CN100571030C - 压电谐振滤波器和双工器 - Google Patents

压电谐振滤波器和双工器 Download PDF

Info

Publication number
CN100571030C
CN100571030C CNB2003101203202A CN200310120320A CN100571030C CN 100571030 C CN100571030 C CN 100571030C CN B2003101203202 A CNB2003101203202 A CN B2003101203202A CN 200310120320 A CN200310120320 A CN 200310120320A CN 100571030 C CN100571030 C CN 100571030C
Authority
CN
China
Prior art keywords
frequency
resonator
attenuation pole
piezoelectric membrane
compensating layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CNB2003101203202A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1507152A (zh
Inventor
小室荣树
斋藤久俊
野口隆男
阿部秀典
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SnapTrack Inc
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Publication of CN1507152A publication Critical patent/CN1507152A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100571030C publication Critical patent/CN100571030C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/24—Constructional features of resonators of material which is not piezoelectric, electrostrictive, or magnetostrictive
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/171—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
    • H03H9/172—Means for mounting on a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
    • H03H9/175—Acoustic mirrors
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
    • H03H3/04—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks for obtaining desired frequency or temperature coefficient
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02086—Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H03H9/02102—Means for compensation or elimination of undesirable effects of temperature influence
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/02007—Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02086—Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H03H9/02149—Means for compensation or elimination of undesirable effects of ageing changes of characteristics, e.g. electro-acousto-migration
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/171—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
    • H03H9/172—Means for mounting on a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
    • H03H9/174—Membranes
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/54—Filters comprising resonators of piezo-electric or electrostrictive material
    • H03H9/58—Multiple crystal filters
    • H03H9/60—Electric coupling means therefor
    • H03H9/605—Electric coupling means therefor consisting of a ladder configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/70—Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H9/703—Networks using bulk acoustic wave devices
    • H03H9/706—Duplexers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/02—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks
    • H03H3/04—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks for obtaining desired frequency or temperature coefficient
    • H03H2003/0407—Temperature coefficient

Abstract

压电谐振滤波器包括一组串联谐振器和一组并联谐振器，以便形成梯形滤波器电路。每个谐振器具有带压电特性的压电薄膜(15)，和被布置在所述压电薄膜(15)的相反表面上的下部电极和上部电极(14和16)，用于施加激励电压到压电薄膜(15)。该并联谐振器组呈现滤波器中的低频端衰减极端值，而串联谐振器组呈现滤波器中的高频端衰减极端值。串联谐振器组和并联谐振器组的至少一个谐振器具有温度补偿层(20)，用来使得谐振频率的温度系数接近于零。在串联谐振器组中的温度补偿层(20)的厚度不同于在并联谐振器组中的温度补偿层(20)的厚度。

Description

压电谐振滤波器和双工器
技术领域
本发明涉及包含薄膜压电谐振器的压电谐振滤波器，以及包含这样的压电谐振滤波器的双工器。
背景技术
在移动通信设备(诸如近年来已显著推广的蜂窝电话)中，尺寸的减小和工作频率的提高已经逐年得到改进。为此，在移动通信设备中所使用的电子元件也需要减小尺寸和提高可工作的频率。
某些移动通信设备具有双工器，用于在发送信号通路与接收信号通路之间进行切换，使得一个天线可被使用于发送和接收。双工器具有发送滤波器，用于传送通过发送信号但使接收信号截止；以及接收滤波器，用于传送通过该接收信号但使发送信号截止。
近年来，声表面波滤波器常常被用作为双工器中的各个滤波器。声表面波滤波器可以支持高达几GHz的频率，以及其特征在于，滤波器的尺寸与陶瓷滤波器相比可被减小。然而，在当前的情形下，为了使得声表面波滤波器适应于将来在移动通信设备中将作为更高频率工作的频率，仍存在许多技术问题。
所以，被称为薄膜体共鸣器(thin-film bulk acoustic resonator)的薄膜压电谐振器最近吸引了公众的注意(见下面提到的专利文件1到8和非专利文件1)。薄膜压电谐振器是使用在压电薄膜的厚度方向上的谐振的谐振器。在薄膜压电谐振器中，谐振频率可根据压电薄膜的厚度的改变而变化。可以设想，薄膜压电谐振器可支持高达几GHz的频率。在本说明书中，除了术语“谐振频率”特定地被用于与术语“反谐振频率”相比较的情形外，使用的概念“谐振频率”都包括反谐振频率。
薄膜压电谐振器具有压电薄膜、被布置在该压电薄膜的相反表面上的一对电极，以及用于支撑该压电薄膜和电极对的基片。该基片可能提供有一个凹槽以便在与布置有该压电薄膜和电极对的表面相反的表面上被开口(见专利文件1和2)。或在该基片与其中一个电极之间可能提供一个缝隙(见专利文件3)。或压电薄膜和该电极对可通过插入声多层膜(acoustic multi-layer film)被布置在该基片上，而不提供该凹槽和缝隙(见非专利文件1)。
例如，梯型滤波器是使用谐振器的滤波器。该梯型滤波器包括串联谐振器和并联谐振器，以形成一个基本结构。在情形需要时，梯型滤波器可以由多个部分(每个具有一个基本结构)的级联连接被构成。
如果不采取措施，则薄膜压电谐振器的谐振频率通常随温度改变而变化。这个性质此后被称为谐振频率的温度特性。谐振频率的温度特性被呈现是因为在压电薄膜中使用的典型压电材料(诸如ZnO，CdS或AIN)的弹性常数随温度改变而变化。
例如，在使用ZnO作为压电薄膜材料的薄膜压电谐振器中，谐振频率的温度系数约为-60ppm/℃。顺便地，谐振频率的温度系数是指谐振频率随温度改变的变化率。
作为用于使得薄膜压电谐振器中的谐振频率的温度系数接近于零的方法，至今为止已经知道一种方法，其中一薄膜(此后称为温度补偿膜)被加到该薄膜压电谐振器上，该薄膜由其弹性常数的温度系数在正/负号上与压电薄膜材料的弹性常数的温度系数相反的材料制成(见专利文件1，2和4)。顺便地，弹性常数的温度系数是指弹性常数随温度改变的改变速率。例如，SiO2可被用作为温度补偿膜的材料。
