明的濾波器的特征在于，所述第1諧振子和所述第2諧振子是壓電薄膜諧振子。
本發(fā)明的濾波器的特征在于，所述第2諧振子在IDT所具有的2個(gè)電極上交替連接的電極指中，至少有1根電極指連接到相反側(cè)的電極上。根據(jù)本發(fā)明，能夠減低第2諧振子的激勵(lì)效率。
本發(fā)明的濾波器的特征在于，所述第2諧振子具有寬度比IDT所具有的2個(gè)電極上交替連接的電極指寬的電極指。根據(jù)本發(fā)明，能夠減低第2諧振子的激勵(lì)效率。
本發(fā)明的濾波器的特征在于，所述第2諧振子在IDT所具有的2個(gè)電極上交替連接的電極指中，至少連續(xù)的2根電極指被反轉(zhuǎn)了電氣極性。根據(jù)本發(fā)明，能夠減低第2諧振子的激勵(lì)效率。
本發(fā)明的濾波器的特征在于，所述第2諧振子具有在IDT所具有的2個(gè)電極上每隔多根交替地連接的電極指。根據(jù)本發(fā)明，能夠減低第2諧振子的激勵(lì)效率。
本發(fā)明的濾波器的特征在于，所述第2諧振子的表面聲波的傳播方向與所述第1諧振子的傳播方向不同。根據(jù)本發(fā)明，能夠與第1諧振子相比，減低第2諧振子的激勵(lì)效率。
本發(fā)明的濾波器的特征在于，所述第2諧振子的IDT所具有的電極指的寬度與所述第1諧振子的IDT所具有的電極指的寬度不同。根據(jù)本發(fā)明，能夠與第1諧振子相比減低第2諧振子的激勵(lì)效率。
本發(fā)明的濾波器的特征在于，所述第1諧振子或所述第2諧振子的IDT設(shè)有對(duì)激勵(lì)不起作用的偽電極指。根據(jù)本發(fā)明，能夠減低損失。
本發(fā)明的濾波器的特征在于，所述第2諧振子的壓電膜對(duì)上部電極膜的膜厚比和壓電膜對(duì)下部電極膜的膜厚比小于所述第1諧振子的對(duì)應(yīng)的壓電膜對(duì)上部電極膜或下部電極膜的膜厚比。根據(jù)本發(fā)明，能夠與第1諧振子相比減低第2諧振子的激勵(lì)效率。
本發(fā)明的濾波器的特征在于，所述第2諧振子的上部電極膜和下部電極膜的至少一方的膜厚比所述第1諧振子的對(duì)應(yīng)的上部電極膜或下部電極膜的膜厚厚。根據(jù)本發(fā)明，能夠與第1諧振子相比減低第2諧振子的激勵(lì)效率。
本發(fā)明的濾波器的特征在于，所述第2諧振子的壓電膜的膜厚比所述第1諧振子的壓電膜薄。根據(jù)本發(fā)明，能夠與第1諧振子相比減低第2諧振子的激勵(lì)效率。
本發(fā)明的濾波器的特征在于，所述第2諧振子的薄膜區(qū)域的面積比所述第1諧振子的薄膜區(qū)域的面積小。根據(jù)本發(fā)明，能夠與第1諧振子相比減低第2諧振子的激勵(lì)效率。
本發(fā)明的濾波器的特征在于，所述第2諧振子所具有的靜電電容比所述第1諧振子的靜電電容小。根據(jù)本發(fā)明，能夠與第1諧振子相比減低第2諧振子的激勵(lì)效率。
本發(fā)明的濾波器的特征在于，并聯(lián)地連接了2個(gè)以上的所述第2諧振子。根據(jù)本發(fā)明，能夠減低第2諧振子的激勵(lì)效率。
本發(fā)明的濾波器的特征在于，所述電感器是在安裝有所述第1諧振子和所述第2諧振子的封裝內(nèi)或在其上作為線路圖案而形成的電感器。
本發(fā)明的濾波器的特征在于，所述電感器形成在形成有所述第1諧振子和所述第2諧振子的同一基板上。根據(jù)本發(fā)明，能夠削減安裝面積。
本發(fā)明的濾波器的特征在于，所述電感器形成在形成有所述第1諧振子和所述第2諧振子的基板以外的基板上。另外，本發(fā)明的濾波器的特征在于，所述電感器是在安裝有所述第1諧振子和所述第2諧振子的封裝外或在其內(nèi)設(shè)置的芯片電感器。
本發(fā)明的梯型濾波器的特征在于，具有串聯(lián)諧振子和并聯(lián)諧振子，所述串聯(lián)諧振子和所述并聯(lián)諧振子的至少一方是所述第2諧振子，在所述第2諧振子上并聯(lián)連接有所述電感器。另外，本發(fā)明的梯型濾波器的特征在于，所述串聯(lián)諧振子中的至少一個(gè)是并聯(lián)地連接有所述電感器的所述第2諧振子。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供安裝面積小，并可改善任意頻率的衰減量的梯型濾波器。
本發(fā)明的表面聲波濾波器的特征在于，具有多模表面聲波濾波器和并聯(lián)地連接有所述電感器的所述第2諧振子。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供安裝面積小，并可改善任意頻率的衰減量的多模表面聲波濾波器。
本發(fā)明的天線分波器的特征在于，具有天線端子和與所述天線端子連接的第1濾波器和第2濾波器，所述第1濾波器和第2濾波器的至少一方是前述的濾波器。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供安裝面積小，并可改善任意頻率的衰減量的天線分波器。
本發(fā)明的天線分波器的特征在于，所述第1濾波器和第2濾波器的至少一方是前述的梯型濾波器，并聯(lián)地連接有所述電感器的所述第2諧振子是離天線端子最近的串聯(lián)諧振子。根據(jù)本發(fā)明，并聯(lián)地連接有電感器的第2諧振子作為分波器的匹配電路起作用，并且能夠用于改善濾波器的衰減特性。
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可小型化且提高設(shè)計(jì)自由度的濾波器以及天線分波器。


圖1(a)是示出諧振子的圖。圖1(b)是SAW諧振子的俯視圖，圖1(c)是FBAR的俯視圖，圖1(d)是FBAR的剖面圖。
圖2是梯型濾波器的結(jié)構(gòu)圖。
圖3(a)是串聯(lián)諧振器的結(jié)構(gòu)圖，圖3(b)是并聯(lián)諧振器的結(jié)構(gòu)圖，圖3(c)是示出串聯(lián)諧振器和并聯(lián)諧振器的通過(guò)特性的圖。
圖4(a)是1級(jí)梯型濾波器的結(jié)構(gòu)圖，圖4(b)是示出1級(jí)梯型濾波器的通過(guò)特性的圖。
圖5是以往例的梯型濾波器的結(jié)構(gòu)圖。
圖6(a)是示出諧振子的等價(jià)電路的圖，圖6(b)是示出諧振子的通過(guò)特性的圖。
圖7(a)是以往例的諧振器的結(jié)構(gòu)圖，圖7(b)是示出以往例的等價(jià)電路的圖，圖7(c)是示出以往例的諧振器的通過(guò)特性的圖。
圖8是示出在以往例的諧振器中對(duì)于C0和C0×L21的反諧振頻率和諧振頻率的圖。
圖9(a)是減低了激勵(lì)效率的諧振子的結(jié)構(gòu)圖，圖9(b)是示出其等價(jià)電路的圖，圖9(c)是示出其通過(guò)特性的圖。
圖10(a)是實(shí)施例1的諧振器的結(jié)構(gòu)圖，圖10(b)是示出實(shí)施例1的諧振器的等價(jià)電路的圖，圖10(c)是示出實(shí)施例1的諧振器的通過(guò)特性的圖。
圖11是示出在實(shí)施例1的諧振器中對(duì)于C0和C0×L31的反諧振頻率和諧振頻率的圖。
圖12(a)是以往例1的諧振器的結(jié)構(gòu)圖，圖12(b)是比較例1的諧振器的結(jié)構(gòu)圖，圖12(c)是實(shí)施例1的諧振器的結(jié)構(gòu)圖。
圖13(a)是示出以往例1、比較例1和實(shí)施例1的諧振器的通過(guò)特性的圖。圖13(b)是反諧振點(diǎn)1附近的放大圖。
圖14(a)是正規(guī)型諧振子(諧振子0)的平面圖，圖14(b)是電極指周邊的放大圖。
圖15(a)是減低了激勵(lì)效率的諧振子(諧振子1)的平面圖，圖15(b)是電極指周邊的放大圖。
圖16是減低了激勵(lì)效率的諧振子(諧振子2)的平面圖。
圖17是減低了激勵(lì)效率的諧振子(諧振子3)的平面圖。
圖18(a)是減低了激勵(lì)效率的諧振子(諧振子4)的平面圖，圖18(b)是電極指周邊的放大圖。
圖19(a)是減低了激勵(lì)效率的諧振子(諧振子5)的平面圖，圖19(b)是電極指周邊的放大圖。
圖20是減低了激勵(lì)效率的諧振子(諧振子6)的平面圖。
圖21(a)是減低了激勵(lì)效率的諧振子(諧振子7)的平面圖，圖21(b)是電極指周邊的放大圖。
圖22(a)是減低了激勵(lì)效率的諧振子(諧振子8)的平面圖，圖22(b)是電極指周邊的放大圖。
圖23是減低了激勵(lì)效率的諧振子(諧振子9)的平面圖。
圖24(a)是減低了激勵(lì)效率的諧振子(諧振子10)的平面圖，圖24(b)是電極指周邊的放大圖。
圖25(a)是第1諧振子(諧振子00)的剖面圖，圖25(b)是減低了激勵(lì)效率的諧振子(諧振子01)的剖面圖，圖25(c)是示出與膜厚比相對(duì)的激勵(lì)效率的圖。
