專利名稱：聲波元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聲波元件，詳細地說，涉及具備相鄰配置的諧振器(resonator)彼此之間互相耦合進行諧振的諧振器結(jié)構(gòu)的聲波元件。
背景技術(shù)：
對于濾波器或雙工器(duplexer)而言，要求具有非平衡-平衡轉(zhuǎn)換功能的產(chǎn)品。具備層疊了 BAW(bulk acoustic wave ；體聲波)諧振器的諧振器結(jié)構(gòu)的層疊型 BAff濾波器通過利用多種振動模式，從而可以進行平衡-非平衡轉(zhuǎn)換。但是，具有頻帶附近的陡峭性差的缺點。因此，提出一種在層疊型BAW濾波器中連接采用容易地確保陡峭性的單一諧振模式的單層型BAW諧振器的構(gòu)成。作為具體例子，提出將梯式濾波器(ladder filter)與層疊型BAW濾波器串聯(lián)連接的電路結(jié)構(gòu)。例如，在非專利文獻1中公開了一種將層疊型BAW濾波器與單層型BAW諧振器進行電路連接的濾波器。在專利文獻1中，公開了一種將層疊型BAW濾波器與單層型BAW諧振器進行電路連接的濾波器和雙工器。專利文獻1日本特開平11-88111號公報非專利文獻lK.M.Lakin，C. W. Andrus, J. R. Belsick, K. Τ. McCarron, and W. H. Thornhi11,"Wide Bandwidth Thin Film BAff Filters"Proceedings 2004 IEEE Ultrasonics Symposium例如，在制造具有將梯式濾波器與層疊型BAW濾波器串聯(lián)連接的電路結(jié)構(gòu)的濾波器的過程中，需要制作結(jié)構(gòu)在厚度方向上不同的層疊型BAW濾波器和單層型BAW諧振器兩者之后進行連接。因此，考慮圖1及圖2所示的比較例1的結(jié)構(gòu)。圖1是濾波器的電路圖。 圖2是示意性表示剖面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。如圖1及圖2所示，在輸入或輸出平衡信號的端子h、2b與輸出或輸入非平衡信號的端子4之間，連接層疊型BAW濾波器IOx以及單層型BAW諧振器6、7、8。層疊型BAW濾波器IOx是BAW諧振器IlaUlb彼此經(jīng)由聲音耦合層16而互相耦合并能夠諧振的諧振器結(jié)構(gòu)，其中，BAW諧振器IlaUlb在電極12a與12b之間、電極14a與14b夾入了壓電體13、 15。單層型BAW諧振器6、7、8在電極6a與6b之間、電極7a與7b之間以及電極8a與8b 之間分別夾入了壓電體6x、7x以及8x，能夠單獨地進行諧振。圖1及圖2所示的結(jié)構(gòu)通常形成在同一基板上。此時，需要用于改變層疊型BAW 濾波器IOx和單層型BAW諧振器6、7、8的頻率或結(jié)構(gòu)的追加工序，由此引起成本上升。另一方面，在僅利用層疊型BAW濾波器來實現(xiàn)濾波器的情況下，考慮圖3及圖4所示的比較例2的構(gòu)成。圖3是濾波器的電路圖。圖4是示意性表示剖面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。如圖3及圖4所示，在端子h、2b與端子4之間連接層疊型BAW濾波器10x、20x。 層疊型BAW濾波器20x是與層疊型BAW濾波器IOx相同的結(jié)構(gòu)，是BAW諧振器21a、21b經(jīng)由聲音耦合層26而互相耦合并能夠一體諧振的諧振器結(jié)構(gòu)，其中BAW諧振器21a、21b在電極22a與22b之間、電極2 與24b之間夾入了壓電體23、25。若按照如圖3及圖4所示的那樣構(gòu)成，則通過同時形成層疊型BAW濾波器IOx、20x 的各層，可以減少工序。但是，因為層疊型BAW濾波器10x、20x的頻帶附近的陡峭性不佳，所以陡峭性劣化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述實情，目的在于提供一種即使僅采用諧振器彼此互相耦合而能進行諧振的諧振器結(jié)構(gòu)來構(gòu)成、也可以改善陡峭性的聲波元件。本發(fā)明為了解決上述課題，提供一種如下結(jié)構(gòu)的聲波元件。聲波元件具備多個諧振器結(jié)構(gòu)，該諧振器結(jié)構(gòu)包含相鄰配置的多個諧振器，該諧振器彼此互相耦合來進行諧振，由此能以至少兩種以上的振動模式進行激振。所述諧振器結(jié)構(gòu)中的至少一個被電連接為在濾波器頻帶內(nèi)一種振動模式下的諧振特性表現(xiàn)得比其他振動模式下的諧振特性更強。根據(jù)上述構(gòu)成，通過在濾波器頻帶內(nèi)一種振動模式下的諧振特性表現(xiàn)得比其他振動模式下的諧振特性更強的諧振器結(jié)構(gòu)，可以改善頻帶附近的陡峭性。例如，將在濾波器頻帶內(nèi)一種振動模式下的諧振特性表現(xiàn)得比其他振動模式下的諧振特性更強的諧振器結(jié)構(gòu)作為單一模式諧振器，并與其他基于諧振器結(jié)構(gòu)的多重模式濾波器連接，由此可以改善頻帶附近的陡峭性。在優(yōu)選的一種方式中，所述諧振器結(jié)構(gòu)的所述諧振器是層疊了一對電極膜和被夾在該一對電極膜之間的壓電薄膜的壓電薄膜諧振器。所述諧振器結(jié)構(gòu)是所述壓電薄膜諧振器彼此在所述壓電薄膜諧振器的層疊了所述一對電極膜及所述壓電薄膜的層疊方向上互相被層疊的層疊型BAW元件。此時，僅用層疊型BAW元件就可以構(gòu)成改善了頻帶附近的陡峭性的聲波元件。