当温度补偿膜被加到薄膜压电谐振器上时，薄膜压电谐振器的谐振频率的温度系数随温度补偿膜的厚度而变化。因此，当加到薄膜压电谐振器上的温度补偿膜的厚度被最优化时，可以使得薄膜压电谐振器的谐振频率的温度系数接近于零。
专利文件5描述了在具有以下这样的结构的薄膜压电谐振器中使用的一种技术，即：下部电极、压电薄膜和上部电极被接连地形成在基片上，以及通过这种技术，由电绝缘材料(诸如SiO2)制成的薄膜被提供在上部电极的引出部分与压电薄膜之间。这个技术的目标在于减小在上部电极的引出部分与基片之间的电容。
专利文件6描述了在具有以下这样的结构的压电薄膜谐振器中使用的一种技术，即：下部电极、压电薄膜和上部电极被接连地形成在基片上，以及通过这种技术，由介质材料(诸如SiO2)制成的介质层被提供在基片上，使得该介质层的有效厚度按照位置而变化。这个技术的目标在于减小在下部电极/上部电极与基片之间的电容。
专利文件7描述了在包含多个薄膜谐振器的格型滤波器中使用的一种技术，以及通过这种技术，薄膜被提供在谐振器的一部分上，使得惯性负荷可被加到谐振器的该部分上。该薄膜被提供来使得每个谐振器的谐振频率改变预定的数值。在专利文件7中，氧化硅被描述为薄膜的材料的例子。
专利文件8描述了在包括由SiO2制成的薄膜的压电薄膜谐振器中使用的一种技术，以及通过这种技术，呈现串联谐振和并联谐振的至少一种谐振的频率被测量，以及薄膜的厚度被改变，以使得测量的频率与参考频率之间的差值被最小化。
[专利文件1]
日本专利公开号No.137317/1983
[专利文件2]
日本专利公开号No.153412/1983
[专利文件3]
日本专利公开号No.189307/1985(第2和3页，以及图3和4)
[专利文件4]
日本专利公开号No.68711/1985(第2和3页，以及图3和4)
[专利文件5]
日本专利公开号No.141813/1984(第2和3页，以及图3和4)
[专利文件6]
日本专利公开号No.171822/1985(第2页，以及图3和4)
[专利文件7]
日本专利公开号No.64683/1997(第4和5页，以及图4和5)
[专利文件8]
国际专利公布号No.2001-502136(第15页，以及图6A)
[非专利文件1]
Kiyoshi Nakamura等的、“Thin Film Resonators and Filters(薄膜谐振器和滤波器)”，International Symposium on Acoustic WaveDevice for Future Mobile Communication Systems，Collected Papers(用于未来移动通信系统的声波器件的国际讨论会，论文集)，第93-99页，2001年3月5-7日。
梯形滤波器具有呈现安排在通带的相对端的低频端衰减极端值和高频端衰减极端值的频率特性。并联谐振器的谐振频率与呈现低频端衰减极端值的频率相一致。串联谐振器的反谐振频率与呈现高频端衰减极端值的频率相一致。因此，在使用薄膜压电谐振器作为串联和并联谐振器的滤波器中，有一个问题就是：当每个薄膜压电谐振器的谐振频率随温度改变而变化时该滤波器的通带随温度改变而变化。
在双工器中，当发送滤波器的通带或接收滤波器的通带随温度改变而变化时，出现以下的问题。顺便地，以下的说明是在发送信号的频段低于接收信号的频段的假设下作出的。在这种情形下，具体地，呈现高频端衰减极端值的发送滤波器的频率的变化与呈现低频端衰减极端值的接收滤波器的频率的变化成为问题。这是因为这些频率的变化使得双工器将发送信号和接收信号互相隔离开的性能降低。
所以，设想把具有最佳厚度的温度补偿膜加到被包括在每个滤波器中的薄膜压电谐振器上，以便使得每个薄膜压电谐振器的谐振频率的温度系数接近于零。
然而，经常被用作为温度补偿膜的SiO2薄膜是无定形的以及不具有压电特性。为此，当SiO2的温度补偿膜被加到每个薄膜压电谐振器上时，作为整体的谐振器的机电耦合因子随温度补偿膜的厚度增加而降低。结果，包括该薄膜压电谐振器的每个滤波器的通带宽度被减小。
迄今为止，在包括多个薄膜压电谐振器的滤波器中，例如，在把温度补偿膜加到每个薄膜压电谐振器时，温度补偿膜已经被提供在整个滤波器上。在这种情形下，由于提供温度补偿膜而造成的滤波器通带宽度的减小不能被抑制。
如专利文件4中描述的，温度补偿膜可以只被提供在包括一个区域而该区域中布置有薄膜压电谐振器的、该基片的局部区域上。也在这种情形下，具有均匀厚度的温度补偿膜被提供给滤波器中所有的薄膜压电谐振器。因此，也在这种情形下，由于提供温度补偿膜而造成的滤波器通带宽度的减小不能被抑制。
在专利文件5描述的技术中，由电绝缘材料(诸如SiO2)制成的薄膜被提供在除薄膜压电振动器的振动部分以外的一个区域。因此，这个薄膜起不到温度补偿膜的作用。
在专利文件6描述的技术中，介质层的有效厚度被选择以按照位置而变化。然而，被提供在其中布置有薄膜压电谐振器的区域上的介质层的厚度是均匀的。当SiO2被用作为介质层的材料时，被提供在其中布置有薄膜压电谐振器的区域上的介质层可用作为温度补偿膜。当这个技术被应用到包括多个薄膜压电谐振器的滤波器时，具有这样的均匀厚度的介质层被提供给所有的薄膜压电谐振器。因此，在这种情形下，由于提供介质层而造成的滤波器通带宽度的减小不能被抑制。
在专利文件7描述的技术中，给出惯性负荷的薄膜被提供来使得谐振器的谐振频率改变预定的数值。为此，即使在使用氧化硅作为薄膜的材料的情形下，该薄膜的厚度不能被最佳化为使得该谐振器的谐振频率的温度系数接近于零。
在专利文件8描述的技术中，薄膜的厚度被选择，使得在测量的频率与参考频率之间的差值被最小化。为此，即使在使用SiO2作为该薄膜的材料的情形下，该薄膜的厚度不能被最佳化为使得该谐振器的谐振频率的温度系数接近于零。
发明内容
本发明是考虑到这些问题而被开发的，以及本发明的目的是提供一种压电谐振滤波器，其中滤波器的通带中随温度改变的变化可被防止，而同时通带宽度的减小可被抑制；以及提供包括这样的压电谐振滤波器的双工器。
根据本发明的一种压电谐振滤波器，具有呈现被安排在通带的相对两端的低频端衰减极端值和高频端衰减极端值的频率特性，所述压电谐振滤波器包括：并联谐振器，包括：具有压电特性的压电薄膜；和被布置在所述压电薄膜的相反两个表面上的一对激励电极，用于施加激励电压到所述压电薄膜，使得所述并联谐振器呈现所述低频端衰减极端值；串联谐振器，包括：具有压电特性的压电薄膜；和被布置在所述压电薄膜的相反两个表面上的一对激励电极，用于施加激励电压到所述压电薄膜，使得所述串联谐振器呈现所述高频端衰减极端值；温度补偿层，设置在所述串联谐振器和所述并联谐振器的至少一方上，用来使得谐振频率随温度改变的改变速率接近于零，其中，在出现所述低频端衰减极端值的第一频率上随温度改变的频率改变速率与在出现高频率端衰减极端值的第二频率上随温度改变的频率改变速率不同；其中所述并联谐振器与所述串联谐振器形成一个梯形滤波器电路。
本发明还提供一种被连接到天线的双工器，包括：发送滤波器，用来传送通过发送信号但截止接收信号，所述发送滤波器具有呈现被安排在第一通带的相对两端的第一低频端衰减极端值和第一高频端衰减极端值的频率特性；以及接收滤波器，用来传送通过接收信号但截止发送信号，所述接收滤波器具有呈现被安排在与所述第一通带不同的第二通带的相对两端的第二低频端衰减极端值和第二高频端衰减极端值的频率特性，其中所述发送滤波器包括：并联谐振器，包括：具有压电特性的压电薄膜；和被布置在所述压电薄膜的相反两个表面上的一对激励电极，用于施加激励电压到所述压电薄膜，使得所述并联谐振器呈现所述第一低频端衰减极端值；串联谐振器，包括：具有压电特性的压电薄膜；和被布置在所述压电薄膜的相反两个表面上的一对激励电极，用于施加激励电压到所述压电薄膜，使得所述串联谐振器呈现所述第一高频端衰减极端值；温度补偿层，设置在所述串联谐振器和所述并联谐振器的至少一方上，用来使得谐振频率随温度改变的改变速率接近于零，在呈现所述第一低频端衰减极端值的频率和呈现所述第一高频端衰减极端值的频率当中，在更靠近所述第二通带的频率上随温度改变的频率改变速率低于在另一频率上随温度改变的频率改变速率；其中所述并联谐振器与所述串联谐振器形成一个梯形滤波器电路。
本发明还提供一种被连接到天线的双工器，包括：发送滤波器，用来传送通过发送信号但截止接收信号，所述发送滤波器具有呈现被安排在第一通带的相对两端的第一低频端衰减极端值和第一高频端衰减极端值的频率特性；以及，接收滤波器，用来传送通过接收信号但截止发送信号，所述接收滤波器具有呈现被安排在与所述第一通带不同的第二通带的相对两端的第二低频端衰减极端值和第二高频端衰减极端值的频率特性，其中，所述接收滤波器包括：并联谐振器，包括：具有压电特性的压电薄膜；和被布置在所述压电薄膜的相反两个表面上的一对激励电极，用于施加激励电压到所述压电薄膜，使得所述并联谐振器呈现所述第二低频端衰减极端值；串联谐振器，包括：具有压电特性的压电薄膜；和被布置在所述压电薄膜的相反两个表面上的一对激励电极，用于施加激励电压到所述压电薄膜，使得所述串联谐振器呈现所述第二高频端衰减极端值；温度补偿层，设置在所述串联谐振器和所述并联谐振器的至少一方上，用来使得谐振频率随温度改变的改变速率接近于零，在呈现所述第二低频端衰减极端值的频率和呈现所述第二高频端衰减极端值的频率当中，在更靠近所述第一通带的频率上随温度改变的频率改变速率低于在另一频率上随温度改变的频率改变速率；其中所述并联谐振器与所述串联谐振器形成一个梯形滤波器电路。
根据本发明的另一种被连接到天线的双工器，包括：发送滤波器，用来传送通过发送信号但截止接收信号，所述发送滤波器具有呈现被安排在第一通带的相对两端的第一低频端衰减极端值和第一高频端衰减极端值的频率特性；以及，接收滤波器，用来传送通过接收信号但截止发送信号，所述接收滤波器具有呈现被安排在与所述第一通带不同的第二通带的相对两端的第二低频端衰减极端值和第二高频端衰减极端值的频率特性，其中，所述发送滤波器包括：第一并联谐振器，包括：具有压电特性的压电薄膜；和被布置在所述压电薄膜的相反两个表面上的一对激励电极，用于施加激励电压到所述压电薄膜，所述第一并联谐振器呈现所述第一低频端衰减极端值；第一串联谐振器，包括：具有压电特性的压电薄膜；和被布置在所述压电薄膜的相反两个表面上的一对激励电极，用于施加激励电压到所述压电薄膜，所述第一串联谐振器呈现所述第一高频端衰减极端值；第一温度补偿层，设置在所述第一串联谐振器和所述第一并联谐振器的至少一方上，用来使得谐振频率随温度改变的改变速率接近于零，所述接收滤波器包括：第二并联谐振器，包括：具有压电特性的压电薄膜；和被布置在所述压电薄膜的相反两个表面上的一对激励电极，用于施加激励电压到所述压电薄膜，使得所述第二并联谐振器呈现所述第二低频端衰减极端值；第二串联谐振器，包括：具有压电特性的压电薄膜；和被布置在所述压电薄膜的相反两个表面上的一对激励电极，用于施加激励电压到所述压电薄膜，使得所述第二串联谐振器呈现所述第二高频端衰减极端值；第二温度补偿层，设置在所述第二串联谐振器和所述第二并联谐振器的至少一方上，用来使得谐振频率随温度改变的改变速率接近于零，在呈现所述第一低频端衰减极端值的频率和呈现所述第一高频端衰减极端值的频率当中，在更靠近所述第二通带的频率上随温度改变的频率改变速率低于在另一频率上随温度改变的频率改变速率；以及在呈现所述第二低频端衰减极端值的频率和呈现所述第二高频端衰减极端值的频率当中，在更靠近所述第一通带的频率上随温度改变的频率改变速率低于在另一频率上随温度改变的频率改变速率；其中所述第一并联谐振器与所述第一串联谐振器形成一个梯形滤波器电路；所述第二并联谐振器与所述第二串联谐振器也形成一个梯形滤波器电路。