圖26(a)是第1諧振子(諧振子00)的平面圖，圖26(b)是其結(jié)構(gòu)圖。圖26(c)是減低了激勵(lì)效率的諧振子(諧振子02)的平面圖，圖26(d)是其結(jié)構(gòu)圖。圖26(e)是示出與諧振子的靜電電容相對(duì)的激勵(lì)效率的圖。
圖27(a)是以往例2的分波器的結(jié)構(gòu)圖，圖27(b)是比較例2的分波器的結(jié)構(gòu)圖，圖27(c)是實(shí)施例2的分波器的結(jié)構(gòu)圖。
圖28是示出減低了以往例2的分波器的激勵(lì)效率的諧振器的結(jié)構(gòu)的圖。
圖29(a)是以往例2的分波器的芯片的俯視圖，圖29(b)是安裝芯片前的堆疊封裝的俯視圖(設(shè)置蓋之前)，圖29(c)是堆疊封裝的從上方觀察的透視圖。
圖30(a)是比較例2的分波器的芯片的俯視圖，圖30(b)是安裝芯片前的堆疊封裝的俯視圖(設(shè)置蓋之前)，圖30(c)是堆疊封裝的從上方觀察的透視圖。
圖31是實(shí)施例2的分波器的芯片的俯視圖。
圖32(a)是安裝芯片前的堆疊封裝的俯視圖(設(shè)置蓋之前)，圖32(b)是堆疊封裝的從上方觀察的透視圖，圖32(c)是安裝芯片并設(shè)置蓋后的堆疊封裝的剖面圖。
圖33(a)是示出以往例2、比較例2以及實(shí)施例2的分波器的接收用濾波器和發(fā)送用濾波器的通過(guò)特性以及天線端子的反射特性的圖，圖33(b)是接收用濾波器和發(fā)送用濾波器的通過(guò)特性的通過(guò)頻帶附近的放大圖。
圖34(a)是安裝了實(shí)施例3的分波器的芯片后的堆疊封裝的俯視圖(設(shè)置蓋之前)，圖34(b)是安裝芯片并設(shè)置蓋后的堆疊封裝的剖面圖。
圖35是實(shí)施例3的分波器的堆疊封裝內(nèi)的堆疊層的俯視圖。
圖36是安裝了實(shí)施例4的分波器的芯片后的堆疊封裝的俯視圖(設(shè)置蓋之前)。
圖37是安裝了實(shí)施例5的分波器的芯片后的堆疊封裝以及安裝了堆疊封裝的印刷基板的俯視圖(設(shè)置蓋之前)。
圖38是安裝了實(shí)施例6的分波器的芯片后的堆疊封裝的俯視圖(設(shè)置蓋之前)。
圖39是安裝了實(shí)施例7的分波器的芯片和IPD芯片后的堆疊封裝的俯視圖(設(shè)置蓋之前)。
圖40是實(shí)施例8的分波器的結(jié)構(gòu)圖。
圖41是實(shí)施例9的分波器的結(jié)構(gòu)圖。
圖42是實(shí)施例10的分波器的結(jié)構(gòu)圖。
圖43是實(shí)施例11的梯型濾波器的結(jié)構(gòu)圖。
圖44是實(shí)施例12的梯型濾波器的結(jié)構(gòu)圖。
圖45(a)是實(shí)施例13的濾波器的結(jié)構(gòu)圖，圖45(b)是雙模SAW濾波器的俯視圖。
圖46是實(shí)施例14的濾波器的結(jié)構(gòu)圖。
圖47(a)是實(shí)施例15的濾波器的結(jié)構(gòu)圖，圖47(b)是平衡型SAW濾波器的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
以下，對(duì)于在以往例中能夠改善衰減特性的機(jī)理進(jìn)行說(shuō)明。首先，對(duì)于諧振子的諧振點(diǎn)ωr、反諧振點(diǎn)ωa進(jìn)行說(shuō)明。圖6(a)是示出圖1(a)中示出的諧振子的等價(jià)電路(雙重諧振模型)的圖。參照?qǐng)D6(a)，在輸入端子In和輸出端子Out之間連接有諧振子所具有的電容C0，與C0并聯(lián)地、串聯(lián)連接有電感Lm和電容Cm。在此，電容C0在SAW諧振子中相當(dāng)于由IDT產(chǎn)生的靜電電容，在FBAR中相當(dāng)于上部電極與下部電極之間的靜電電容。Lm和Cm是決定諧振頻率和反諧振頻率的參數(shù)。
在圖6(a)的等價(jià)電路中，使輸入端子In和輸出端子Out之間的阻抗為0的頻率是諧振頻率fr，使導(dǎo)納Y為0的頻率是反諧振頻率fa。另外，諧振角頻率為ωr＝2πfr且反諧振角頻率為ωa＝2πfa。通過(guò)求解Z＝0和Y＝0，能夠得出式1的諧振角頻率ωr和反諧振角頻率ωa。
(式1)ωr=1LmCm,ωa=1LmCm(Cm+C0C0)]]>在此，考慮把諧振角頻率ωr和反諧振角頻率ωa固定為一定值。求解式1，得出Lm和Cm作為C0的函數(shù)的式子，如式2所示。
(式2)Lm(C0)=1C0(ω2a-ω2r),Cm(C0)=C0(ω2a-ω2r)ω2r]]>圖6(b)是示出利用圖6(a)的等價(jià)電路和式2計(jì)算出的與諧振子的頻率相對(duì)的衰減量的圖。在此，設(shè)諧振頻率fr為1900MHz、反諧振頻率fa為1970MHz、C0為2.0pF。參照?qǐng)D6(b)，在諧振點(diǎn)fr(ωr)處衰減量為最小，在反諧振點(diǎn)fa(ωa)處衰減量為最大。
接著，對(duì)于在以往例的諧振子上并聯(lián)連接有電感器的諧振器進(jìn)行說(shuō)明。圖7(a)是該諧振器的結(jié)構(gòu)圖，圖7(b)是其等價(jià)電路。參照?qǐng)D7(a)，電感器L21與設(shè)置在輸入端子In和輸出端子Out之間的諧振子S21并聯(lián)連接。參照?qǐng)D7(b)，電感器L21與在圖6(a)中說(shuō)明的諧振子的等價(jià)電路并聯(lián)連接。利用該等價(jià)電路，求使阻抗Z為0的諧振角頻率ω′r，則得到式3。在該情況下，與單獨(dú)的諧振子的情況下的諧振角頻率ωr相等。
(式3)ω′r＝ωr另一方面，求使導(dǎo)納Y為0的反諧振角頻率，則如式4和式5所示可得到反諧振點(diǎn)1ω′a1和反諧振點(diǎn)2ω′a2的2個(gè)反諧振角頻率。
(式4)ω′a1=1+C0L21ω2a-(1+C0L21ω2a)2-4C0L21ω2r2C0L21]]>(式5)ω′a2=1+C0L21ω2a-(1+C0L21ω2a)2-4C0L21ω2r2C0L21]]>圖7(c)是示出利用圖7(b)的等價(jià)電路計(jì)算出的與7(a)的諧振器的頻率相對(duì)的衰減量的圖。在此，設(shè)諧振頻率fr為1900MHz、反諧振頻率fa為1970MHz、C0為2.0pF、L21為3.64nH。參照?qǐng)D7(c)，在諧振點(diǎn)f′r(ω′r)處衰減量為最小，在反諧振點(diǎn)1f′a1(ω′a1)和反諧振點(diǎn)2f′a2(ω′a2)處衰減量為極大。即，反諧振點(diǎn)1f′a1(ω′a1)和反諧振點(diǎn)2f′a2(ω′a2)成為衰減極。以往例的具有附加了并聯(lián)電感器的諧振器的梯型濾波器利用反諧振點(diǎn)1或反諧振點(diǎn)2來(lái)改善濾波器的衰減特性。
根據(jù)式4和式5，反諧振點(diǎn)1f′a1(ω′a1)和反諧振點(diǎn)2f′a2(ω′a2)由C0和L21的乘積決定。圖8是示出將L21固定在3.64nH，諧振子S21的與電容容量C0相對(duì)的反諧振頻率f′a1以及f′a2的圖。橫軸為C0和C0×L21，縱軸為反諧振頻率和諧振頻率。參照?qǐng)D8，反諧振頻率f′a1以及f′a2由一個(gè)參數(shù)(C0×L21)唯一地決定。因此，例如，在利用2個(gè)反諧振點(diǎn)(衰減極)而設(shè)計(jì)的濾波器中，當(dāng)把一個(gè)反諧振點(diǎn)設(shè)在所期望的頻率時(shí)，不能把另一個(gè)反諧振點(diǎn)設(shè)計(jì)在所期望的頻率值處，設(shè)計(jì)的自由度減低。
(實(shí)施例1)以下，對(duì)于實(shí)施例1的諧振器的結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行說(shuō)明。在諧振子中，在固定諧振頻率的狀態(tài)下，如果減低諧振子的激勵(lì)效率，則諧振頻率保持不變，僅反諧振頻率降低。如果設(shè)激勵(lì)效率的減低率為x％，則利用x＝0時(shí)的諧振頻率fro和反諧振頻率fao，反諧振頻率fa如式6所示。
(式6)fa＝fa0-x(fa0-fr0)對(duì)在圖6中說(shuō)明的諧振器的模型中取入激勵(lì)效率的減低率x作為參數(shù)的情況進(jìn)行說(shuō)明。圖9(a)是在輸入端子In和輸出端子Out之間連接有減低了激勵(lì)效率的諧振子S31的諧振器的結(jié)構(gòu)圖，圖9(b)是示出諧振子S31的等價(jià)電路(雙重諧振模型)的圖。與圖6(a)的等價(jià)電路相比，附加了x作為L(zhǎng)m和Cm的參數(shù)。其它的結(jié)構(gòu)與圖6(a)相同。在此，設(shè)x＝0時(shí)的諧振角頻率為ωr0、反諧振角頻率為ωa0，則諧振角頻率ωr和反諧振角頻率ωa由式7表示。