優(yōu)選一個所述層疊型BAW元件和其他的所述層疊型BAW元件的所述諧振器被電連接。此時，僅用層疊型BAW元件就可以構(gòu)成連接了采用基于一個層疊型BAW元件的多重模式的層疊型BAW濾波器、和基于其他層疊型BAW元件的諧振器的層疊型BAW諧振器的電路，可以改善陡峭性。優(yōu)選一個所述層疊型BAW元件和其他的所述層疊型BAW元件的所述諧振器被串聯(lián)地級聯(lián)連接。此時，相對于一個層疊型BAW元件，將以串聯(lián)方式級聯(lián)連接的其他層疊型BAW元件的諧振器用作串聯(lián)諧振器，可以改善濾波器頻帶的高頻側(cè)的陡峭性。優(yōu)選一個所述層疊型BAW元件和其他的所述層疊型BAW元件的所述諧振器被并聯(lián)連接。此時，相對于一個層疊型BAW元件，將其他的層疊型BAW元件的諧振器用作并聯(lián)諧振器，可以改善濾波器頻帶的低頻側(cè)的陡峭性。優(yōu)選所述層疊型BAW元件連接成梯子型。此時，可以構(gòu)成梯式濾波器，能夠改善濾波器頻帶的低頻側(cè)與高頻側(cè)的陡峭性。
優(yōu)選所述層疊型BAW元件連接成網(wǎng)格型。此時，可以構(gòu)成網(wǎng)格濾波器(lattice filter)，改善衰減量。優(yōu)選相對于一個所述層疊型BAW元件而言，其他兩個所述層疊型BAW元件與輸入或輸出的任一方串聯(lián)連接，與另一方并聯(lián)連接。此時，可以改善濾波器頻帶的低頻側(cè)與高頻側(cè)的陡峭性。優(yōu)選所述層疊型BAW元件的至少一層的材料及膜厚實質(zhì)上相同。此時，可以簡化工序。優(yōu)選所述層疊型BAW元件的各層，除了一層之外，其他各層分別在材料及膜厚方面實質(zhì)上相同。此時，除了一層以外，可以在同一工序中同時形成各層。通過僅針對一層調(diào)整膜厚或材料等，從而對準頻率，由此可以簡化工序。優(yōu)選只有所述層疊型BAW元件中的一部分包含至少一層的追加層。包含所述追加層的所述諧振器結(jié)構(gòu)的所述追加層以外的各層和其他所述諧振器結(jié)構(gòu)的各層分別在材料及膜厚方面實質(zhì)上相同。此時，可以在同一工序中同時形成追加層以外的各層。僅通過附加追加層，就可以利用追加層來對準頻率，可以簡化工序。優(yōu)選所述層疊型BAW元件的各層分別在材料及膜厚方面實質(zhì)上相同。此時，可以在同一工序中同時形成第一及第二諧振器結(jié)構(gòu)的各層，可以簡化工序。優(yōu)選所述層疊型BAW元件所包含的互相層疊的所述壓電薄膜諧振器為兩個。此時，是具有兩層壓電薄膜的層數(shù)最少的層疊型BAW元件，可以縮短工序。優(yōu)選在所述層疊型BAW元件的至少一個中(a) —個所述壓電薄膜諧振器的所述一對電極膜中距離另一個所述壓電薄膜諧振器近的一個所述電極膜、和另一個所述壓電薄膜諧振器的所述一對電極膜中距離一個所述壓電薄膜諧振器遠的一個所述電極膜被電短路，(b) —個所述壓電薄膜諧振器的所述一對電極膜中距離另一個所述壓電薄膜諧振器遠的另一個所述電極膜、和另一個所述壓電薄膜諧振器的所述一對電極膜中距離一個所述壓電薄膜諧振器近的另一個所述電極膜被電短路。此時，對于層疊型BAW元件的至少一個而言，能夠獲得與非對稱模式對應(yīng)的諧振特性。優(yōu)選在所述層疊型BAW元件的至少一個中(a) —個所述壓電薄膜諧振器的所述一對電極膜中距離另一個所述壓電薄膜諧振器遠的一個所述電極膜、和另一個所述壓電薄膜諧振器的所述一對電極膜中距離一個所述壓電薄膜諧振器遠的一個所述電極膜被電短路，(b) —個所述壓電薄膜諧振器的所述一對電極膜中距離另一個所述壓電薄膜諧振器近的另一個所述電極膜、和另一個所述壓電薄膜諧振器的所述一對電極膜中距離一個所述壓電薄膜諧振器近的另一個所述電極膜被電短路。此時，對于層疊型BAW元件的至少一個而言，能夠獲得與對稱模式對應(yīng)的諧振特性。在優(yōu)選的其他方式中，所述諧振器結(jié)構(gòu)包括(a)壓電薄膜；(b)第一電極，其具有配置于所述壓電薄膜的一個主面上的兩個以上的第一電極指；(c)第二電極，其具有兩個以上的第二電極指，該第二電極指隔著所述壓電薄膜，與所述第一電極指對置地配置在