按照本发明的压电谐振滤波器包括多个薄膜压电谐振器，每个薄膜压电谐振器包括具有压电特性的压电薄膜，和被布置在该压电薄膜的相反表面上的一对激励电极，用于向该压电薄膜施加激励电压。压电谐振滤波器具有呈现被安排在通带的相对端的低频端衰减极端值和高频端衰减极端值的频率特性。在按照本发明的压电谐振滤波器中，在随温度改变的频率改变速率中，出现低频端衰减极端值的第一频率与出现高频端衰减极端值的第二频率不同。
在按照本发明的压电谐振滤波器中，在第一频率和第二频率的任一个频率上随温度改变的频率改变速率低于在其他频率上随温度改变的频率改变速率。
在按照本发明的压电谐振滤波器中，多个薄膜压电谐振器可以是一组串联谐振器和一组并联谐振器的组合，以便形成梯形滤波器电路。该组串联谐振器呈现高频端衰减极端值，而该组并联谐振器呈现低频端衰减极端值。该组串联谐振器和该组并联谐振器中的至少一组谐振器具有温度补偿层，用来使得谐振频率随温度改变的改变速率接近于零。该组串联谐振器中的温度补偿层的厚度不同于该组并联谐振器中的温度补偿层的厚度。顺便地，本发明还包括其中该组串联谐振器中的温度补偿层的厚度或该组并联谐振器中的温度补偿层的厚度是零的情形。
在按照本发明的压电谐振滤波器中，温度补偿层可以由氧化硅(SiO2)制成。在按照本发明的压电谐振滤波器中，每个薄膜压电谐振器可包括声多层膜，其具有声阻抗不同的多个层，以及被布置在与压电薄膜相反的其中一个激励电极的表面上，这样，激励电极被夹在声多层膜与压电薄膜中间。在声多层膜中的一部分多层可用作为该温度补偿层的一部分。
按照本发明的第一、第二和第三双工器的每个双工器包括发送滤波器，用来传送通过发送信号但截止接收信号，以及接收滤波器，用来传送通过接收信号但截止发送信号。第一、第二和第三双工器的每个双工器被连接到天线。发送滤波器具有呈现被安排在第一通带的相对端的第一低频端衰减极端值和第一高频端衰减极端值的频率特性。接收滤波器具有呈现被安排在与第一通带不同的第二通带的相对端的第二低频端衰减极端值和第二高频端衰减极端值的频率特性。
在按照本发明的第一双工器中，作为发送滤波器和接收滤波器中的至少一个滤波器的发送滤波器包括多个薄膜压电谐振器。每个薄膜压电谐振器有一个具有压电特性的压电薄膜，和被布置在该压电薄膜的相反表面上的一对激励电极，用于向该压电薄膜施加激励电压。
在按照本发明的第一双工器中，在呈现第一低频端衰减极端值的频率和呈现第一高频端衰减极端值的频率当中，在更靠近该第二通带的频率上随温度改变的频率改变速率低于在另一频率上随温度改变的频率改变速率。
在按照本发明的第一双工器中，发送滤波器的多个薄膜压电谐振器可以是一组串联谐振器和一组并联谐振器的组合，以便形成梯形滤波器电路。该组串联谐振器呈现第一高频端衰减极端值，而该组并联谐振器呈现第一低频端衰减极端值。该组串联谐振器和该组并联谐振器中的至少一组谐振器可能具有温度补偿层，用来使得谐振频率随温度改变的改变速率接近于零。该组串联谐振器中的温度补偿层的厚度可以不同于该组并联谐振器中的温度补偿层的厚度。顺便地，本发明还包括其中该组串联谐振器中的温度补偿层的厚度或该组并联谐振器中的温度补偿层的厚度是零的情形。
在按照本发明的第二双工器中，作为发送滤波器和接收滤波器中的至少一个滤波器的接收滤波器包括多个薄膜压电谐振器。每个薄膜压电谐振器有一个具有压电特性的压电薄膜，和被布置在该压电薄膜的相反表面上的一对激励电极，用于向该压电薄膜施加激励电压。
在按照本发明的第二双工器中，在呈现第二低频端衰减极端值的频率和呈现第二高频端衰减极端值的频率当中，在更靠近第一通带的频率上随温度改变的频率改变速率低于在另一频率上随温度改变的频率改变速率。
在按照本发明的第二双工器中，接收滤波器中的多个薄膜压电谐振器可以是一组串联谐振器和一组并联谐振器的组合，以便形成梯形滤波器电路。该组串联谐振器呈现第二高频端衰减极端值，而该组并联谐振器呈现第二低频端衰减极端值。该组串联谐振器和该组并联谐振器中的至少一组谐振器可能具有温度补偿层，用来使得谐振频率随温度改变的改变速率接近于零。该组串联谐振器中的温度补偿层的厚度可以不同于该组并联谐振器中的温度补偿层的厚度。顺便地，本发明还包括其中该组串联谐振器中的温度补偿层的厚度或该组并联谐振器中的温度补偿层的厚度是零的情形。
在按照本发明的第三双工器中，发送滤波器和接收滤波器的每个滤波器包括多个薄膜压电谐振器。每个薄膜压电谐振器有一个具有压电特性的压电薄膜，和被布置在该压电薄膜的相反表面上的一对激励电极，用于向该压电薄膜施加激励电压。
在按照本发明的第三双工器中，在呈现第一低频端衰减极端值的频率和呈现第一高频端衰减极端值的频率当中，在更靠近该第二通带的频率上随温度改变的频率改变速率低于在另一频率上随温度改变的频率改变速率。
在按照本发明的第三双工器中，在呈现第二低频端衰减极端值的频率和呈现第二高频端衰减极端值的频率当中，在更靠近该第一通带的频率上随温度改变的频率改变速率低于在另一频率上随温度改变的频率改变速率。
在按照本发明的第三双工器中，发送滤波器中的多个薄膜压电谐振器可以是一组第一串联谐振器和一组第一并联谐振器的组合，以便形成梯形滤波器电路。该组第一串联谐振器呈现第一高频端衰减极端值，而该组第一并联谐振器呈现第一低频端衰减极端值。该组第一串联谐振器和该组第一并联谐振器中的至少一组谐振器可以具有温度补偿层，用来使得谐振频率随温度改变的改变速率接近于零。该组第一串联谐振器中的温度补偿层的厚度可以不同于该组第一并联谐振器中的温度补偿层的厚度。顺便地，本发明还包括其中该组第一串联谐振器中的温度补偿层的厚度或该组第一并联谐振器中的温度补偿层的厚度是零的情形。
同样地，在按照本发明的第三双工器中，接收滤波器中的多个薄膜压电谐振器可以是一组第二串联谐振器和一组第二并联谐振器的组合，以便形成梯形滤波器电路。该组第二串联谐振器呈现第二高频端衰减极端值，而该组第二并联谐振器呈现第二低频端衰减极端值。该组第二串联谐振器和该组第二并联谐振器中的至少一组谐振器可以具有温度补偿层，用来使得谐振频率随温度改变的改变速率接近于零。该组第二串联谐振器中的温度补偿层的厚度可以不同于该组第二并联谐振器中的温度补偿层的厚度。顺便地，本发明还包括其中该组第二串联谐振器中的温度补偿层的厚度或该组第二并联谐振器中的温度补偿层的厚度是零的情形。
在按照本发明的第一、第二和第三双工器的每个双工器中，温度补偿层可以由氧化硅制成。在按照本发明的第一、第二和第三双工器的每个双工器中，每个薄膜压电谐振器可包括声多层膜，其具有声阻抗不同的多个层，以及被布置在其中一个激励电极的、与压电薄膜相反的表面上，这样，激励电极被夹在该声多层膜与压电薄膜中间。在声多层膜中的多层的一部分可用作为该温度补偿层的一部分。
附图说明
图1是显示按照本发明的实施例、在双工器中的发送滤波器的电路配置示例的电路图；
图2是显示按照本发明的实施例、在双工器中的接收滤波器的电路配置示例的电路图；
图3A和3B是用于解释本发明的实施例中的、压电谐振滤波器的频率特性的图；
图4是按照本发明的实施例的、双工器的电路图；
图5是显示按照本发明的实施例的、双工器的频率特性示例的特性图；
图6是用于解释本发明的实施例中的、每个薄膜压电谐振器的谐振频率的温度特性的图；
图7是显示本发明的实施例中的、每个薄膜压电谐振器的配置示例的截面图；
图8是显示包括图7所示的薄膜压电谐振器的压电谐振滤波器的频率特性的测量结果的特性图；以及
图9是显示本发明的实施例中的、每个薄膜压电谐振器的配置的另一示例的截面图。
具体实施方式
下面参照附图更详细地描述本发明的实施例。参照图4，首先描述按照本发明的实施例的双工器的配置。图4是按照这个实施例的双工器的电路图。按照这个实施例的双工器90具有天线端子91和92，被连接到未示出的天线；发送信号端子93和94，被连接到未示出的发送电路，用于输出发送信号到天线；以及接收信号端子95和96，被连接到未示出的接收电路，用于输入来自天线的接收信号。
双工器90还具有发送滤波器97，用于传送通过发送信号但截止接收信号；以及接收滤波器98，用于传送通过接收信号但截止发送信号。每个滤波器97和98具有两个输入端子和两个输出端子。
发送滤波器97的两个输入端子分别被连接到发送信号端子93和94。发送滤波器97的两个输出端子分别被连接到天线端子91和92。接收滤波器98的两个输入端子之一通过四分之一波长移相器99被连接到天线端子91。接收滤波器98的另一个输入端子被连接到天线端子92。接收滤波器98的两个输出端子分别被连接到接收信号端子95和96。
由发送电路提供的发送信号通过发送滤波器97被传递到天线。在天线中捕获的接收信号在接收信号的相位通过四分之一波长移相器99被移相四分之一波长后，通过接收滤波器98被传递到未示出的接收电路。
正如后面将详细地描述的，发送滤波器97和接收滤波器98的每个滤波器由按照本实施例的压电谐振滤波器构成。
图5是显示按照本实施例的双工器90的频率特性示例的特性图。图5显示在具有预定电平的信号被输入到双工器90中的发送滤波器97或接收滤波器98的情形下从滤波器97或98输出的信号电平的频率特性。在图5上，参考数字110代表从发送滤波器97输出的信号电平的频率特性，以及参考数字120代表从接收滤波器98输出的信号电平的频率特性。
在本例中，发送滤波器97具有呈现被布置在预定的第一通带的相对端上的第一低频端衰减极端值111和第一高频端衰减极端值112的频率特性。接收滤波器98具有呈现被布置在与第一通带不同的第二通带的相对端上的第二低频端衰减极端值121和第二高频端衰减极端值122的频率特性。在本例中，第一通带被布置成使得在频率上低于第二通带。
现在假设呈现衰减极端值111，112，121，122的频率分别被表示为f11，f12，f21，和f22。第一通带位于频率f11与f12之间。然而，第一通带并不总是等于频率f11与f12之间的频率范围。例如，当第一通带被提供为这样的两个频率之间的频带、即在这些频率上输出信号的电平比最大电平低3dB时，该第一通带比在频率f11与f12之间的频率范围窄。同样地，该第二通带位于频率f21与f22之间，但并不总是等于频率f21与f22之间的频率范围。