(式7)ωr＝ωr0，ωa＝ωa0-x(ωa0-ωr0)另外，利用式7的諧振角頻率ωr、反諧振角頻率ωa計(jì)算Lm和Cm，則由式8表示。
(式8)Lm(C0,x)=1C0(ωa2-ωr2),Cm(C0,x)=C0(ωa2-ωr2)ωr2]]>
圖9(c)是示出利用圖9(b)的等價(jià)電路和式7計(jì)算出的與諧振子的頻率相對(duì)的衰減量的圖。在此，設(shè)x為0％時(shí)的諧振頻率fr為1900MHz、反諧振頻率fa為1970MHz、C0為2.0pF，計(jì)算x為0％、20％、40％、60％、80％的情況。x為0％時(shí)的曲線與圖6(b)相同。當(dāng)x變大時(shí)，諧振點(diǎn)fr(ωr)的頻率不變，反諧振點(diǎn)fa(ωa)的頻率變低。
接著，對(duì)于在減低了激勵(lì)效率的諧振子S31上并聯(lián)地連接了電感器L31的實(shí)施例1的諧振器進(jìn)行說(shuō)明。圖10(a)是實(shí)施例1的諧振器18的結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)D10(a)，實(shí)施例1的諧振器具有設(shè)置在輸入端子In和輸出端子Out之間、減低了激勵(lì)效率的諧振子S31；和與諧振子S31并聯(lián)連接的電感器L31。圖10(b)是實(shí)施例1的諧振器18的等價(jià)電路(雙重諧振模型)。在圖9(b)的諧振子的等價(jià)電路上并聯(lián)地附加了電感L31。如式10所示，使諧振器18的阻抗Z為0的諧振角頻率ω″r與諧振子S31的諧振角頻率ωr相等。
(式9)ω″r＝ωr另一方面，求使導(dǎo)納Y為0的反諧振角頻率，則如式10和式11所示可得到反諧振點(diǎn)1ω″a1和反諧振點(diǎn)2ω″a2的2個(gè)反諧振角頻率。
(式10)ωa1′′=1+C0L31ωa2-(1+CL31ωa2)2-4C0L31ωr22C0L31]]>(式11)ωa2′′=1+C0L31ωa2-(1+C0L31ωa2)2-4C0L31ωr22C0L31]]>圖10(c)是示出利用圖10(b)的等價(jià)電路計(jì)算出的實(shí)施例1的諧振器的與頻率相對(duì)的衰減量的圖。在此，設(shè)x為0％時(shí)的諧振頻率fr為1900MHz、反諧振頻率fa為1970MHz、C0為2.0pF、L31為1.82nH，設(shè)x為0％、20％、40％、60％和80％。參照?qǐng)D10(c)，在諧振點(diǎn)f″r(ω″r)處衰減量為最小，在反諧振點(diǎn)1f″a1(ω″a1)以及反諧振點(diǎn)2f″a2(ω″a2)處衰減量為極大。即，反諧振點(diǎn)1f″a1(ω″a1)以及反諧振點(diǎn)2f″a2(ω″a2)成為衰減極。因此，與以往例的諧振器同樣，實(shí)施例1的諧振器也能夠利用反諧振點(diǎn)1或反諧振點(diǎn)2來(lái)改善梯型濾波器的衰減特性。
圖11是示出把L31固定為3.64nH，使x從0％到80％變化時(shí)的與C0相對(duì)的反諧振頻率f″a1和f″a2的圖。橫軸表示C0和C0×L31，縱軸表示反諧振頻率和諧振頻率。參照?qǐng)D11，反諧振頻率f″a1和f″a2可以由參數(shù)(C0×L31)和x來(lái)決定。因此，可以任意地設(shè)定2個(gè)反諧振點(diǎn)。因此，例如，即使在利用2個(gè)反諧振點(diǎn)(衰減極)設(shè)計(jì)的濾波器中，也可以將2個(gè)反諧振點(diǎn)設(shè)計(jì)在所期望的頻率處，能夠提高設(shè)計(jì)的自由度。例如，當(dāng)期望抑制2個(gè)不同的頻帶時(shí)，能夠?qū)⒁粋€(gè)反諧振點(diǎn)和另一個(gè)反諧振點(diǎn)設(shè)定在各自的應(yīng)抑制的頻帶上。因此，能夠抑制2個(gè)不同頻帶。
接著，對(duì)于把2個(gè)反諧振點(diǎn)中的一個(gè)(反諧振點(diǎn)1)用作為衰減極的情況下的實(shí)施例1的諧振器的效果進(jìn)行說(shuō)明。圖12(a)是以往例1的諧振器18a的結(jié)構(gòu)圖，圖12(b)是比較例1的諧振器18b的結(jié)構(gòu)圖，圖12(c)是實(shí)施例1的諧振器18的結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)D12(a)，以往例1的諧振器18a是在具有0.885pF電容的諧振子S21上并聯(lián)地附加了4.8nH的電感器L21的諧振器。參照?qǐng)D12(b)，比較例1是以諧振器18a的電感器的小型化為目的，設(shè)諧振子S22的電容為1.212pF，并聯(lián)地附加的電感器L22的電感為3.5nH的例子。以往例1的(C0×L21)與比較例1的(C0×L22)幾乎為相同數(shù)值。因此，以往例1與比較例1具有大致相同的反諧振點(diǎn)1。參照?qǐng)D12(c)，相對(duì)于所有的電極指具有相同的寬度、具有交替地連接在2個(gè)電極上的IDT的表面聲波諧振子，實(shí)施例1的諧振器18具有減低了激勵(lì)效率的第2諧振子S31、和與第2諧振子S31并聯(lián)連接的電感器L31。設(shè)諧振子S31的電容為1.478pF，激勵(lì)效率的減低率x為40％，電感器L31的電感為與比較例1相同的3.5nH。由此，反諧振點(diǎn)1與以往例1相同。
圖13(a)是示出以往例1、比較例1和實(shí)施例1的諧振器的通過(guò)特性的計(jì)算結(jié)果的圖，橫軸表示頻率，縱軸表示衰減量。圖13(b)是圖13(a)的反諧振點(diǎn)1附近的放大圖，示出了對(duì)于利用該諧振器制作的濾波器所要求的衰減區(qū)域和通過(guò)區(qū)域。參照?qǐng)D13(a)，3個(gè)諧振器的反諧振點(diǎn)1的頻率幾乎一致。參照?qǐng)D13(b)，在求出的衰減區(qū)域中，與以往例1相比，比較例1的衰減量小、衰減特性不好。另一方面，實(shí)施例1與以往例1的曲線幾乎重合，為同等程度的衰減特性。
電感器需要大面積，因此安裝面積變大。所以，通過(guò)使以往例1的諧振器18a成為比較例1或?qū)嵤├?的諧振器18b、18，能夠削減安裝面積。比較例1把反諧振點(diǎn)設(shè)為與以往例1相同，因此諧振子S22的電容比以往例1大。于是，衰減特性如圖13(b)所示那樣惡化。但是，實(shí)施例1的諧振器18通過(guò)把激勵(lì)效率設(shè)定得低于比較例1，能夠使衰減特性變?yōu)榕c以往例1相同的程度。
以下，對(duì)于諧振子的減低激勵(lì)效率的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。例如，在后述的實(shí)施例2至14的分波器和濾波器中，把標(biāo)準(zhǔn)的諧振子作為第1諧振子，把并聯(lián)連接了電感器的、與第1諧振子相比減低了激勵(lì)效率的諧振子作為第2諧振子。
首先，對(duì)于SAW諧振子的減低激勵(lì)效率的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。所有的電極指具有相同寬度、電極指在IDT所具有的2個(gè)電極上交替連接、且不試圖減低激勵(lì)效率的諧振子稱為正規(guī)型諧振子。圖14(a)是作為正規(guī)型諧振子的諧振子0的平面圖，圖14(b)是圖14(a)的電極指附近的放大圖。在2個(gè)反射器R0之間設(shè)有叉指式換能器IDT0。IDT0由電極80和電極82構(gòu)成，電極指84連接在電極80上，電極指86連接在電極82上，電極指84、86交替地連接到IDT的兩個(gè)電極80、82上。電極指84和86各有20根，電極的對(duì)數(shù)(IDT的對(duì)數(shù))是20對(duì)。電極指84和86的寬度與電極指84和86的間隔長(zhǎng)度相等，此時(shí)激勵(lì)效率最大。電極指84與電極指86重合的距離是開(kāi)口長(zhǎng)度，設(shè)為w。若設(shè)開(kāi)口長(zhǎng)度為w、電極指的對(duì)數(shù)為n、真空中的介電常數(shù)為ε0、壓電基板的相對(duì)介電常數(shù)為εr，則正規(guī)型諧振子的靜電電容C0由式12表示。