7所述壓電薄膜的另一主面上；(d)第三電極，其具有兩個以上的第三電極指，該第三電極指與所述第一電極指互相隔著間隔交替地配置在所述壓電薄膜的一個主面上；和(e)第四電極，其具有兩個以上的第四電極指，該第四電極指隔著所述壓電薄膜與所述第三電極指對置、并與所述第二電極指互相隔著間隔交替地配置在所述壓電薄膜的另一主面上。所述諧振器結(jié)構(gòu)是由所述壓電薄膜與所述第一及第二電極形成一個所述諧振器、由所述壓電薄膜與所述第三及第四電極形成其他的所述諧振器的平面型BAW元件。此時，僅由平面型BAW元件就可以構(gòu)成改善了頻帶附近的陡峭性的聲波元件。優(yōu)選一個所述平面型BAW元件和其他的所述平面型BAW元件的所述諧振器被電連接。此時，僅用平面型BAW元件就可以構(gòu)成連接了采用基于一個平面型BAW元件的多重模式的平面型BAW濾波器和基于其他平面型BAW元件的諧振器的層平面型BAW諧振器的電路，可以改善陡峭性。 優(yōu)選一個所述平面型BAW元件和其他的所述平面型BAW元件的所述諧振器被串聯(lián)地級聯(lián)連接。此時，相對于一個平面型BAW元件，將以串聯(lián)的方式級聯(lián)連接的其他平面型BAW元件用作串聯(lián)諧振器，可以改善濾波器頻帶的高頻側(cè)的陡峭性。優(yōu)選一個所述平面型BAW元件和其他的所述平面型BAW元件的所述諧振器并聯(lián)連接。此時，相對于一個平面型BAW元件，將其他平面型BAW元件的諧振器用作并聯(lián)諧振器，可以改善濾波器頻帶的低頻側(cè)的陡峭性。優(yōu)選所述平面型BAW元件連接成梯子型。此時，可以構(gòu)成梯式濾波器，改善濾波器頻帶的低頻側(cè)與高頻側(cè)的陡峭性。優(yōu)選所述平面型BAW元件連接成網(wǎng)格型。此時，可以構(gòu)成網(wǎng)格濾波器，改善衰減量。優(yōu)選相對于一個所述平面型BAW元件而言，其他兩個所述平面型BAW元件與輸入或輸出的任一方串聯(lián)連接，與另一方并聯(lián)連接。此時，可以改善濾波器頻帶的低頻側(cè)與高頻側(cè)的陡峭性。優(yōu)選在上述各構(gòu)成中，所述諧振器結(jié)構(gòu)形成在同一基板上。此時，可以簡化工序。優(yōu)選在上述各結(jié)構(gòu)中輸入端子與輸出端子的任一方是平衡結(jié)構(gòu)，另一方是非平衡結(jié)構(gòu)。此時，可以附加平衡-非平衡轉(zhuǎn)換的功能。再有，本發(fā)明提供一種雙工器，其特征在于，發(fā)送濾波器和接收濾波器的其中一個或兩者包含上述各結(jié)構(gòu)的聲波元件。例如，通過附加平衡-非平衡轉(zhuǎn)換的功能，且采用BAW，從而可以提供一種具有良好的特性的雙工器。根據(jù)本發(fā)明，即使僅利用諧振器彼此互相耦合而能夠諧振的諧振器結(jié)構(gòu)來構(gòu)成聲波元件，也可以改善陡峭性。


圖1是濾波器的電路圖。(比較例1)圖2是示意性表示剖面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。(比較例1)圖3是濾波器的電路圖。(比較例2)圖4是示意性表示剖面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。(比較例2)圖5是表示層疊型BAW元件的連接方法的電路圖。(實施例1)圖6是示意性表示層疊型BAW元件的剖面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。(實施例1)圖7是表示層疊型BAW元件的連接方法的電路圖。(實施例1)圖8是示意性表示層疊型BAW元件的剖面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。(實施例1)圖9是表示激勵非對稱模式的連接方法時的(a)阻抗特性、(b)位移分布的曲線圖。(實施例1)圖10是表示激勵對稱模式的連接方法時的(a)阻抗特性、(b)位移分布的曲線圖。 (實施例1)圖11是表示層f疊型BAW元件的連接方法的電路圖。(實施例1)
圖12是示意性表示層疊型BAW元件的剖面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。(實施例1)
圖13是表示層f疊型BAW元件的連接方法的電路圖。(變形例1)
圖14是示意性表示層疊型BAW元件的剖面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。(變形例1)
圖15是表示層f疊型BAW元件的連接方法的電路圖。(變形例2)
圖16是表示層f疊型BAW元件的連接方法的電路圖。(變形例3)
圖17是表示層f疊型BAW元件的連接方法的電路圖。(變形例4)
圖18是表示層f疊型BAW元件的連接方法的電路圖。(變形例5)
圖19是表示層f疊型BAW元件的連接方法的電路圖。(變形例6)
圖20是表示層f疊型BAW元件的連接方法的電路圖。(變形例7)
圖21是表示層f疊型BAW元件的連接方法的電路圖。(變形例8)