接着，将参照图1和2描述按照本发明的压电滤波器的电路配置，即发送滤波器97和接收滤波器98的电路配置。
图1是显示发送滤波器97的电路配置的例子的电路图。发送滤波器97具有输入端41T和输出端42T。发送滤波器97还具有第一到第四串联谐振器21T和第一与第二并联谐振器22T，以形成梯形滤波器电路。每个谐振器21T和22T是薄膜压电谐振器。第一串联谐振器21T的一端被连接到输入端41T。第一串联谐振器21T的另一端被连接到第二串联谐振器21T的一端。第二串联谐振器21T的另一端被连接到第三串联谐振器21T的一端。第三串联谐振器21T的另一端被连接到第四串联谐振器21T的一端。第四串联谐振器21T的另一端被连接到输出端42T。
第一并联谐振器22T的一端被连接到第一和第二串联谐振器21T之间的接合点。第一并联谐振器22T的另一端被接地。第二并联谐振器22T的一端被连接到在第三和第四串联谐振器21T之间的接合点。第二并联谐振器22T的另一端被接地。
图2是显示接收滤波器98的电路配置示例的电路图。接收滤波器98具有输入端41R和输出端42R。接收滤波器98还具有第一与第二串联谐振器21R和第一到第四并联谐振器22R，以形成梯形滤波器电路。每个谐振器21R和22R是薄膜压电谐振器。第一串联谐振器21R的一端被连接到输入端41R。第一串联谐振器21R的另一端被连接到第二串联谐振器21R的一端。第二串联谐振器21R的另一端被连接到输出端42R。
第一并联谐振器22R的一端被连接到第一串联谐振器21R的一端。第二并联谐振器22R的一端被连接到第一串联谐振器21R的另一端。第三并联谐振器22R的一端被连接到第二串联谐振器21R的一端。第四并联谐振器22R的一端被连接到第二串联谐振器21R的另一端。第一到第四并联谐振器22R的其它端被接地。
顺便地，发送滤波器97和接收滤波器98的电路配置并不限于分别在图1和2上显示的配置。例如，发送滤波器97和接收滤波器98的每个电路配置可以是通过从图1所示的电路中去除第二和第四串联谐振器21T而得到的配置，或是通过从图1所示的电路中去除第一和第三串联谐振器21T而得到的配置。
图1和2所示的每个电路是通过两个基本结构的部分级联连接而形成的。然而，本发明可应用到其中发送滤波器97和接收滤波器98的每个电路配置是由一个基本结构部分而形成或通过三个或多个基本结构部分的级联连接而形成的情形。
每个薄膜压电谐振器有一个具有压电特性的压电薄膜，以及被布置在该压电薄膜的相反表面上的两个激励电极，用于把激励电压加到该压电薄膜上。下面将详细地描述薄膜压电谐振器的具体结构。
参照图3A和3B描述按照本实施例的、每个压电谐振滤波器的频率特性。图3A概念地显示串联谐振器21(其中参考数字21代表参考数字21T和21R)和并联谐振器22(其中参考数字22代表参考数字22T和22R)的阻抗-频率特性。在图3A上，参考数字25代表串联谐振器21的阻抗-频率特性；以及参考数字26代表并联谐振器22的阻抗-频率特性。图3B概念地显示在具有预定电平的信号被输入到压电谐振滤波器的情形下该压电谐振滤波器的输出信号电平-频率特性。
在本实施例中，如图3A和3B所示，每个串联谐振器21的谐振频率frs和每个并联谐振器22的反谐振频率fap被做成与该压电谐振滤波器的所需要通带27的中心频率f0相一致。并联谐振器22呈现低频端衰减极端值29，而串联谐振器21呈现高频端衰减极端值28。也就是，并联谐振器22的谐振频率frp与其上出现低频端衰减极端值29的频率相一致，而串联谐振器21的反谐振频率fas与其上出现高频端衰减极端值28的频率相一致。在图3A和3B上，压电谐振滤波器的通带27被规定为从并联谐振器22的谐振频率frp到串联谐振器21的反谐振频率fas的频率范围。
正如从图3A和3B看到的，压电谐振滤波器的通带27依赖于谐振器21和22的谐振频率(包括反谐振频率)。因此，当谐振器21和22的谐振频率随温度改变而变化时，压电谐振滤波器的通带27随温度改变而变化。
现在参照图6描述形成每个谐振器21和22的薄膜压电谐振器的谐振频率的温度特性。图6概念地显示薄膜压电谐振器的阻抗-频率特性。在图6上，fr表示薄膜压电谐振器的谐振频率，以及fa表示薄膜压电谐振器的反谐振频率。如果不采取措施，则薄膜压电谐振器的频率fr和fa随温度改变而移向高频端或低频端。谐振频率随温度改变的改变速率被称为谐振频率的温度系数。当谐振频率随温度增加而移向高频端时，谐振频率的温度系数具有正的数值。当谐振频率随温度增加而移向低频端时，谐振频率的温度系数具有负的数值。
谐振频率的温度系数依赖于用于形成该薄膜压电谐振器的振动部分的、薄膜材料的弹性常数的温度系数。这将在下面详细地描述。当v是传播通过该薄膜的波的速度，即声速；λ是波的波长；以及f是波的频率时，这些变量具有由以下的表示式(1)给出的关系。
v＝fλ    (1)
还假设k是薄膜材料的弹性常数以及ρ是该薄膜材料的密度。这些k和ρ以及声速v具有由以下的表示式(2)给出的关系。
v = ( k / ρ ) - - - ( 2 )
以下的表示式(3)可以根据表示式(1)和(2)得出。
f = ( 1 / λ ) ( k / ρ ) - - - ( 3 )
从表示式(3)可以看到，频率f正比于弹性常数k的平方根。另一方面，弹性常数依赖于温度。当弹性常数的温度系数具有正的数值时，谐振频率的温度系数也具有正的数值。相反，当弹性常数的温度系数具有负的数值时，谐振频率的温度系数也具有负的数值。
弹性常数以及弹性常数的温度系数是物质所特有的数值。例如，专利文件2描述了“弹性刚度C33 E的温度系数在ZnO和Si中是负的以及在SiO2中是正的”。这样，ZnO和SiO2在弹性刚度C33 E(它是弹性常数)的温度系数的正/负号方面是互相相反的。因此，当例如薄膜压电谐振器中的压电薄膜的材料是ZnO时，可提供由SiO2制成的温度补偿层来使得薄膜压电谐振器的谐振频率的温度系数接近于零。
虽然薄膜压电谐振器的谐振频率的温度特性是根据该薄膜材料的弹性常数的温度依赖性而呈现的，但它也是根据在用于形成薄膜压电谐振器的多个膜的热膨胀系数之间的差值而呈现的。
在按照本实施例的压电谐振滤波器中，也就是，在发送滤波器97和接收滤波器98的每个滤波器中，该组串联谐振器21和该组并联谐振器22的至少一组谐振器具有温度补偿层，以使得谐振频率随温度改变的改变速率可接近于零。该温度补偿层由这样一种材料制成，该材料具有的弹性常数的温度系数与压电薄膜材料的弹性常数的温度系数在正/负号方面相反。在本实施例中，在每个串联谐振器21中的温度补偿层的厚度不同于在每个并联谐振器22中的温度补偿层的厚度。结果，在按照本实施例的压电谐振滤波器中，出现低频端衰减极端值29的频率和出现高频端衰减极端值28的频率，在随温度改变的频率改变速率上是互相不同的。顺便地，在本实施例中，在每个串联谐振器21中的温度补偿层的厚度，或在每个并联谐振器22中的温度补偿层的厚度可以是零。换句话说，该组串联谐振器21和该组并联谐振器22中的一组谐振器不必具有该温度补偿层。
接着，将参照图7描述本实施例中的薄膜压电谐振器的配置的例子。图7是按照本实施例的薄膜压电谐振器的截面图。图7所示的薄膜压电谐振器包括基片11、被布置成邻接该基片11的下表面的下部阻挡层12、被布置成邻接该基片11的上表面的上部阻挡层13、以及被布置成邻接该上部阻挡层13的上表面的温度补偿层20。该薄膜压电谐振器还包括被布置在该温度补偿层20上的下部电极14；被布置在该下部电极14上的压电薄膜15；以及被布置在该压电薄膜15上的上部电极16。
基片11被提供来支撑该薄膜压电谐振器的其他组成构件。基片11配备有凹槽11a。例如，Si基片被用作为基片11。
下部阻挡层12被用作为在基片11上形成凹槽11a的掩膜。所以，在下部阻挡层12上以及在相应于凹槽11a的位置处形成一个开口部分12a。例如，氮化硅(SiNx)被用作为下部阻挡层12的材料。
上部阻挡层13是电绝缘层，通过它把基片11与温度补偿层20互相隔离开。例如，氮化硅(SiNx)被用作为上部阻挡层13的材料。
温度补偿层20由这样的材料制成，该材料具有的弹性常数的温度系数与压电薄膜15的材料的弹性常数的温度系数在正/负号方面相反。例如，氧化硅(SiO2)被用作为温度补偿层20的材料。顺便地，如上所述，在本实施例中，该组串联谐振器21和该组并联谐振器22之一不一定具有温度补偿层20。
压电薄膜15是具有压电特性的薄膜。例如，ZnO被用作为压电薄膜15的材料。下部电极14和上部电极16分别地主要由金属制成。例如，Pt被用作为下部电极14的材料，而Al被用作为上部电极16的材料。
上部电极16被布置在相应于基片1的凹槽11a的位置处。因此，下部电极14与上部电极16是相对于压电薄膜15而互相相对的。
虽然图7通过例子显示其中凹槽11a被形成在基片11上的情形，但可以在基片11的上表面中形成一个空腔，这样，在上部阻挡层13与基片11之间形成一个空间。
虽然图7通过例子显示其中温度补偿层20被布置在上部阻挡层13上的情形，但温度补偿层20可被布置在上部电极16与压电薄膜15之间，或者布置在上部电极16上。
接着，将描述具有按照本实施例的压电谐振滤波器的双工器90的运行。在双工器90中，发送滤波器97传送通过发送信号但截止接收信号，而接收滤波器98传送通过接收信号但截止发送信号。发送滤波器97具有呈现被布置在预定的第一通带的相对端的第一低频端衰减极端值111和第一高频端衰减极端值112的频率特性。接收滤波器98具有呈现被布置在与第一通带不同的第二通带的相对端的第二低频端衰减极端值121和第二高频端衰减极端值122的频率特性。
每个滤波器97和98具有串联谐振器21和并联谐振器22，以便形成梯形滤波器电路。串联谐振器21呈现高频端衰减极端值，而并联谐振器22呈现低频端衰减极端值。
在每个谐振器21和22中，高频激励电压被加到下部电极14与上部电极16之间。高频激励电压被加到压电薄膜15上。结果，作为压电薄膜15的一部分和被布置在下部电极14与上部电极16之间的部分被激励，以使得在这个部分中生成朝压电薄膜15的厚度的方向前进的纵波。当激励电压的频率是所需要的谐振频率时这个部分共振。
顺便地，如上所述，在这个实施例中，在每个串联谐振器21中的温度补偿层20的厚度不同于在每个并联谐振器22中的温度补偿层20的厚度。接着，将详细地描述温度补偿层20的厚度，同时将其中双工器90具有图5所示的频率特性的情形取作为例子。