(式12)C0＝ε0·εr·w·n圖15(a)是示出IDT所具有的2個(gè)電極上交替連接的電極指之中，至少1根電極指連接到相反側(cè)的電極上的第2諧振子(諧振子1)的平面圖，圖15(b)是圖15(a)的放大圖。在諧振子1的叉指型換能器IDT1中，作為電極指84應(yīng)該連接到電極80上的電極指的一部分連接到了相反側(cè)的電極82上，成為電極指86a。這樣，把電極指連接到與正規(guī)型諧振子中連接的極性相反的極性的電極上，這稱為電極指的間疏。在被間疏的電極指86a處，不會(huì)激勵(lì)表面聲波，因此諧振子1的激勵(lì)效率比正規(guī)型諧振子(諧振子0)低。圖15(a)中電極指86a是5根。因此，間疏率為25％，激勵(lì)效率的減低率x為25％。在被間疏的電極指46a處不產(chǎn)生靜電電容，因此IDT1的靜電電容變?yōu)镮DT0的(1-x)倍。IDT的靜電電容由式12示出。因此，為了使諧振子1的靜電電容與正規(guī)型諧振子相同，優(yōu)選把開(kāi)口長(zhǎng)度修正為w/(1-x)。此外，根據(jù)式12，雖然也有通過(guò)增加電極指的對(duì)數(shù)來(lái)使靜電電容與正規(guī)型諧振子(諧振子0)一致的方法，但是如果增加電極指的對(duì)數(shù)，激勵(lì)效率的減低率x也會(huì)變化，因此最好是通過(guò)開(kāi)口長(zhǎng)度來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
圖16是隨機(jī)地間疏了電極指的第2諧振子(諧振子2)的例子。在叉指型換能器IDT2中，被間疏的電極指為3根電極指86a、2根電極指84a。與諧振子1同樣，x＝25％，最好與諧振子1一樣地修正開(kāi)口長(zhǎng)度，設(shè)為w/(1-x)。在諧振子1中，因?yàn)殚g疏是周期性的，所以發(fā)生寄生響應(yīng)。通過(guò)諧振子2這樣隨機(jī)地間疏電極指，能夠抑制寄生響應(yīng)。
圖17是具有比在IDT所具有的2個(gè)電極上交替連接的電極指的寬度寬的電極指84b、86b的第2諧振子(諧振子3)的例子。叉指型換能器IDT3具有比與諧振子2的被間疏的電極指84a、86a鄰接的相同極性的3根電極指更粗的電極指84b、86b(片狀電極，sheet electrode)，電極指84b、86b分別連接到電極80、82上。在諧振子3中，也與諧振子1和諧振子2同樣，在電極指84b、86b處不激勵(lì)表面聲波。電極指84b、86b為5根，x＝25％。最好與諧振子1和諧振子2同樣地修正開(kāi)口長(zhǎng)度，設(shè)為w/(1-x)。并且，與諧振子2同樣，通過(guò)隨機(jī)地設(shè)置電極指84b、86b，能夠抑制寄生響應(yīng)。
圖18(a)是具有設(shè)置了對(duì)表面聲波的激勵(lì)不起作用的偽電極的IDT的第2諧振子(諧振子4)的例子，圖18(b)是其放大圖。與諧振子2同樣，叉指型換能器IDT4具有被間疏的電極指84d、86d。在與電極指84、84d的末端相對(duì)的一側(cè)，設(shè)有與電極82連接且對(duì)表面聲波的激勵(lì)不起作用的偽電極86c。并且，在與電極指86、86d的末端相對(duì)的一側(cè)，設(shè)有與電極80連接且對(duì)表面聲波的激勵(lì)不起作用的偽電極84c。由于偽電極84c、86c，IDT4變?yōu)椴▽?dǎo)結(jié)構(gòu)，能夠抑制表面聲波的泄漏而得到低損失的諧振子。減低率x和開(kāi)口長(zhǎng)度的修正方法與諧振子2相同。并且，也可在不減低激勵(lì)效率的第1諧振子上設(shè)置偽電極。
圖19(a)是在IDT所具有的2個(gè)電極上交替連接的電極指之中，至少連續(xù)的2根電極指被反轉(zhuǎn)了電氣極性的第2諧振子(諧振子5)的例子，圖19(b)是其放大圖。在叉指型換能器IDT5中，將隨機(jī)位置的2根連續(xù)的電極指86e、84e連接到與正規(guī)型諧振子相反的電極82、80上，反轉(zhuǎn)電氣極性。被反轉(zhuǎn)了極性的電極指84e、86e激勵(lì)出相對(duì)于由其它的電極指84、86激勵(lì)的表面聲波相位相差180°的表面聲波。因此，由電極指84e、86e激勵(lì)的表面聲波抵消了由電極指84、86激勵(lì)的表面聲波，減低了激勵(lì)效率。當(dāng)設(shè)置1對(duì)被反轉(zhuǎn)極性的電極指時(shí)，與設(shè)置2對(duì)間疏電極時(shí)的減低率相等。在諧振子5中設(shè)有2對(duì)反轉(zhuǎn)的電極指84e、86e，因此被反轉(zhuǎn)的電極指(2對(duì))相對(duì)于全部電極指的對(duì)數(shù)(20對(duì))的比率(反轉(zhuǎn)率)為10％。因此，激勵(lì)效率的減低率x為20％。在反轉(zhuǎn)的電極指84e、86e的兩側(cè)不產(chǎn)生靜電電容，因此IDT5的靜電電容變?yōu)镮DT0的(1-x/2)倍。因此，為了使諧振子1的靜電電容與正規(guī)型諧振子相同，優(yōu)選把開(kāi)口長(zhǎng)度設(shè)為w/(1-x/2)。
圖20是使表面聲波的傳播方向成為不同于第1諧振子的方向的第2諧振子(諧振子6)的例子。壓電基板具有各向異性，激勵(lì)效率隨著表面聲波的傳播方向而改變。因此，如圖20所示，對(duì)于將表面聲波的傳播方向選擇為提高激勵(lì)效率的正規(guī)型諧振子，通過(guò)改變表面聲波的傳播方向，可以減低激勵(lì)效率。諧振子6的靜電電容與諧振子0幾乎相同，因此優(yōu)選設(shè)開(kāi)口長(zhǎng)度為w。
圖21(a)是IDT所具有的電極指的寬度與第1諧振子的IDT所具有的電極指的寬度不同的第2諧振子(諧振子7)的例子，圖21(b)是其放大圖。設(shè)叉指型換能器IDT7的電極指84f、86f的寬度為We，電極指84f和86f之間的間隔為Wg時(shí)，當(dāng)We與Wg相等時(shí)激勵(lì)效率最大。因此，例如通過(guò)在第1諧振子中使We與Wg相等，并使諧振子7的IDT所具有的電極指的寬度與第1諧振子的IDT所具有的電極指的寬度不同，能夠減低激勵(lì)效率。根據(jù)Wg諧振子7的靜電電容改變，因此，如果設(shè)與第1諧振子的靜電電容相比的減少率為1/a，則優(yōu)選開(kāi)口長(zhǎng)度為a×w。
圖22(a)是在IDT具有的2個(gè)電極上每隔2根交替地連接電極指的第2諧振子(諧振子8)的例子，圖22(b)是其放大圖。諧振子8的叉指型換能器IDT8的電極指84g、86g的寬度是正規(guī)型諧振子(諧振子0)的一半，各諧振子每隔2根交替地連接到電極80、82上。因此，與正規(guī)型諧振子中對(duì)于IDT的每1個(gè)周期設(shè)置2根電極指84、86(單電極)相比，在諧振子8中對(duì)與IDT的每1個(gè)周期設(shè)置4根電極指84g、86g(雙電極)。雙電極與單電極相比能夠減低激勵(lì)效率。并且，雙電極的靜電電容是單電極的倍。因此，諧振子8的開(kāi)口長(zhǎng)度優(yōu)選設(shè)為w/。這樣，通過(guò)在第2諧振子的IDT所具有的2個(gè)電極上每隔多根交替地連接電極指，能夠減低激勵(lì)效率。
圖23是在諧振子上形成了電介質(zhì)膜的第2諧振子(諧振子9)的例子。諧振子9在圖14(a)所示的正規(guī)型諧振子上形成了例如氧化硅膜等的電介質(zhì)膜81。當(dāng)在SAW諧振子上形成電介質(zhì)膜時(shí)，諧振子的激勵(lì)效率減低。這樣，通過(guò)在諧振子上形成比第1諧振子厚的電介質(zhì)膜，能夠得到與第1諧振子相比減低了激勵(lì)效率的低激勵(lì)諧振子。此外，諧振子9的靜電電容與諧振子0幾乎相同，因此優(yōu)選設(shè)開(kāi)口長(zhǎng)度為w。
圖24(a)是通過(guò)實(shí)施Apotized加權(quán)減低了激勵(lì)效率的第2諧振子(諧振子10)的例子，圖24(b)是其放大圖。Apotized加權(quán)是指，使叉指式換能器IDT10的電極指84h、86h的交叉寬度沿表面聲波的傳播方向變化的加權(quán)方法。按照交叉寬度的加權(quán)形狀，偽電極長(zhǎng)度(與電極指84h相對(duì)的86h)也沿傳播方向變化。當(dāng)實(shí)施了Apotized加權(quán)時(shí)，激勵(lì)效率相應(yīng)于加權(quán)形狀而減低。通過(guò)進(jìn)行Apotized加權(quán)，IDT10的靜電電容減低，因此如果設(shè)與正規(guī)型諧振子的靜電電容相比的減少率為1/a，則優(yōu)選開(kāi)口長(zhǎng)度設(shè)為a×w。