圖22是表示層f疊型BAW元件的連接方法的電路圖。(變形例9)
圖23是表示層f疊型BAW元件的連接方法的電路圖。(變形例10)
圖24是表示層f疊型BAW元件的特性的曲線圖。(比較例2、實施例1)
圖25是平面型BAW元件的基本結(jié)構(gòu)圖。(實施例2)
圖26是平面型BAW元件的主要部分剖視圖。(實施例2)
圖27是表示平面型BAW元件的連接方法的說明圖。(實施例2)
圖中:2>2a>2b-端子，4、4a、4b-端子，10-層疊型BAff元件，IlaUlb-諧振器，12a、12b-電極，13-壓電體，14a、14b-電極，15-壓電體，16-聲音耦合層，20-層疊型BAW元件，
21a、21b-諧振器，22a、22b-電極，23-壓電體，24a,24b-電極，25-壓電體，26-聲音耦合層， 30-層疊型BAW元件，31a、31b-諧振器，40-層疊型BAW元件，41a、41b_諧振器，110-平面型 BAff元件，111-壓電薄膜，IllaUllb-諧振器，114-壓電薄膜，114a、114b-主面，120-電極對，122-電極指，124-電極指，130-電極對，132-電極指，134-電極指。
具體實施例方式
以下參照圖5 圖27說明本發(fā)明的實施方式。
<實施例1>參照圖5 圖11，說明實施例1的濾波器(聲波元件)。首先，說明具備實施例1的濾波器的層疊型BAW元件。圖5及圖7是表示層疊型BAW元件的連接方法的電路圖。圖6及圖8是示意性表示層疊型BAW元件的剖面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。如圖5 圖8所示，層疊型BAW元件10包含第一及第二諧振器IlaUlb和聲音耦合層16。第一及第二諧振器IlaUlb包括電極12a、12b、14a、14b以及被夾在電極12a與 12b之間、1 與14b之間的壓電體13、15。第一及第二諧振器IlaUlb隔著聲音耦合層16， 在層疊有電極12a、12b、14a、14b以及壓電體13、15的層疊方向上互相被層疊。電極12a、 12b、14a、14b是金屬膜，壓電體13、15是壓電薄膜。聲音耦合層16例如由樹脂形成。層疊型BAW元件10通過使諧振器IlaUlb彼此互相耦合進行諧振，從而可以以至少2種以上的振動模式進行激振。如圖5 圖8所示，層疊型BAW元件10根據(jù)第一及第二諧振器IlaUlb的電極 12a、12b、14a、14b的連接方法，可以以非對稱模式或?qū)ΨQ模式的任一種方式進行激振。即，根據(jù)圖5及圖6所示的連接方法，可以如箭頭IlpUlq所示，以非對稱模式進行激振。此時，第一諧振器Ila的外側(cè)電極12a與第二諧振器lib的內(nèi)側(cè)電極14b被電短路。再有，第一諧振器Ila的內(nèi)側(cè)電極12b與第二諧振器lib的外側(cè)電極1 被電短路。 例如，在端子2上連接第一諧振器Ila的外側(cè)電極1 和第二諧振器lib的內(nèi)側(cè)電極14b。 再有，第一諧振器Ila的內(nèi)側(cè)電極1 和第二諧振器lib的外側(cè)電極1 接地。另一方面，若如圖7及圖8所示那樣進行連接，則可以如箭頭IlsUlt所示，以對稱模式進行激振。此時，第一諧振器Ila的外側(cè)電極1 與第二諧振器lib的外側(cè)電極1 被電短路。再有，第一諧振器Ila的內(nèi)側(cè)電極12b與第二諧振器lib的內(nèi)側(cè)電極14b被電短路。例如，在端子2上連接第一諧振器Ila的外側(cè)電極1 和第二諧振器lib的外側(cè)電極14a。再有，第一諧振器Ila的內(nèi)側(cè)電極12b和第二諧振器lib的內(nèi)側(cè)電極14b接地。圖9是表示如圖5及圖6所示以非對稱模式進行激振的連接方法時的特性的一例 (諧振頻率1835MHz)的曲線圖。圖9 (a)表示阻抗特性，圖9(b)表示膜厚方向的位移分布。圖10是表示如圖7及圖8所示以對稱模式進行激振的連接方法時的特性的一例 (諧振頻率1900MHz)的曲線圖。圖10(a)表示阻抗特性，圖10 (b)表示膜厚方向的位移分布。如圖9及圖10所示，若按照以非對稱模式或?qū)ΨQ模式進行激振的方式連接布線， 則層疊型BAW元件10所包含的每個諧振器IlaUlb不會與其他諧振器耦合，而是表現(xiàn)出與單獨諧振的單層型BAW諧振器相同的特性，因此可以取代單層型BAW諧振器，而采用層疊型 BAW元件10的諧振器11a、lib。因此，在實施例1的濾波器中，可以取代單層型BAW諧振器， 而采用層疊型BAW元件的諧振器。接著，參照圖11及圖12說明實施例1的濾波器的構(gòu)成。圖11是表示層疊型BAW 元件的連接方法的電路圖。圖12是示意性表示層疊型BAW元件的剖面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。如圖11及圖12所示，對基于第二層疊型BAW元件20的濾波器而言，將第一層疊