首先，在发送滤波器97中，在每个串联谐振器21T中的温度补偿层20的厚度大于在每个并联谐振器22T中的温度补偿层20的厚度。在每个串联谐振器21T中的温度补偿层20的厚度被选择成使得串联谐振器21T的谐振频率的温度系数接近于零。在每个并联谐振器22T中的温度补偿层20的厚度可以是零。结果，在发送滤波器97中，在呈现低频端衰减极端值111的频率f11和呈现高频端衰减极端值112的频率f12当中，在更靠近接收滤波器98的通带的频率处，即在呈现高频端衰减极端值112的频率f12处的温度系数的绝对值小于在另一频率处，即在呈现低频端衰减极端值111的频率f11处的温度系数的绝对值。
另一方面，在接收滤波器98中，在每个并联谐振器22R中的温度补偿层20的厚度大于在每个串联谐振器21R中的温度补偿层20的厚度。在每个并联谐振器22R中的温度补偿层20的厚度被选择成使得每个并联谐振器21R的谐振频率的温度系数接近于零。在每个串联谐振器21R中的温度补偿层20的厚度可以是零。结果，在接收滤波器98中，在呈现低频端衰减极端值121的频率f21和呈现高频端衰减极端值122的频率f22当中，在更靠近发送滤波器97的通带的频率处，即在呈现低频端衰减极端值121的频率f21处的温度系数的绝对值小于在另一频率处，即在呈现高频端衰减极端值122的频率f22处的温度系数的绝对值。
在具有如图5所示的频率特性的双工器90中，具体地，在发送滤波器97中出现高频端衰减极端值112的频率f12的改变和在接收滤波器98中出现低频端衰减极端值121的频率f21的改变，成为问题。这是因为这些频率的改变造成双工器90把发送信号和接收信号互相隔离开的性能降低。在本实施例中，温度补偿层20可被提供来减小在这些频率处的温度系数的绝对值。
另一方面，在发送滤波器97中出现低频端衰减极端值111的频率f11可被选择成使得朝向低频端、远离发送信号频带的低频端频率达到一定的程度。在这种情形下，如果在频率f11处的温度系数的绝对值大到一定的程度，则并不要紧。同样地，在接收滤波器98中出现高频端衰减极端值122的频率f22可被选择成使得朝向高频端、远离接收信号频带的高频端频率达到一定的程度。在这种情形下，如果在频率f22处的温度系数的绝对值大到一定的程度，则并不要紧。
因此，在本实施例中，如果在发送滤波器97中每个并联谐振器22T中的温度补偿层20的厚度、或者在接收滤波器98中每个串联谐振器21R中的温度补偿层20的厚度被减小，则并不要紧。在本实施例中，在每个谐振器22T和21T中温度补偿层20的厚度可被减小，由此抑制由温度补偿层20造成的、每个谐振器22T和21R的机电耦合系数的降低。结果，按照本实施例，由温度补偿层20造成的、每个滤波器97和98的通带宽度的减小可被抑制。
如上所述，按照本实施例，由于由温度改变造成的通带变化而引起的缺点可被阻止，而在双工器90中每个发送滤波器97和接收滤波器98的通带宽度的减小可被抑制。
接着，将描述用于制造包括薄膜压电谐振器(每个具有图7所示的配置)的压电谐振滤波器的方法的例子。在本例中，具有被切割和被抛光的表面作为(100)面的Si基片被用作为基片11。200nm厚的氮化硅(SiNx)薄膜通过化学汽相淀积(CVD)方法被形成在基片11的每个上部(前部)和下部(后部)表面。被形成在基片11的上表面上的氮化硅膜用作为上部阻挡层13。被形成在基片11的下表面上的氮化硅膜用作为下部阻挡层12。
然后，开口部分12a通过反应离子腐蚀被形成在下部阻挡层12。下部阻挡层12用作为掩膜，它将被使用来通过腐蚀而形成基片11上的凹槽11a。
然后，SiO2的温度补偿层20通过溅射方法和剥离(lift-off)方法被形成在上部阻挡层13上。在本例中使用的剥离方法包括以下步骤：通过光刻法在内涂层上形成掩膜；通过溅射方法在被覆盖以该掩膜的内涂层的整个表面上形成薄膜；以及剥离该掩膜。
在本例中，温度补偿层20按以下的方式被形成，以使得在每个串联谐振器21中的温度补偿层20是300nm厚，而在每个并联谐振器22中的温度补偿层20是50nm厚。也就是，在本例中，50nm厚的第一SiO2层通过溅射方法被形成在上部阻挡层13的整个上表面。然后，通过剥离方法把250nm厚的第二SiO2层250形成在第一SiO2层中、将形成每个串联谐振器21的一个区域上。
然后，在温度补偿层20上通过真空汽相淀积方法和干腐蚀方法形成Pt的150nm厚的下部电极14。
然后，在下部电极14上通过溅射方法形成ZnO的800nm厚的压电薄膜15。
之后，在压电薄膜15上通过溅射方法和湿腐蚀方法形成Al的上部电极16。在本例中，在每个串联谐振器21中的上部电极16的厚度和在每个并联谐振器22中的上部电极16的厚度分别被设置为300nm和525nm，这样，每个串联谐振器21的谐振频率和每个并联谐振器22的谐振频率被做成互相不同。
作为压电薄膜15的一部分和被布置在下部电极14及上部电极16之间的部分用作为谐振部分。
然后，用下部阻挡层12掩蔽的基片11从下表面(后部表面)侧通过KOH被腐蚀，以形成凹槽11a。作为被朝向的Si基片的基片11有一个(100)面受到通过KOH的反腐蚀。结果，在基片11上形成向下逐渐变宽的凹槽11a。
在本例中，制成包括两个串联谐振器21和两个并联谐振器22的压电谐振滤波器，用于形成梯形滤波器电路。该压电谐振滤波器的电路配置是通过从图1所示的电路中去除第二和第四串联谐振器21T而得到的配置，或者是通过从图1所示的电路中去除第一和第三串联谐振器21T而得到的配置。
图8显示通过制造方法形成的压电谐振滤波器的频率特性的测量结果。在图8上，实线表示压电谐振滤波器在-20℃下的频率特性，以及虚线表示压电谐振滤波器在80℃下的频率特性。在这个测量结果中，在出现低频端衰减极端值的频率上的温度系数是-55ppm/℃，而在出现高频端衰减极端值的频率上的温度系数是-45ppm/℃。从这个例子的结果可以看到，在出现低频端衰减极端值的频率上的温度系数和在出现高频端衰减极端值的频率上的温度系数可以做成互相不同的。
压电谐振滤波器也可以在上述例子中的相同条件下被制造，只是温度补偿层20不是布置在上部阻挡层13与下部阻挡层14之间、而是布置在上部电极16与压电薄膜15之间或者在上部电极16上。压电谐振滤波器的频率特性被测量为几乎等于图8所示的结果。
接着，参照图9描述在本实施例中该薄膜压电谐振器的配置的另一个例子。在图9所示的例子中，薄膜压电谐振器包括基片11、被布置在基片11上的声多层膜23、被布置在声多层膜23上的下部电极14、被布置在下部电极14上的压电薄膜15、被布置在压电薄膜15上的温度补偿层20，以及被布置在温度补偿层20上的上部电极16。声多层膜23通过层叠(laminate)制成，它是以这样的方式形成，即：每个由高的声阻抗材料(诸如AlN)制成的层23A和每个由低的声阻抗材料(诸如SiO2)制成的层23B被交替地层叠。
下部电极14、压电薄膜15、温度补偿层20和上部电极16的材料与具有图7所示的配置的薄膜压电谐振器中的材料相同。
当其具有的弹性常数的温度系数与压电薄膜15的材料的弹性常数的温度系数在正/负号方面相反的材料(诸如SiO2)被用作为在具有图9所示配置的薄膜压电谐振器中的层23B的材料时，层23B具有使得薄膜压电谐振器的温度系数接近于零的功能。在这种情形下，层23B可被看作为除了温度补偿层20以外的另一个温度补偿层。也就是，可以说层23B也用作为温度补偿层的一部分。因此，当使用具有图9所示的配置的薄膜压电谐振器时，可以使得谐振频率的温度系数接近于零。
接着，将描述用于制造包括薄膜压电谐振器(每个具有图9所示的配置)的压电谐振滤波器的方法的例子。在本例中，具有被切割和被抛光的表面作为(100)面的Si基片被用作为基片11。每个具1.4μm厚的四个AlN层和每个具0.8μm厚的四个SiO2层通过溅射方法被交替地层叠，形成具有总共八层的声多层膜23。
然后，在声多层膜23上通过真空汽相淀积方法和干腐蚀方法形成Pt的150nm厚的下部电极14。
然后，在下部电极14上通过溅射方法形成ZnO的800nm厚的压电薄膜15。
之后，在压电薄膜15上形成SiO2的温度补偿层20。在本例中，在每个串联谐振器21中温度补偿层20的厚度和在每个并联谐振器22中温度补偿层20的厚度分别被设置为300nm和50nm。用于形成温度补偿层20的方法是与在具有图7所示配置的薄膜压电谐振器中用于形成温度补偿层20的方法相同的。
然后，在温度补偿层20上通过溅射方法和湿腐蚀方法形成Al的上部电极16。在本例中，在每个串联谐振器21中的上部电极16的厚度和在每个并联谐振器22中的上部电极16的厚度分别被设置为300nm和525nm，以使得串联谐振器21的谐振频率和并联谐振器22的谐振频率被做成互相不同。
在本例中，制造出包括两个串联谐振器21和两个并联谐振器22的压电谐振滤波器，用于形成梯形滤波器电路。压电谐振滤波器的电路配置是通过从图1所示的电路中去除第二和第四串联谐振器21T而得到的配置，或者是通过从图1所示的电路中去除第一和第三串联谐振器21T而得到的配置。
之后，测量通过上述的制造方法形成的压电谐振滤波器的频率特性。作为测量的结果，在出现低频端衰减极端值的频率上的温度系数是-34ppm/℃，而在出现高频端衰减极端值的频率上的温度系数是-24ppm/℃。在这个例子的测量结果中，与包括每个具有图7所示配置的薄膜压电谐振器的压电谐振滤波器中的测量结果相比，该温度系数的绝对值被减小。可以认为这是因为在本例中的声多层膜23中的SiO2层用作为温度补偿层的一部分的结果。
虽然图9显示了其中温度补偿层20被布置在压电薄膜15与上部电极16之间的情形，但温度补偿层20可被布置在上部电极16上。而且，压电谐振滤波器也可以在与上述例子相同的条件下被制造，只是温度补偿层20被布置在上部电极16上。压电谐振滤波器的频率特性被测量为几乎等于图9所示配置中的频率特性。
本发明并不限于上述的实施例，而是可以作出各种修正。例如，按照本发明的压电谐振滤波器在出现低频端衰减极端值的频率和出现高频端衰减极端值的频率之一上随温度改变的频率改变速率需要做成接近于零的情形下和在压电谐振滤波器被用作为在双工器中的每个发送滤波器和接收滤波器的情形下是有效的。
如上所述，在按照本发明的压电谐振滤波器中，在出现低频端衰减极端值的第一频率上随温度改变的频率改变速率不同于在出现高频端衰减极端值的第二频率上随温度改变的频率改变速率。因此，本发明在防止由滤波器的通带随温度改变而变化所引起的缺点而同时抑制通带宽度的减小方面是有效的。
而且，每个薄膜压电谐振器可包括声多层膜，其具有多个声阻抗不同的层，以及被布置在其中一个激励电极的、与压电薄膜相反的表面上，这样，激励电极被夹在该声多层膜与压电薄膜之间；以及声多层膜中的多个层的一部分用作为温度补偿层的一部分。因此，本发明在使得谐振频率随温度改变的改变速率更接近于零方面是有效的。