并且，也可以通過(guò)形成諧振子的鋁等的電極膜的膜厚的改變來(lái)減低激勵(lì)效率。電極膜厚越薄，激勵(lì)效率越小。因此，通過(guò)使第2諧振子(諧振子11)的電極膜厚薄于第1諧振子的電極膜厚，能夠減低第2諧振子的激勵(lì)效率。
以上，示出了減低了表面聲波諧振子的激勵(lì)效率的第2諧振子的例子，但只要是減低激勵(lì)效率的結(jié)構(gòu)，不限于這些，可以是任意的結(jié)構(gòu)。并且，諧振子1至諧振子11可任意組合。
接著，對(duì)于FBAR的減低激勵(lì)效率的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖25(a)是標(biāo)準(zhǔn)FBAR(諧振子00)的剖面圖，結(jié)構(gòu)與圖1(d)相同，對(duì)于相同部件賦予相同標(biāo)號(hào)，并省略說(shuō)明。諧振子00作為上部電極膜73和下部電極膜75的膜厚具有tm0，作為壓電膜74的膜厚具有tp0。圖25(b)是與諧振子00相比減低了激勵(lì)效率的諧振子01的剖面圖。諧振子01除各膜的膜厚不同以外，與圖25(a)相同，對(duì)于相同部件賦予相同標(biāo)號(hào)，并省略說(shuō)明。諧振子01的上部電極膜73和下部電極膜75a的膜厚tm1比tm0厚，壓電膜74a的膜厚tp1比tp0薄。圖25(c)是示出FBAR的上部電極膜73和下部電極膜75的膜厚tm與壓電膜tp的膜厚tp之間的膜厚比(tm/tp)與激勵(lì)效率的圖。膜厚比(tm/tp)大，則激勵(lì)效率低。因此，通過(guò)把第2諧振子的壓電膜74相對(duì)于上部電極膜73的膜厚比和壓電膜74相對(duì)于下部電極膜75的膜厚比設(shè)定為小于第1諧振子的相應(yīng)的壓電膜相對(duì)于上部電極膜或下部電極膜的膜厚比，能夠與第1諧振子相比減低第2諧振子的激勵(lì)效率。
另外，通過(guò)將第2諧振子的上部電極膜73和下部電極膜75的至少一方的膜厚設(shè)定為厚于第1諧振子的相應(yīng)的上部電極膜73或下部電極膜75的膜厚，能夠與第1諧振子相比減低第2諧振子的激勵(lì)效率。并且，通過(guò)將第2諧振子的壓電膜74的膜厚設(shè)定為薄于第1諧振子的壓電膜，能夠與第1諧振子相比減低第2諧振子的激勵(lì)效率。
圖26(a)是標(biāo)準(zhǔn)FBAR(諧振子00)的俯視圖，圖26(b)是結(jié)構(gòu)圖。圖26(a)和圖26(b)是與圖1(c)和圖1(a)相同的圖，對(duì)于相同部件賦予相同標(biāo)號(hào)，并省略說(shuō)明。在圖26(a)中上部電極膜73、壓電膜74和下部電極膜75重疊的區(qū)域是薄膜區(qū)域78。圖26(c)是并聯(lián)地連接了2個(gè)FBAR的諧振子(諧振子02)的俯視圖，圖26(d)是結(jié)構(gòu)圖。在諧振子02中，并聯(lián)連接了2個(gè)諧振子S23，各諧振子S23的薄膜區(qū)域78a的面積為諧振子00的薄膜區(qū)域78的面積的1/2。圖26(e)是示出與諧振子的靜電電容相對(duì)的激勵(lì)效率的圖。諧振子的靜電電容越大，激勵(lì)效率越高。因此，通過(guò)如諧振子02那樣，并聯(lián)地連接使2個(gè)薄膜區(qū)域的面積為1/2、靜電電容為1/2的諧振子，能夠?qū)崿F(xiàn)靜電電容不變、減低了激勵(lì)效率的諧振子。這樣，通過(guò)并聯(lián)連接n個(gè)使薄膜區(qū)域的面積為1/n的諧振子，能夠?qū)崿F(xiàn)減低了激勵(lì)效率的諧振子。
這樣，通過(guò)使第2諧振子的薄膜區(qū)域78a的面積小于第1諧振子的薄膜區(qū)域78的面積，能夠與第1諧振子相比減低第2諧振子的激勵(lì)效率。另外，通過(guò)使第2諧振子的靜電電容小于第1諧振子的靜電電容，能夠與第1諧振子相比減低第2諧振子的激勵(lì)效率。進(jìn)一步，通過(guò)并聯(lián)連接2個(gè)以上這樣的諧振子，能夠減小激勵(lì)效率。
以上，示出了壓電薄膜諧振子中減低激勵(lì)效率的結(jié)構(gòu)例，但只要是減低激勵(lì)效率的結(jié)構(gòu)，不限于這些，可以是任意的結(jié)構(gòu)。并且，諧振子01和諧振子02可組合。
在后述的實(shí)施例2至實(shí)施例14的分波器和濾波器中，通過(guò)使用諧振子1至諧振子11以及諧振子01和諧振子02，能夠設(shè)置相對(duì)于第1諧振子減低了激勵(lì)效率的第2諧振子。
(實(shí)施例2)實(shí)施例2是將實(shí)施例1的諧振器18應(yīng)用于天線分波器中的例子。圖27是所制作的分波器的結(jié)構(gòu)圖。圖27(a)是使用了圖12(a)中所示的以往例1的諧振器18a的以往例2的分波器100a的結(jié)構(gòu)圖，圖27(b)是使用了圖12(b)中所示的比較例1的諧振器18b的比較例2的分波器100b的結(jié)構(gòu)圖，圖27(c)是使用了圖12(c)中所示的實(shí)施例1的諧振器18的實(shí)施例2的分波器100的結(jié)構(gòu)圖。
參照?qǐng)D27(c)，實(shí)施例2的分波器100具有連接在天線端子Ant和接收端子Rx之間的接收用濾波器10(第1濾波器)。并且，具有由連接在接收用濾波器10和天線端子Ant之間的諧振器18構(gòu)成的匹配電路。并且，具有連接在天線端子Ant和發(fā)送端子Tx之間的發(fā)送用濾波器12(第2濾波器)。接收用濾波器10是具有并聯(lián)諧振子P1至P3、串聯(lián)諧振子S1至S4和S31的梯型濾波器。發(fā)送用濾波器12是具有并聯(lián)諧振子P5和P6以及串聯(lián)諧振子S5至S8的梯型濾波器。并且，諧振子S31作為匹配電路的諧振子工作的同時(shí)，也作為接收用濾波器10的諧振子工作。
參照?qǐng)D27(a)，以往例2的分波器100a除把以往例1的諧振器18a用作為匹配電路和接收用濾波器10a的諧振器之外，與實(shí)施例2相同，并省略說(shuō)明。參照?qǐng)D27(b)，比較例2的分波器100b除把比較例1的諧振器18b用作為匹配電路和接收用濾波器10b的諧振器之外，與實(shí)施例2相同，并省略說(shuō)明。
以往例2的諧振子S21是圖14的諧振子0，比較例2的諧振子S22是開(kāi)口長(zhǎng)度為圖14(a)的諧振子0的1.55倍的諧振子。圖28是示出實(shí)施例2的分波器100的諧振器18的圖。在輸入端子In與輸出端子Out之間并聯(lián)連接有減低了激勵(lì)效率的諧振子S31和電感器L31。諧振子S31具有在圖17中說(shuō)明的電極指84b和86b(片狀電極)和在圖18中說(shuō)明的偽電極84c和86c。設(shè)有8根電極指84b和86b(片狀電極)。因此，激勵(lì)效率的減低率x為8/20＝40％。
圖29和圖30是分別示出以往例2、比較例2的分波器的安裝狀態(tài)的圖，圖31和圖32是示出實(shí)施例2的分波器的安裝狀態(tài)的圖。
圖31是制作實(shí)施例2的濾波器而成的芯片15的俯視圖。圖中，用黑色示出的區(qū)域是形成金屬(例如鋁)的區(qū)域。在壓電基板14上形成利用了由SAW諧振器構(gòu)成的梯型濾波器的接收用濾波器10和發(fā)送用濾波器12。在接收用濾波器10中串聯(lián)諧振子S31和S1至S4串聯(lián)連接。S4與Rx端子連接，并聯(lián)諧振子P3與Rx端子連接，在串聯(lián)諧振子S2和S3之間連接有并聯(lián)諧振子P2，并聯(lián)諧振子P3、P2的另一方的端子與接地端子Gnd連接。在串聯(lián)諧振子S31和S1之間連接有并聯(lián)諧振子P1，P1的另一方的端子與接地端子Gnd連接。在諧振子S31和S1之間還連接有端子L。諧振子S31的另一方與天線端子Ant連接。
在發(fā)送用濾波器12中串聯(lián)連接了串聯(lián)諧振子S5至S8。串聯(lián)諧振子S5和S8分別與天線端子Ant和Tx端子連接，在串聯(lián)諧振子S5和S6之間連接有并聯(lián)諧振子P5，在串聯(lián)諧振子S7和S8之間連接有并聯(lián)諧振子P6，并聯(lián)諧振子P7和P8的另一方的端子與接地端子Gnd連接。在各端子Ant、L、Tx、Rx和Gnd上形成有Au凸塊(bump)。