10型BAW元件10的諧振器IlaUlb作為并聯(lián)諧振器并以分流的方式與接地端連接。詳細而言，輸入或輸出平衡信號的一個端子加連接到第一層疊型BAW元件10的第一諧振器Ila的外側(cè)電極1 和第二諧振器lib的內(nèi)側(cè)電極14b、以及第二層疊型BAW元件20的第一諧振器21a的外側(cè)電極22a。輸入或輸出平衡信號的另一端子2b連接到第一層疊型BAW元件10的第一諧振器Ila的內(nèi)側(cè)電極12b和第二諧振器lib的外側(cè)電極14a、 以及第二層疊型BAW元件20的第一諧振器21a的內(nèi)側(cè)電極22b。輸出或輸入非平衡信號的端子4與第二層疊型BAW元件20的第二諧振器21b的外側(cè)電極2 連接。第二層疊型 BAff元件20的第二諧振器21b的內(nèi)側(cè)電極24b接地。第一層疊型BAW元件10按照在濾波器頻帶內(nèi)表現(xiàn)出一種振動模式的諧振特性比其他振動模式的諧振特性強的方式連接布線。即，按照可以以非對稱模式進行激振的方式連接布線。由此，將第一層疊型BAW元件10的第一及第二諧振器IlaUlb用作并聯(lián)諧振器， 可以改善濾波器頻帶的低頻側(cè)的陡峭性。層疊型BAW元件在非對稱模式下的諧振頻率比對稱模式下的諧振頻率低，因此如圖11及圖12所示，希望用作并聯(lián)諧振器的第一層疊型BAW元件10按照利用非對稱模式的方式連接布線。第一及第二層疊型BAW元件10、20的各層是在同一工序中同時形成在同一基板上的。第一及第二層疊型BAW元件10、20的各層分別在材料及膜厚方面實質(zhì)上相同，可以使部件小型化。如圖12所示，在同一工序中，在同一基板上同時形成第一及第二層疊型BAW元件 10,20的各層、即下層下部的電極12a與22a、下層的壓電體13與23、下層上部的電極12b 與22b、聲音耦合層16與沈、上層下部的電極14b與Mb、上層的壓電體15與25以及上層上部的電極14a與Ma。因為層疊型BAW元件10、20構(gòu)成為至少1層的材料及膜厚實質(zhì)相同，由此可以簡化工序，所以也可以以如下所述的方式構(gòu)成。例如，層疊型BAW元件10、20的各層構(gòu)成為除了 1層以外，各自的材料及膜厚實質(zhì)上相同。此時，除了 1層以外，可以在同一工序中同時形成各層。通過僅針對1層調(diào)整膜厚或材料等來對準頻率，從而可以簡化工序?；蛘撸挥袑盈B型BAW元件10、20的其中一個包含至少1層追加層，構(gòu)成為追加層以外的各層的材料及膜厚實質(zhì)上相同。此時，能夠在同一工序中同時形成追加層以外的各層。僅附加追加層就可以借助追加層來對準頻率，可以簡化工序。例如，通過追加1層用于調(diào)整用作濾波器的第二層疊型BAW元件20和用作諧振器的第一層疊型BAW元件10的頻率差的頻率差調(diào)整層，從而對層疊型BAW諧振器和濾波器的頻率差進行微調(diào)整。因為可以進行微細的特性調(diào)整，所以可以提高設(shè)計自由度。 層疊型BAW元件10、20分別包含兩個諧振器1 la、1 Ib和21a、21b，是具有2層壓電薄膜16、26的層數(shù)最少的層疊型BAW元件，因此可以縮短工序。因為實施例1的濾波器不需要單層型BAW諧振器，所以不需要用于同時制作在厚度方向上結(jié)構(gòu)不同的層疊型BAW濾波器和單層型BAW諧振器兩者的追加工序，可以降低成本。其中，也可以通過改變層疊型BAW元件的輸入輸出的阻抗來附加阻抗轉(zhuǎn)換的功能。在實施例1中，示例了輸入端子與輸出端子中的一方、即端子4為非平衡結(jié)構(gòu)，另一方、即端子2a、2b為平衡結(jié)構(gòu)的情況，但也可以是平衡-平衡、非平衡-非平衡的構(gòu)成。若將實施例1的濾波器用于雙工器的發(fā)送或接收用的濾波器，則可以提供一種以 BAff具備了非平衡-平衡轉(zhuǎn)換的功能的良好特性的雙工器。用作諧振器的層疊型BAW元件的諧振器也可以兼?zhèn)浒l(fā)送濾波器和接收濾波器的阻抗匹配元件的功能。以下，參照圖13-圖22來說明實施例1的變形例1 10?！醋冃卫?>參照圖13及圖14說明變形例1。圖13是表示層疊型BAW元件的連接方法的電路圖。圖14是示意性表示層疊型BAW元件的剖面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。變形例1的結(jié)構(gòu)與實施例1大致相同。以下，對于與實施例1相同的構(gòu)成部分使用相同的標記，以不同點為中心進行說明。如圖13及圖14所示，第一層疊型BAW元件10串聯(lián)連接了第二層疊型BAW元件 20。第二層疊型BAW元件20的諧振器21a、21b作為串聯(lián)諧振器，與第一層疊型BAW元件10 構(gòu)成的濾波器連接。即，第一層疊型BAW元件10構(gòu)成的濾波器串聯(lián)地級聯(lián)連接了第二層疊型BAW元件20的諧振器2la、2lb。