在按照本发明的双工器中，发送滤波器具有根据第一低频端衰减极端值和第一高频端衰减极端值所决定的第一通带。另一方面，接收滤波器具有根据第二低频端衰减极端值和第二高频端衰减极端值所决定的第二通带。在第一低频端衰减极端值出现的频率和第一高频端衰减极端值出现的频率当中，在更靠近第二通带的频率上随温度改变的频率改变速率低于在另一频率上随温度改变的频率改变速率。因此，本发明在防止由于发送滤波器的通带随温度改变而变化所引起的缺点而同时抑制发送滤波器的通带宽度的减小方面是有效的。
而且，每个薄膜压电谐振器可包括声多层膜，具有多个声阻抗不同的层，以及被布置在其中一个激励电极的、与压电薄膜相反的表面上，这样该激励电极被夹在声多层膜与压电薄膜之间；以及声多层膜中的多个层的一部分用作为温度补偿层的一部分。因此，本发明在使得谐振频率随温度改变的改变速率更接近于零方面是有效的。
在按照本发明的双工器中，发送滤波器具有根据第一低频端衰减极端值和第一高频端衰减极端值所决定的第一通带。另一方面，接收滤波器具有根据第二低频端衰减极端值和第二高频端衰减极端值所决定的第二通带。在第二低频端衰减极端值出现的频率和第二高频端衰减极端值出现的频率当中，在更靠近第一通带的频率上随温度改变的频率改变速率低于在另一频率上随温度改变的频率改变速率。因此，本发明在防止由于接收滤波器的通带随温度改变而变化所引起的缺点而同时抑制接收滤波器的通带宽度的减小方面是有效的。
而且，每个薄膜压电谐振器可包括声多层膜，具有多个声阻抗不同的层，以及被布置在其中一个激励电极的、与压电薄膜相反的表面上，这样该激励电极被夹在声多层膜与压电薄膜之间；以及声多层膜中的多个层的一部分用作为温度补偿层的一部分。因此，本发明在使得谐振频率随温度改变的改变速率更接近于零方面是有效的。
在按照本发明的双工器中，发送滤波器具有根据第一低频端衰减极端值和第一高频端衰减极端值所决定的第一通带。另一方面，接收滤波器具有根据第二低频端衰减极端值和第二高频端衰减极端值所决定的第二通带。在第一低频端衰减极端值出现的频率和第一高频端衰减极端值出现的频率当中，在更靠近第二通带的频率上随温度改变的频率改变速率低于在另一频率上随温度改变的频率改变速率。在第二低频端衰减极端值出现的频率和第二高频端衰减极端值出现的频率当中，在更靠近第一通带的频率上随温度改变的频率改变速率低于在另一频率上随温度改变的频率改变速率。因此，本发明在防止由于每个发送滤波器和接收滤波器的通带随温度改变而变化所引起的缺点且同时抑制每个发送滤波器和接收滤波器的通带宽度的减小方面是有效的。
而且，每个薄膜压电谐振器可包括声多层膜，其具有多个声阻抗不同的层，以及被布置在其中一个激励电极的、与压电薄膜相反的表面上，这样该激励电极被夹在声多层膜与压电薄膜之间；以及声多层膜中的多个层的一部分用作为温度补偿层的一部分。因此，本发明在使得谐振频率随温度改变的改变速率更接近于零方面是有效的。

Claims (20)

1.一种压电谐振滤波器，具有呈现被安排在通带的相对两端的低频端衰减极端值和高频端衰减极端值的频率特性，所述压电谐振滤波器包括：
并联谐振器，包括：具有压电特性的压电薄膜；和被布置在所述压电薄膜的相反两个表面上的一对激励电极，用于施加激励电压到所述压电薄膜，使得所述并联谐振器呈现所述低频端衰减极端值；
串联谐振器，包括：具有压电特性的压电薄膜；和被布置在所述压电薄膜的相反两个表面上的一对激励电极，用于施加激励电压到所述压电薄膜，使得所述串联谐振器呈现所述高频端衰减极端值；
温度补偿层，设置在所述串联谐振器和所述并联谐振器的至少一方上，用来使得谐振频率随温度改变的改变速率接近于零，其中，在出现所述低频端衰减极端值的第一频率上随温度改变的频率改变速率与在出现高频率端衰减极端值的第二频率上随温度改变的频率改变速率不同；
其中所述并联谐振器与所述串联谐振器形成一个梯形滤波器电路。
2.按照权利要求1的压电谐振滤波器，其中，所述温度补偿层设置在所述串联谐振器和所述并联谐振器双方上，在所述串联谐振器中的所述温度补偿层的厚度不同于在所述并联谐振器中的所述温度补偿层的厚度。
3.按照权利要求2的压电谐振滤波器，其中所述温度补偿层由氧化硅制成。
4.按照权利要求2的压电谐振滤波器，其中每个所述薄膜压电谐振器还包括声多层膜，其具有声阻抗不同的多个层，以及被布置在其中一个所述激励电极的、与所述压电薄膜相反的表面上，使得所述激励电极被夹在所述声多层膜与所述压电薄膜之间。
5.按照权利要求4的压电谐振滤波器，其中在所述声多层膜中的所述多个层的一部分用作为所述温度补偿层的一部分。
6.一种被连接到天线的双工器，包括：
发送滤波器，用来传送通过发送信号但截止接收信号，所述发送滤波器具有呈现被安排在第一通带的相对两端的第一低频端衰减极端值和第一高频端衰减极端值的频率特性；以及，
接收滤波器，用来传送通过接收信号但截止发送信号，所述接收滤波器具有呈现被安排在与所述第一通带不同的第二通带的相对两端的第二低频端衰减极端值和第二高频端衰减极端值的频率特性，其中，
所述发送滤波器包括：
并联谐振器，包括：具有压电特性的压电薄膜；和被布置在所述压电薄膜的相反两个表面上的一对激励电极，用于施加激励电压到所述压电薄膜，使得所述并联谐振器呈现所述第一低频端衰减极端值；
串联谐振器，包括：具有压电特性的压电薄膜；和被布置在所述压电薄膜的相反两个表面上的一对激励电极，用于施加激励电压到所述压电薄膜，使得所述串联谐振器呈现所述第一高频端衰减极端值；
温度补偿层，设置在所述串联谐振器和所述并联谐振器的至少一方上，用来使得谐振频率随温度改变的改变速率接近于零，
在呈现所述第一低频端衰减极端值的频率和呈现所述第一高频端衰减极端值的频率当中，在更靠近所述第二通带的频率上随温度改变的频率改变速率低于在另一频率上随温度改变的频率改变速率；
其中所述并联谐振器与所述串联谐振器形成一个梯形滤波器电路。
7.按照权利要求6的双工器，所述温度补偿层设置在所述串联谐振器和所述并联谐振器双方上，在所述串联谐振器中的所述温度补偿层的厚度不同于在所述并联谐振器中的所述温度补偿层的厚度。
8.按照权利要求7的双工器，其中所述温度补偿层由氧化硅制成。
9.按照权利要求7的双工器，其中每个所述薄膜压电谐振器还包括声多层膜，其具有声阻抗不同的多个层，以及被布置在其中一个所述激励电极的、与所述压电薄膜相反的表面上，使得所述激励电极被夹在所述声多层膜与所述压电薄膜之间。
10.按照权利要求9的双工器，其中在所述声多层膜中的所述多个层的一部分用作为所述温度补偿层的一部分。
11.一种被连接到天线的双工器，包括：发送滤波器，用来传送通过发送信号但截止接收信号，所述发送滤波器具有呈现被安排在第一通带的相对两端的第一低频端衰减极端值和第一高频端衰减极端值的频率特性；以及，接收滤波器，用来传送通过接收信号但截止发送信号，所述接收滤波器具有呈现被安排在与所述第一通带不同的第二通带的相对两端的第二低频端衰减极端值和第二高频端衰减极端值的频率特性，其中，
所述接收滤波器包括：
并联谐振器，包括：具有压电特性的压电薄膜；和被布置在所述压电薄膜的相反两个表面上的一对激励电极，用于施加激励电压到所述压电薄膜，使得所述并联谐振器呈现所述第二低频端衰减极端值；
串联谐振器，包括：具有压电特性的压电薄膜；和被布置在所述压电薄膜的相反两个表面上的一对激励电极，用于施加激励电压到所述压电薄膜，使得所述串联谐振器呈现所述第二高频端衰减极端值；
温度补偿层，设置在所述串联谐振器和所述并联谐振器的至少一方上，用来使得谐振频率随温度改变的改变速率接近于零，
在呈现所述第二低频端衰减极端值的频率和呈现所述第二高频端衰减极端值的频率当中，在更靠近所述第一通带的频率上随温度改变的频率改变速率低于在另一频率上随温度改变的频率改变速率；
其中所述并联谐振器与所述串联谐振器形成一个梯形滤波器电路。
12.按照权利要求11的双工器，其中，所述温度补偿层设置在所述串联谐振器和所述并联谐振器双方上，在所述串联谐振器中的所述温度补偿层的厚度不同于在所述并联谐振器中的所述温度补偿层的厚度。
13.按照权利要求12的双工器，其中所述温度补偿层由氧化硅制成。
14.按照权利要求12的双工器，其中每个所述薄膜压电谐振器还包括声多层膜，其具有声阻抗不同的多个层，以及被布置在其中一个所述激励电极的、与所述压电薄膜相反的表面上，使得所述激励电极被夹在所述声多层膜与所述压电薄膜之间。
15.按照权利要求14的双工器，其中在所述声多层膜中的所述多个层的一部分用作为所述温度补偿层的一部分。
16.一种被连接到天线的双工器，包括：发送滤波器，用来传送通过发送信号但截止接收信号，所述发送滤波器具有呈现被安排在第一通带的相对两端的第一低频端衰减极端值和第一高频端衰减极端值的频率特性；以及，接收滤波器，用来传送通过接收信号但截止发送信号，所述接收滤波器具有呈现被安排在与所述第一通带不同的第二通带的相对两端的第二低频端衰减极端值和第二高频端衰减极端值的频率特性，其中，
所述发送滤波器包括：
第一并联谐振器，包括：具有压电特性的压电薄膜；和被布置在所述压电薄膜的相反两个表面上的一对激励电极，用于施加激励电压到所述压电薄膜，所述第一并联谐振器呈现所述第一低频端衰减极端值；
第一串联谐振器，包括：具有压电特性的压电薄膜；和被布置在所述压电薄膜的相反两个表面上的一对激励电极，用于施加激励电压到所述压电薄膜，所述第一串联谐振器呈现所述第一高频端衰减极端值；
第一温度补偿层，设置在所述第一串联谐振器和所述第一并联谐振器的至少一方上，用来使得谐振频率随温度改变的改变速率接近于零，
所述接收滤波器包括：
第二并联谐振器，包括：具有压电特性的压电薄膜；和被布置在所述压电薄膜的相反两个表面上的一对激励电极，用于施加激励电压到所述压电薄膜，使得所述第二并联谐振器呈现所述第二低频端衰减极端值；
第二串联谐振器，包括：具有压电特性的压电薄膜；和被布置在所述压电薄膜的相反两个表面上的一对激励电极，用于施加激励电压到所述压电薄膜，使得所述第二串联谐振器呈现所述第二高频端衰减极端值；
第二温度补偿层，设置在所述第二串联谐振器和所述第二并联谐振器的至少一方上，用来使得谐振频率随温度改变的改变速率接近于零，
在呈现所述第一低频端衰减极端值的频率和呈现所述第一高频端衰减极端值的频率当中，在更靠近所述第二通带的频率上随温度改变的频率改变速率低于在另一频率上随温度改变的频率改变速率；以及
在呈现所述第二低频端衰减极端值的频率和呈现所述第二高频端衰减极端值的频率当中，在更靠近所述第一通带的频率上随温度改变的频率改变速率低于在另一频率上随温度改变的频率改变速率；
其中所述第一并联谐振器与所述第一串联谐振器形成一个梯形滤波器电路；所述第二并联谐振器与所述第二串联谐振器也形成一个梯形滤波器电路。
17.按照权利要求16的双工器，其中，
所述第一温度补偿层设置在所述第一串联谐振器和所述第一并联谐振器双方上，在所述第一串联谐振器中的所述温度补偿层的厚度不同于在所述第一并联谐振器中的所述温度补偿层的厚度；