圖32(c)是實(shí)施例2的安裝芯片后的封裝的剖面圖。在堆疊封裝30的芯片安裝面32上使用凸塊20對(duì)芯片15進(jìn)行倒裝安裝(面朝下安裝)。在芯片安裝面32上，形成有壓緊凸塊的導(dǎo)體的凸塊焊盤(pán)(bump pad)。凸塊焊盤(pán)36與由導(dǎo)體填充的通孔38連接。通孔38貫通到堆疊封裝30的背面34，與形成在背面34上的導(dǎo)體底腳焊盤(pán)(foot pad)40連接。利用蓋31(cap)對(duì)堆疊封裝30的空腔部進(jìn)行氣密密封，完成分波器100。
圖32(a)是堆疊封裝30的安裝芯片15前的俯視圖。圖中，以黑色示出的區(qū)域是形成金屬(例如金)的區(qū)域。在芯片15上形成的凸塊20壓緊在凸塊焊盤(pán)36上，芯片15與凸塊焊盤(pán)36電連接。芯片15的端子Ant、L、Tx、Rx以及Gnd分別被壓緊在凸塊焊盤(pán)AntB、LB、TxB、RxB和GndB上。在凸塊焊盤(pán)AntB和LB之間通過(guò)線路圖案形成電感器51。電感器51的電感為3.5nH。由此，在芯片上形成的諧振子S31上并聯(lián)地連接了電感器51。凸塊焊盤(pán)AntB、TxB、RxB和GndB與通孔38連接。
圖32(b)是從上方觀察堆疊封裝30的背面34的透視圖。在背面34上形成有底腳焊盤(pán)40。與凸塊焊盤(pán)AntB、TxB、RxB和GndB連接的通孔38分別與底腳焊盤(pán)AntF、TxF、RxF和GndF連接，并與堆疊封裝30的外部連接。以上這樣，對(duì)諧振子S31并聯(lián)地附加了電感器51。
圖29(a)是以往例2的分波器的芯片的俯視圖，圖29(b)是堆疊封裝30的安裝芯片前的俯視圖，圖29(c)是堆疊封裝30的背面34的透視圖。在以往例2中，除諧振子S21是未減低激勵(lì)效率的諧振子、電感器50的電感為4.8nH以及電感器面積大之外，其它與示出實(shí)施例2的圖31、圖32(a)和圖32(b)相同。
圖30(a)是比較例2的分波器的芯片的俯視圖，圖30(b)是堆疊封裝30的安裝芯片前的俯視圖，圖30(c)是堆疊封裝30的背面34的透視圖。除圖30(a)的諧振子S22是未減低激勵(lì)效率的諧振子之外，其它與示出實(shí)施例2的圖31、圖32(a)和圖32(b)相同。
與以往例2相比，實(shí)施例2和比較例2的分波器的封裝尺寸(安裝面積)小。這是因?yàn)?，與以往例2的電感器50的電感4.8nH相比，比較例2和實(shí)施例2的電感器51的電感為3.5nH，約為以往例的73％。
圖33(a)是以往例2、比較例2以及實(shí)施例2的分波器的接收用濾波器和發(fā)送用濾波器的通過(guò)特性以及天線端子的反射特性的測(cè)定結(jié)果。圖33(b)是接收用濾波器和發(fā)送用濾波器的通過(guò)特性的通過(guò)頻帶附近的放大圖。比較例2在相當(dāng)于發(fā)送頻帶的1850～1910MHz中，接收用濾波器的衰減量惡化(圖33(a)的橢圓部分)。這與圖13(b)所示那樣、比較例1的諧振器18b的衰減量與比以往例1的諧振器18a更差的部分相對(duì)應(yīng)。而且，在發(fā)送頻帶的高頻端附近的1900～1910MHz附近，發(fā)送用濾波器的損耗變大(圖33(b)的橢圓部分)。這是由于如圖33(a)中所示，在這附近天線端子的反射特性變差。
另一方面，實(shí)施例2的分波器100的接收用濾波器和發(fā)送用濾波器的通過(guò)特性、天線端子的反射特性與以往例2的分波器100a大致為同等程度。這樣，根據(jù)實(shí)施例2的分波器100，可以在保持與以往例2同等程度的濾波器通過(guò)特性的狀態(tài)下，減小封裝30的安裝面積。并且，在接收用濾波器10的天線端子Ant側(cè)配置諧振器18，把諧振器18的反諧振點(diǎn)(衰減極)設(shè)定在發(fā)送頻帶。即，把諧振器18用作為與梯型濾波器的天線端子Ant最接近的串聯(lián)諧振器。由此，諧振器18作為分波器的匹配電路而工作，并且可用于改善接收用濾波器10的發(fā)送頻帶中的衰減特性。
并且，如實(shí)施例2那樣，諧振器18和接收用濾波器10的電感器L31可由安裝有諧振子S31的堆疊封裝30上所形成的線路圖案來(lái)形成。并且，通過(guò)面朝下安裝，能夠減小安裝面積。
(實(shí)施例3)實(shí)施例3是在堆疊封裝30內(nèi)形成電感器53，并將芯片15面朝上安裝的例子。圖34(a)是堆疊封裝30的安裝了芯片15后的俯視圖，圖34(b)是堆疊封裝30的剖面圖。圖35是堆疊封裝30的堆疊層44的俯視圖。與實(shí)施例2共同的部件賦予相同標(biāo)號(hào)，并省略說(shuō)明。參照?qǐng)D34(a)和(b)，在芯片安裝面32上安裝有芯片15。芯片15除在端子Ant、L、Tx、Rx和Gnd上未形成凸塊之外，與實(shí)施例2相同。各端子通過(guò)引線42與堆疊封裝的焊盤(pán)40連接。在連接了天線端子Ant和端子L的焊盤(pán)40上形成有在堆疊封裝30內(nèi)埋入導(dǎo)體的通孔41。于是，與形成在堆疊層44上的電感器53連接。參照?qǐng)D35，在堆疊層44的表面上形成有由導(dǎo)體的線路圖案構(gòu)成的電感器53。
如實(shí)施例3這樣，電感器53經(jīng)由通孔41和引線42與諧振子S31并聯(lián)連接。這樣，芯片15也可面朝上安裝。
(實(shí)施例4)實(shí)施例4是在芯片上形成電感器54，并將芯片15面朝上安裝的例子。圖36是堆疊封裝30的安裝了芯片15后的俯視圖。與實(shí)施例3共同的部件賦予相同標(biāo)號(hào)，并省略說(shuō)明。參照?qǐng)D36，在芯片15上形成有由螺旋線圈構(gòu)成的電感器54。電感器54的一端連接在諧振子S31和S1之間，另一端從天線端子Ant起，通過(guò)引線42與由引線42連接的焊盤(pán)40連接。這樣，電感器54經(jīng)由引線42與諧振子S31并聯(lián)連接。
如實(shí)施例4這樣，諧振器18和接收用濾波器10的電感器L31可以形成在形成諧振子S31的同一基板上。
(實(shí)施例5)實(shí)施例5是在安裝了堆疊封裝30的印刷基板上安裝了芯片電感器55的例子。圖37是安裝了芯片15的堆疊封裝30以及印刷基板48的俯視圖。與實(shí)施例3共同的部件賦予相同標(biāo)號(hào)，并省略說(shuō)明。參照?qǐng)D37，在芯片15上未形成有電感器，芯片15的各個(gè)端子Ant、L、Tx、Rx和Gnd通過(guò)形成在堆疊封裝30上的通孔和底腳焊盤(pán)(未圖示)，分別與印刷基板48的端子AntT、LT、TxT、RxT和GndT連接。然后，在AntT和LT之間連接芯片電感器55。由此，芯片電感器55與諧振子S31并聯(lián)連接。
(實(shí)施例6)實(shí)施例6是在堆疊封裝30的芯片安裝面32上安裝了芯片電感器57的例子。圖38是實(shí)施例的分波器的堆疊封裝30的芯片安裝前的俯視圖。替代實(shí)施例2的通過(guò)在芯片安裝面32上形成的線路圖案實(shí)現(xiàn)的電感器51，安裝芯片電感器57。然后，將芯片電感器57與諧振子S31并聯(lián)連接。其它的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2相同，相同部件賦予相同標(biāo)號(hào)，并省略說(shuō)明。
可以如實(shí)施例5這樣，使諧振器18和接收用濾波器10的電感器L31成為在安裝了諧振子S31的堆疊封裝30以外的印刷基板48(基板)上設(shè)置的芯片電感器51，也可以如實(shí)施例6這樣，成為設(shè)置在堆疊封裝30內(nèi)的芯片電感器57。
(實(shí)施例7)實(shí)施例7是在集成無(wú)源元件(IPD)芯片58上安裝電感器56的例子。圖39是安裝了芯片15和IPD芯片58的堆疊封裝30的俯視圖。與實(shí)施例3共同的部件賦予相同標(biāo)號(hào)，并省略說(shuō)明。參照?qǐng)D39，在芯片15上未形成電感器。在IPD芯片58上形成有利用螺旋線圈的電感器56。利用引線42將芯片15和IPD芯片58連接起來(lái)。由此，在諧振子S31上并聯(lián)地附加了電感器56。
如實(shí)施例7這樣，可以使諧振器18和接收用濾波器10的電感器L31成為在形成諧振子S31的壓電基板14以外的IPD芯片58(基板)上形成的電感器。
根據(jù)實(shí)施例3至實(shí)施例7的實(shí)施方式，也可與實(shí)施例1和實(shí)施例2同樣，諧振器18和分波器100能夠在保持與以往例相同程度的濾波器通過(guò)特性的狀態(tài)下，減小封裝30的安裝面積。