層疊型BAW元件在非對稱模式下的諧振頻率要比對稱模式下的諧振頻率低，因此如圖13及圖14所示，希望用作串聯(lián)諧振器的第二層疊型BAW元件按照采用對稱模式的方式連接布線。通過采用圖13及圖14的結(jié)構(gòu)，可以改善濾波器頻帶的高頻側(cè)的陡峭性?！醋冃卫?>參照圖15說明變形例2。圖15是表示層疊型BAW元件的連接方法的電路圖。如圖15所示，在第一層疊型BAW元件10的后級并聯(lián)連接了第二層疊型BAW元件 20。相對于第一層疊型BAW元件10構(gòu)成的濾波器而言，將第二層疊型BAW元件20的諧振器21a、21b用作并聯(lián)諧振器。若如圖15所示那樣構(gòu)成，則與在由層疊型BAW元件構(gòu)成的濾波器的前級連接層疊型BAW元件作為并聯(lián)諧振器的實施例1相同，可以改善濾波器頻帶的低頻側(cè)的陡峭性?！醋冃卫?>參照圖16說明變形例3。圖16是表示層疊型BAW元件的連接方法的電路圖。如圖16所示，在第一層疊型BAW元件10的前級串聯(lián)連接了第二及第三層疊型BAW 元件20、30。第二及第三層疊型BAW元件20、30的諧振器21a、21b、31a、31b作為串聯(lián)諧振器而與第一層疊型BAW元件10的濾波器連接。若如圖16所示那樣構(gòu)成，則與在由層疊型BAW元件構(gòu)成的濾波器的后級串聯(lián)連接層疊型BAW元件的變形例1相同，可以改善濾波器頻帶的高頻側(cè)的陡峭性?！醋冃卫?>參照圖17說明變形例4。圖17是表示層疊型BAW元件的連接方法的電路圖。如圖17所示，在第一層疊型BAW元件10的后級串聯(lián)連接第二層疊型BAW元件20， 在第一層疊型BAW元件10的前級并聯(lián)連接第三層疊型BAW元件30。第二層疊型BAW元件 20的諧振器21a、21b作為串聯(lián)諧振器而與第一層疊型BAW元件10構(gòu)成的濾波器連接。第三層疊型BAW元件30的諧振器31a、31b作為串聯(lián)諧振器而與第一層疊型BAW元件10構(gòu)成的濾波器連接。若如圖17所示那樣構(gòu)成為在第一層疊型BAW元件10的輸入和輸出的一方串聯(lián)連接層疊型BAW元件20，在另一方并聯(lián)連接層疊型BAW元件30，則可以改善濾波器頻帶的低頻側(cè)與高頻側(cè)雙方的陡峭性?！醋冃卫?>參照圖18說明變形例5。圖18是表示層疊型BAW元件的連接方法的電路圖。如圖18所示，在第一層疊型BAW元件10的后級，以梯子型連接了第二及第三層疊型BAW元件20、30。即，對于第一層疊型BAW元件10構(gòu)成的濾波器而言，第二層疊型BAW元件20的諧振器21a、21b作為串聯(lián)諧振器而被連接，第三層疊型BAW元件30的諧振器31a、 31b作為并聯(lián)諧振器而被連接。若如圖18所示那樣構(gòu)成，則可以改善濾波器頻帶的低頻側(cè)與高頻側(cè)雙方的陡峭性?！醋冃卫?>參照圖19說明變形例6。圖19是表示層疊型BAW元件的連接方法的電路圖。如圖19所示，在第一層疊型BAW元件10的后級，以梯子型連接了第二至第四層疊型BAW元件20、30、40。即，對于第一層疊型BAW元件10構(gòu)成的濾波器而言，第二及第三層疊型BAW元件20、30的諧振器21a、21b、31a、31b作為串聯(lián)諧振器而被連接，第四層疊型BAW 元件40的諧振器41a、41b作為并聯(lián)諧振器而被連接。若如圖19所示那樣構(gòu)成，則可以改善濾波器頻帶的低頻側(cè)與高頻側(cè)雙方的陡峭性?！醋冃卫?>參照圖20說明變形例7。圖20是表示層疊型BAW元件的連接方法的電路圖。如圖20所示，在第一層疊型BAW元件10的前級，以網(wǎng)格型連接了第二至第五層疊型BAW元件20、30、40、50。按照以下方式連接布線以對稱模式對串聯(lián)臂的第二及第五層疊型BAW元件20、50進行激振，以非對稱模式對網(wǎng)格臂的第三及第四層疊型BAW元件30、40 進行激振。若如圖20所示那樣構(gòu)成，則可以改善濾波器的衰減量?！醋冃卫?>參照圖21說明變形例8。圖21是表示層疊型BAW元件的連接方法的電路圖。如圖21所示，第一至第四層疊型BAW元件10、20、30、40連接為梯子型。按照以下方式連接布線以對稱模式對串聯(lián)臂的第一及第二層疊型BAW元件10、20進行激振，以非對稱模式對并聯(lián)臂的第三及第四層疊型BAW元件30、40進行激振。若如圖21所示那樣構(gòu)成，則可以將第一至第四層疊型BAW元件10、20、30、40用作諧振器，從而僅使用層疊型BAW元件就能實現(xiàn)由單層型BAW諧振器構(gòu)成的電路。〈變形例9>參照圖22說明變形例9。圖22是表示層疊型BAW元件的連接方法的電路圖。如圖22所示，第一至第四層疊型BAW元件10、20、30、40連接為梯子型，構(gòu)成平衡型梯式濾波器。按照以下方式連接布線以對稱模式對串聯(lián)臂的第一及第四層疊型BAW元件10、40進行激振，以非對稱模式對并聯(lián)臂的第二及第三層疊型BAW元件20、30進行激振。