所述第二温度补偿层设置在所述第二串联谐振器和所述第二并联谐振器双方上，在所述第二串联谐振器中的所述温度补偿层的厚度不同于在所述第二并联谐振器中的所述温度补偿层的厚度。
18.按照权利要求17的双工器，其中所述温度补偿层由氧化硅制成。
19.按照权利要求17的双工器，其中每个所述薄膜压电谐振器还包括声多层膜，其具有声阻抗不同的多个层，以及被布置在其中一个所述激励电极的、与所述压电薄膜相反的表面上，使得所述激励电极被夹在所述声多层膜与所述压电薄膜之间。
20.按照权利要求19的双工器，其中在所述声多层膜中的所述多个层的一部分用作为所述温度补偿层的一部分。
CNB2003101203202A 2002-12-11 2003-12-11 压电谐振滤波器和双工器 Expired - Lifetime CN100571030C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP359027/02 2002-12-11
JP359027/2002 2002-12-11
JP2002359027A JP3889351B2 (ja) 2002-12-11 2002-12-11 デュプレクサ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1507152A CN1507152A (zh) 2004-06-23
CN100571030C true CN100571030C (zh) 2009-12-16

Family

ID=32463451

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2003101203202A Expired - Lifetime CN100571030C (zh) 2002-12-11 2003-12-11 压电谐振滤波器和双工器

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6989723B2 (zh)
EP (1) EP1434346B1 (zh)
JP (1) JP3889351B2 (zh)
KR (1) KR100756096B1 (zh)
CN (1) CN100571030C (zh)
DE (1) DE60314715T2 (zh)
TW (1) TWI244259B (zh)

Families Citing this family (112)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6261754A (ja) * 1985-09-11 1987-03-18 Asahi Malleable Iron Co Ltd 複合中子鋳型を用いた鋳造法
US7275292B2 (en) 2003-03-07 2007-10-02 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Method for fabricating an acoustical resonator on a substrate
US6946928B2 (en) * 2003-10-30 2005-09-20 Agilent Technologies, Inc. Thin-film acoustically-coupled transformer
US7019605B2 (en) * 2003-10-30 2006-03-28 Larson Iii John D Stacked bulk acoustic resonator band-pass filter with controllable pass bandwidth
EP1528677B1 (en) * 2003-10-30 2006-05-10 Agilent Technologies, Inc. Film acoustically-coupled transformer with two reverse c-axis piezoelectric elements
US7391285B2 (en) * 2003-10-30 2008-06-24 Avago Technologies Wireless Ip Pte Ltd Film acoustically-coupled transformer
US7242270B2 (en) * 2003-10-30 2007-07-10 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Decoupled stacked bulk acoustic resonator-based band-pass filter
US7332985B2 (en) * 2003-10-30 2008-02-19 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte Ltd. Cavity-less film bulk acoustic resonator (FBAR) devices
GB0402007D0 (en) * 2004-01-30 2004-03-03 Smiths Group Plc Acoustic devices and fluid-gauging
US7327205B2 (en) * 2004-03-12 2008-02-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. Demultiplexer and surface acoustic wave filter
US7446629B2 (en) * 2004-08-04 2008-11-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Antenna duplexer, and RF module and communication apparatus using the same
WO2006018788A1 (en) * 2004-08-20 2006-02-23 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Narrow band bulk acoustic wave filter
US7388454B2 (en) * 2004-10-01 2008-06-17 Avago Technologies Wireless Ip Pte Ltd Acoustic resonator performance enhancement using alternating frame structure
US8981876B2 (en) * 2004-11-15 2015-03-17 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Piezoelectric resonator structures and electrical filters having frame elements
US7202560B2 (en) 2004-12-15 2007-04-10 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Wafer bonding of micro-electro mechanical systems to active circuitry
US7791434B2 (en) * 2004-12-22 2010-09-07 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic resonator performance enhancement using selective metal etch and having a trench in the piezoelectric
DE102004062312B3 (de) * 2004-12-23 2006-06-01 Infineon Technologies Ag Piezoelektrischer Resonator mit verbesserter Temperaturkompensation und Verfahren zum Herstellen desselben
US7427819B2 (en) * 2005-03-04 2008-09-23 Avago Wireless Ip Pte Ltd Film-bulk acoustic wave resonator with motion plate and method
US7369013B2 (en) * 2005-04-06 2008-05-06 Avago Technologies Wireless Ip Pte Ltd Acoustic resonator performance enhancement using filled recessed region
US7436269B2 (en) * 2005-04-18 2008-10-14 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustically coupled resonators and method of making the same
US7934884B2 (en) * 2005-04-27 2011-05-03 Lockhart Industries, Inc. Ring binder cover
US7443269B2 (en) 2005-07-27 2008-10-28 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Method and apparatus for selectively blocking radio frequency (RF) signals in a radio frequency (RF) switching circuit
US7868522B2 (en) * 2005-09-09 2011-01-11 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Adjusted frequency temperature coefficient resonator
US7391286B2 (en) * 2005-10-06 2008-06-24 Avago Wireless Ip Pte Ltd Impedance matching and parasitic capacitor resonance of FBAR resonators and coupled filters