(實(shí)施例8)圖40是實(shí)施例8的分波器100c的結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)D40，分波器100c在天線端子Ant上串聯(lián)連接有匹配用電感器LAnt。其它的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2相同，省略說(shuō)明。根據(jù)實(shí)施例8，能夠減低天線端子的反射損耗。
(實(shí)施例9)圖41是實(shí)施例9的分波器100d的結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)D41，分波器100d除在接收用濾波器10c的天線端子Ant側(cè)設(shè)置有諧振器18以外，在發(fā)送用濾波器12c的天線端子Ant側(cè)也設(shè)置了諧振器19，該諧振器19將電感器L32并聯(lián)附加在減低了激勵(lì)效率的諧振子S32上。其它的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2相同，省略說(shuō)明。諧振器19設(shè)定為在接收頻帶中具有反諧振點(diǎn)(衰減極)。由此，諧振器19在作為分波器的匹配電路工作的同時(shí)，能夠用于提高發(fā)送用濾波器12c的接收頻帶中的衰減特性。由此，從發(fā)送用濾波器12c的天線側(cè)看，能夠增大接收頻帶的阻抗，并且，從接收用濾波器10c的天線側(cè)看，能夠增大發(fā)送頻帶的阻抗。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)低損耗的分波器。
(實(shí)施例10)圖42是實(shí)施例10的分波器100e的結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)D42，分波器100e在接收用濾波器10d和發(fā)送用濾波器12d的天線端子Ant側(cè)的諧振子上未附加電感器。在接收用濾波器10d的接收端子Rx側(cè)配置有諧振器18，在接收用濾波器10d的中央配置有諧振器19。并且，匹配電路22a、22b和22c分別與接收用濾波器10d和天線端子Ant、發(fā)送用濾波器12d和天線端子Ant、以及天線端子Ant串聯(lián)連接。匹配電路22a至22c利用采用了電感器和電容器的集中常數(shù)電路或者采用了帶線(strip line)或微帶線(micro strip line)的分布常數(shù)電路來(lái)設(shè)計(jì)。如實(shí)施例10這樣，通過(guò)對(duì)天線端子Ant側(cè)以外的串聯(lián)諧振子使用減低了激勵(lì)效率的諧振子，并且并聯(lián)地附加電感器，能夠獨(dú)立于匹配電路的要求而設(shè)定反諧振點(diǎn)(衰減極)。由此，能夠改善任意頻率的衰減量。另外，因?yàn)榭梢詫?shí)現(xiàn)電感器L31和L32的小型化，所以可以減小安裝面積。
如實(shí)施例8至實(shí)施例10這樣，通過(guò)使發(fā)送用濾波器(第2濾波器)和接收用濾波器(第1濾波器)中的至少一方成為具有第1諧振子、與第1諧振子相比減低了激勵(lì)效率的第2諧振子S31、和與低諧振諧振子S31并聯(lián)連接的電感器L31的濾波器，能夠提供安裝面積小、并可改善任意頻率的衰減量的天線分波器。
(實(shí)施例11)圖43是實(shí)施例11的梯型濾波器110的結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)D43，梯型濾波器110在輸入端子In和輸出端子Out之間，具有串聯(lián)諧振子S2和S31以及并聯(lián)諧振子P1和P2。對(duì)于輸出端子Out側(cè)的串聯(lián)諧振器，使用了在減低了激勵(lì)效率的諧振子S31上并聯(lián)連接有電感器L31的諧振器18。由于具有實(shí)施例1的諧振器18，梯型濾波器110可以大幅改善任意頻率的衰減量。
(實(shí)施例12)圖44是實(shí)施例12的梯型濾波器110a的結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)D44，梯型濾波器110a在實(shí)施例10的諧振器18的基礎(chǔ)上，對(duì)于其余的串聯(lián)諧振子S32也使用減低了激勵(lì)效率的諧振子，并連接有電感器L32。諧振子S32和電感器L32構(gòu)成實(shí)施例1的諧振器19。這樣，梯型濾波器110a對(duì)所有的串聯(lián)諧振子使用減低了激勵(lì)效率的諧振子并附加了電感器。由此，與實(shí)施例11的濾波器110相比，可以改善任意頻率的衰減量。
根據(jù)實(shí)施例11和實(shí)施例12，在梯型濾波器中，串聯(lián)諧振器中的至少一個(gè)并聯(lián)連接有電感器，具有與其它的諧振子(第1諧振子)相比，減低了激勵(lì)效率的第2諧振子。由此，能夠減小安裝面積，改善任意頻率的衰減量。
此外，實(shí)施例2至12是對(duì)于梯型濾波器的串聯(lián)諧振器應(yīng)用了并聯(lián)連接有電感器的第2諧振子的諧振器18的例子，但也可以對(duì)并聯(lián)諧振器應(yīng)用實(shí)施例1的諧振器18。即，并聯(lián)諧振器和串聯(lián)諧振器中的至少一方為實(shí)施例1的諧振器18即可。
(實(shí)施例13)圖45(a)是實(shí)施例13的濾波器110b的結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)D45(a)，濾波器110b在輸入端子In和輸出端子Out之間的雙模SAW(DMS)濾波器24的輸入端子In側(cè)串聯(lián)連接了實(shí)施例1的諧振器18。圖45(b)是DMS濾波器24的結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)D45(b)，DMS濾波器24在2個(gè)反射器R0之間具有與輸出端子Out0連接的2個(gè)輸出IDT02和與輸入端子In0連接的1個(gè)輸入IDT01。這樣，能夠在多模SAW濾波器上附加實(shí)施例1的諧振器18。由此，在多模SAW濾波器中也能改善任意頻率的衰減量。
(實(shí)施例14)
圖46是實(shí)施例14的濾波器110c的結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)D46，濾波器110c在實(shí)施例12中使用的DMS濾波器24的兩側(cè)串聯(lián)地連接有實(shí)施例1的諧振器18和19。并且，在諧振器18和DMS 24之間并聯(lián)地連接有諧振子P1，在輸出端子Out上并聯(lián)地連接有諧振子P2。在這樣構(gòu)成的多模SAW濾波器中，也能改善任意頻率的衰減量。
(實(shí)施例15)圖47(a)是實(shí)施例15的濾波器110d的結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)D47(a)，濾波器110d在輸出端子Out1和Out2上連接的平衡型DMS濾波器24a的輸入端子In側(cè)串聯(lián)地連接了實(shí)施例1的諧振器18和19。圖47(b)是平衡型DMS濾波器24a的結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)D47(b)，DMS濾波器24a在2個(gè)反射器R0之間具有與輸出端子Out1和Out2連接的輸出IDT01a和與輸入端子In0連接的2個(gè)輸出IDT02。這樣，在輸出端子Out1和Out2處輸出相位反轉(zhuǎn)的信號(hào)，作為平衡型多模DMS濾波器而工作。在這樣構(gòu)成的平衡型多模SAW濾波器中也能改善任意頻率的衰減量。
根據(jù)實(shí)施例14至15的濾波器，通過(guò)具有多模SAW濾波器和并聯(lián)連接了電感器的第2諧振子，能夠提供安裝面積小、且可改善任意頻率的衰減量的多模SAW濾波器。
實(shí)施例11至15的濾波器具有第1諧振子；與第1諧振子相比減低了激勵(lì)效率的第2諧振子S31和S32；以及與第2諧振子S31和S32并聯(lián)連接的電感器L31和L32。由此，能夠提供可小型化、且可提高設(shè)計(jì)的自由度的濾波器。
實(shí)施例2至實(shí)施例13是作為第1諧振子和第2諧振子使用了SAW諧振子的例子，也可以使用壓電薄膜諧振子。在該情況下，也能起到與實(shí)施例1至實(shí)施例12相同的效果。