若如圖22所示那樣構(gòu)成，則可以將第一至第四層疊型BAW元件10、20、30、40用作諧振器，從而僅使用層疊型BAW元件就能實現(xiàn)由單層型BAW諧振器構(gòu)成的電路?！醋冃卫?0>參照圖23說明變形例10。圖23是表示層疊型BAW元件的連接方法的電路圖。如圖23所示，第一至第四層疊型BAW元件10、20、30、40連接為網(wǎng)格型。按照以下方式連接布線以對稱模式對串聯(lián)臂的第一及第四層疊型BAW元件10、40進行激振，以非對稱模式對網(wǎng)格臂的第二及第三層疊型BAW元件20、30進行激振。若如圖23所示那樣構(gòu)成，則可以將第一至第四層疊型BAW元件10、20、30、40用作諧振器，從而僅使用層疊型BAW元件就能實現(xiàn)由單層型BAW諧振器構(gòu)成的電路?！粗谱骼抵谱髁藞D11及圖12所示那樣構(gòu)成的實施例1的濾波器和圖3及圖4所示那樣構(gòu)成的比較例2的濾波器。各層疊型BAW元件的膜構(gòu)成如下表1所示。表1
權(quán)利要求
1.一種聲波元件，其特征在于，具備多個諧振器結(jié)構(gòu)，該諧振器結(jié)構(gòu)包含相鄰配置的多個諧振器，該諧振器彼此互相耦合來進行諧振，由此能以至少兩種以上的振動模式進行激振，所述諧振器結(jié)構(gòu)中的至少一個被電連接為在濾波器頻帶內(nèi)一種振動模式下的諧振特性表現(xiàn)得比其他振動模式下的諧振特性更強。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲波元件，其特征在于，所述諧振器結(jié)構(gòu)的所述諧振器是層疊了一對電極膜和被夾在該一對電極膜之間的壓電薄膜的壓電薄膜諧振器，所述諧振器結(jié)構(gòu)是所述壓電薄膜諧振器彼此在所述壓電薄膜諧振器的層疊了所述一對電極膜及所述壓電薄膜的層疊方向上互相被層疊的層疊型體聲波元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲波元件，其特征在于，一個所述層疊型體聲波元件和其他的所述層疊型體聲波元件的所述諧振器被電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聲波元件，其特征在于，一個所述層疊型體聲波元件和其他的所述層疊型體聲波元件的所述諧振器被串聯(lián)地級聯(lián)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聲波元件，其特征在于，一個所述層疊型體聲波元件和其他的所述層疊型體聲波元件的所述諧振器被并聯(lián)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的聲波元件，其特征在于， 所述層疊型體聲波元件連接成梯子型。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的聲波元件，其特征在于， 所述層疊型體聲波元件連接成網(wǎng)格型。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的聲波元件，其特征在于，相對于一個所述層疊型體聲波元件而言，其他兩個所述層疊型體聲波元件與輸入或輸出的任一方串聯(lián)連接，與另一方并聯(lián)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至8中的任一項所述的聲波元件，其特征在于， 所述層疊型體聲波元件的至少一層的材料及膜厚實質(zhì)上相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求2至8中的任一項所述的聲波元件，其特征在于，在所述層疊型體聲波元件的各層中，除了一層之外，其他各層分別在材料及膜厚方面實質(zhì)上相同。
11.根據(jù)權(quán)利要求2至8中的任一項所述的聲波元件，其特征在于， 只有所述層疊型體聲波元件中的一部分包含至少一層的追加層，包含所述追加層的所述諧振器結(jié)構(gòu)的所述追加層以外的各層和其他所述諧振器結(jié)構(gòu)的各層分別在材料及膜厚方面實質(zhì)上相同。
12.根據(jù)權(quán)利要求2至8中的任一項所述的聲波元件，其特征在于， 所述層疊型體聲波元件的各層分別在材料及膜厚方面實質(zhì)上相同。
13.根據(jù)權(quán)利要求2至12中的任一項所述的聲波元件，其特征在于， 所述層疊型體聲波元件所包含的互相層疊的所述壓電薄膜諧振器是兩個。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的聲波元件，其特征在于，在所述層疊型體聲波元件的至少一個中，一個所述壓電薄膜諧振器的所述一對電極膜中距離另一個所述壓電薄膜諧振器近的一個所述電極膜、和另一個所述壓電薄膜諧振器的所述一對電極膜中距離一個所述壓電薄膜諧振器遠的一個所述電極膜被電短路，一個所述壓電薄膜諧振器的所述一對電極膜中距離另一個所述壓電薄膜諧振器遠的另一個所述電極膜、和另一個所述壓電薄膜諧振器的所述一對電極膜中距離一個所述壓電薄膜諧振器近的另一個所述電極膜被電短路。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的聲波元件，其特征在于， 在所述層疊型體聲波元件的至少一個中，一個所述壓電薄膜諧振器的所述一對電極膜中距離另一個所述壓電薄膜諧振器遠的一個所述電極膜、和另一個所述壓電薄膜諧振器的所述一對電極膜中距離一個所述壓電薄膜諧振器遠的一個所述電極膜被電短路，一個所述壓電薄膜諧振器的所述一對電極膜中距離另一個所述壓電薄膜諧振器近的另一個所述電極膜、和另一個所述壓電薄膜諧振器的所述一對電極膜中距離一個所述壓電薄膜諧振器近的另一個所述電極膜被電短路。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲波元件，其特征在于， 所述諧振器結(jié)構(gòu)包括壓電薄膜；第一電極，其具有配置于所述壓電薄膜的一個主面上的兩個以上的第一電極指； 第二電極，其具有兩個以上的第二電極指，該第二電極指隔著所述壓電薄膜，與所述第一電極指對置地配置在所述壓電薄膜的另一主面上；第三電極，其具有兩個以上的第三電極指，該第三電極指與所述第一電極指互相隔著間隔交替地配置在所述壓電薄膜的一個主面上；和第四電極，其具有兩個以上的第四電極指，該第四電極指隔著所述壓電薄膜與所述第三電極指對置、并與所述第二電極指互相隔著間隔交替地配置在所述壓電薄膜的另一主面上，所述諧振器結(jié)構(gòu)是由所述壓電薄膜與所述第一及第二電極形成一個所述諧振器、由所述壓電薄膜與所述第三及第四電極形成其他的所述諧振器的平面型體聲波元件。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的聲波元件，其特征在于，一個所述平面型體聲波元件和其他的所述平面型體聲波元件的所述諧振器被電連接。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的聲波元件，其特征在于，一個所述平面型體聲波元件和其他的所述平面型體聲波元件的所述諧振器被串聯(lián)地級聯(lián)連接。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的聲波元件，其特征在于，一個所述平面型體聲波元件和其他的所述平面型體聲波元件的所述諧振器被并聯(lián)連接。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的聲波元件，其特征在于， 所述平面型體聲波元件連接成梯子型。
21.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的聲波元件，其特征在于，所述平面型體聲波元件連接成網(wǎng)格型。
22.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的聲波元件，其特征在于，相對于一個所述平面型體聲波元件而言，其他兩個所述平面型體聲波元件與輸入或輸出的任一方串聯(lián)連接，與另一方并聯(lián)連接。
23.根據(jù)權(quán)利要求1至22中的任一項所述的聲波元件，其特征在于， 所述諧振器結(jié)構(gòu)形成在同一基板上。
24.根據(jù)權(quán)利要求1至23中的任一項所述的聲波元件，其特征在于， 輸入端子與輸出端子的任一方為平衡結(jié)構(gòu)，另一方為非平衡結(jié)構(gòu)。
25.—種雙工器，其特征在于，發(fā)送濾波器和接收濾波器的其中一個或兩者包含權(quán)利要求l·至24中的任一項所述的聲波元件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種聲波元件，包含多個諧振器結(jié)構(gòu)(10、20)，該諧振器結(jié)構(gòu)包括相鄰配置的多個諧振器(11a、11b、21a、21b)，這些諧振器(11a、11b、21a、21b)彼此互相耦合來進行諧振，由此能夠以兩種以上的振動模式進行激振。諧振器結(jié)構(gòu)(10、20)中的至少一個諧振器結(jié)構(gòu)(10)被電連接為在濾波器頻帶內(nèi)一種振動模式下的諧振特性表現(xiàn)得比其他振動模式下的諧振特性更強。因此，即使僅采用諧振器彼此互相耦合而諧振的諧振器結(jié)構(gòu)來構(gòu)成聲波元件，也能夠改善陡峭性。
文檔編號H03H9/02GK102332888SQ201110181588
公開日2012年1月25日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月5日
發(fā)明者三宅高志 申請人:株式會社村田制作所