以上，對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)敘述，但本發(fā)明并不限于相關(guān)的特定實(shí)施例，在權(quán)利要求書(shū)中記載的本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)，可進(jìn)行各種的變形和變更。
權(quán)利要求
1.一種濾波器，該濾波器的特征在于具有第1諧振子；第2諧振子，其與該第1諧振子相比減低了激勵(lì)效率；以及電感器，其與該第2諧振子并聯(lián)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器，其特征在于，所述第1諧振子和所述第2諧振子是表面聲波諧振子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器，其特征在于，所述第1諧振子和所述第2諧振子是壓電薄膜諧振子。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的濾波器，其特征在于，所述第2諧振子在IDT所具有的2個(gè)電極上交替連接的電極指中，至少有1根電極指連接到相反側(cè)的電極上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的濾波器，其特征在于，所述第2諧振子具有寬度比IDT所具有的2個(gè)電極上交替連接的電極指寬的電極指。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的濾波器，其特征在于，所述第2諧振子在IDT所具有的2個(gè)電極上交替連接的電極指中，至少連續(xù)的2根電極指被反轉(zhuǎn)了電氣極性。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的濾波器，其特征在于，所述第2諧振子具有在IDT所具有的2個(gè)電極上每隔多根交替地連接的電極指。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的濾波器，其特征在于，所述第2諧振子的表面聲波的傳播方向與所述第1諧振子的傳播方向不同。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的濾波器，其特征在于，所述第2諧振子的IDT所具有的電極指的寬度與所述第1諧振子的IDT所具有的電極指的寬度不同。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的濾波器，其特征在于，所述第1諧振子或所述第2諧振子的IDT設(shè)有對(duì)激勵(lì)不起作用的偽電極指。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的濾波器，其特征在于，所述第2諧振子的壓電膜相對(duì)于上部電極膜的膜厚比和壓電膜相對(duì)于下部電極膜的膜厚比小于所述第1諧振子的對(duì)應(yīng)的壓電膜相對(duì)于上部電極膜或下部電極膜的膜厚比。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的濾波器，其特征在于，所述第2諧振子的上部電極膜和下部電極膜中的至少一方的膜厚大于所述第1諧振子的對(duì)應(yīng)的上部電極膜或下部電極膜的膜厚。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的濾波器，其特征在于，所述第2諧振子的壓電膜的膜厚小于所述第1諧振子的壓電膜的膜厚。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的濾波器，其特征在于，所述第2諧振子的薄膜區(qū)域的面積小于所述第1諧振子的薄膜區(qū)域的面積。
15.根據(jù)權(quán)利要求3所述的濾波器，其特征在于，所述第2諧振子具有的靜電電容小于所述第1諧振子的靜電電容。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的濾波器，其特征在于，并聯(lián)地連接了2個(gè)以上的所述第2諧振子。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器，其特征在于，所述電感器是在安裝有所述第1諧振子和所述第2諧振子的封裝內(nèi)或者在其上作為線路圖案而形成的電感器。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器，其特征在于，所述電感器形成在形成有所述第1諧振子和所述第2諧振子的同一基板上。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器，其特征在于，所述電感器形成在形成有所述第1諧振子和所述第2諧振子的基板以外的基板上。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器，其特征在于，所述電感器是在安裝有所述第1諧振子和所述第2諧振子的封裝內(nèi)或外設(shè)置的芯片電感器。
21.一種梯型濾波器，該梯型濾波器包含一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)諧振子；一個(gè)或多個(gè)并聯(lián)諧振子；第1諧振子；第2諧振子，該第2諧振子與所述第1諧振子相比減低了諧振效率；以及與所述第2諧振子并聯(lián)連接的電感器，其中，所述一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)諧振子和所述一個(gè)或多個(gè)并聯(lián)諧振子中的至少一個(gè)是所述第2諧振子。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的梯型濾波器，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)諧振子中的至少一個(gè)是與所述電感器并聯(lián)連接的所述第2諧振子。
23.一種表面聲波濾波器，該表面聲波濾波器包含多模表面聲波濾波器；第1諧振子；第2諧振子，該第2諧振子與所述第1諧振子相比減低了諧振效率；以及與所述第2諧振子并聯(lián)連接的電感器，其中，所述第1諧振子和所述第2諧振子由表面聲波諧振子或壓電薄膜諧振子構(gòu)成。
24.一種天線分波器，該天線分波器的特征在于具有天線端子；以及與所述天線端子連接的第1濾波器和第2濾波器，其中，所述第1濾波器和第2濾波器中的至少一方是包含下述部分的濾波器第1諧振子；與所述第1諧振子相比減低了諧振效率的第2諧振子；以及與所述第2諧振子并聯(lián)連接的電感器。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的天線分波器，其特征在于，所述第1濾波器和第2濾波器中的至少一方是包含以下部分的梯型濾波器一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)諧振子；一個(gè)或多個(gè)并聯(lián)諧振子；第1諧振子；第2諧振子，該第2諧振子與所述第1諧振子相比減低了諧振效率；以及與所述第2諧振子并聯(lián)連接的電感器，其中，所述一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)諧振子和所述一個(gè)或多個(gè)并聯(lián)諧振子中的至少一個(gè)是所述第2諧振子；并且與所述電感器并聯(lián)連接的所述第2諧振子是離所述天線端子最近的串聯(lián)諧振子。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種濾波器以及天線分波器。本發(fā)明的課題是提供可小型化并且可以提高設(shè)計(jì)自由度的濾波器以及天線分波器。作為解決手段，本發(fā)明的濾波器、天線分波器和分波器的特征在于，具有第1諧振子；第2諧振子(S31)，其與第1諧振子相比減低了激勵(lì)效率；以及電感器(L31)，其與第2諧振子(S31)并聯(lián)連接。根據(jù)本發(fā)明，可以減小為了改善衰減特性而在諧振子上附加的電感器，可削減安裝面積。并且，可任意地設(shè)定2個(gè)反諧振點(diǎn)。
文檔編號(hào)H03H9/54GK1921304SQ20061012655
公開(kāi)日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2006年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月25日
發(fā)明者井上將吾, 西原時(shí)弘, 松田隆志, 上田政則 申請(qǐng)人:富士通媒體部品株式會(huì)社, 富士通株式會(huì)社