US7423503B2 (en) * 2005-10-18 2008-09-09 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic galvanic isolator incorporating film acoustically-coupled transformer
US7525398B2 (en) * 2005-10-18 2009-04-28 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustically communicating data signals across an electrical isolation barrier
US7737807B2 (en) 2005-10-18 2010-06-15 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic galvanic isolator incorporating series-connected decoupled stacked bulk acoustic resonators
US7675390B2 (en) * 2005-10-18 2010-03-09 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic galvanic isolator incorporating single decoupled stacked bulk acoustic resonator
US7463499B2 (en) * 2005-10-31 2008-12-09 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte Ltd. AC-DC power converter
US7561009B2 (en) * 2005-11-30 2009-07-14 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Film bulk acoustic resonator (FBAR) devices with temperature compensation
US7612636B2 (en) * 2006-01-30 2009-11-03 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Impedance transforming bulk acoustic wave baluns
US20070210724A1 (en) * 2006-03-09 2007-09-13 Mark Unkrich Power adapter and DC-DC converter having acoustic transformer
US7746677B2 (en) 2006-03-09 2010-06-29 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. AC-DC converter circuit and power supply
US7479685B2 (en) * 2006-03-10 2009-01-20 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Electronic device on substrate with cavity and mitigated parasitic leakage path
US7508286B2 (en) * 2006-09-28 2009-03-24 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. HBAR oscillator and method of manufacture
US20080202239A1 (en) * 2007-02-28 2008-08-28 Fazzio R Shane Piezoelectric acceleration sensor
US7903592B2 (en) * 2007-03-02 2011-03-08 Alcatel Lucent Systems and methods of efficient band amplification
US8027699B2 (en) * 2007-03-02 2011-09-27 Alcatel Lucent Systems and methods of band amplification with a shared amplifier
ES2308938B1 (es) * 2007-06-20 2010-01-08 Indiba, S.A. "circuito para dispositivos de radiofrecuencia aplicables a los tejidos vivos y dispositivo que lo contiene".
US20090079514A1 (en) * 2007-09-24 2009-03-26 Tiberiu Jamneala Hybrid acoustic resonator-based filters
US7791435B2 (en) * 2007-09-28 2010-09-07 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Single stack coupled resonators having differential output
FR2922696B1 (fr) * 2007-10-22 2010-03-12 St Microelectronics Sa Resonateur a ondes de lamb
JP5242185B2 (ja) * 2008-01-30 2013-07-24 京セラ株式会社 送受信用電子機器およびその制御方法、並びにプログラム
US7855618B2 (en) * 2008-04-30 2010-12-21 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Bulk acoustic resonator electrical impedance transformers
US7732977B2 (en) * 2008-04-30 2010-06-08 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Transceiver circuit for film bulk acoustic resonator (FBAR) transducers
JP2010091467A (ja) * 2008-10-09 2010-04-22 Rohm Co Ltd 圧力センサおよび圧力センサの製造方法
US8030823B2 (en) * 2009-01-26 2011-10-04 Resonance Semiconductor Corporation Protected resonator
US9735338B2 (en) 2009-01-26 2017-08-15 Cymatics Laboratories Corp. Protected resonator
US8291559B2 (en) * 2009-02-24 2012-10-23 Epcos Ag Process for adapting resonance frequency of a BAW resonator
WO2010122786A1 (ja) * 2009-04-23 2010-10-28 パナソニック株式会社 アンテナ共用器
WO2010146826A1 (ja) * 2009-06-18 2010-12-23 パナソニック株式会社 ラダー型弾性波フィルタ及びこれを用いたデュプレクサ
US8248185B2 (en) * 2009-06-24 2012-08-21 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic resonator structure comprising a bridge
US8902023B2 (en) * 2009-06-24 2014-12-02 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic resonator structure having an electrode with a cantilevered portion
KR101634339B1 (ko) * 2009-08-04 2016-06-28 삼성전자주식회사 Ｂａｗｒ을 이용한 듀얼-입력 듀얼-출력의 필터링 장치 및 상기 ｂａｗｒ로서 이용할 수 있는 공진 장치
FR2951023B1 (fr) * 2009-10-01 2012-03-09 St Microelectronics Sa Procede de fabrication d'oscillateurs monolithiques a resonateurs baw
FR2951024B1 (fr) * 2009-10-01 2012-03-23 St Microelectronics Sa Procede de fabrication de resonateur baw a facteur de qualite eleve
FR2951026B1 (fr) * 2009-10-01 2011-12-02 St Microelectronics Sa Procede de fabrication de resonateurs baw sur une tranche semiconductrice
US8193877B2 (en) * 2009-11-30 2012-06-05 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Duplexer with negative phase shifting circuit
US9243316B2 (en) 2010-01-22 2016-01-26 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Method of fabricating piezoelectric material with selected c-axis orientation
US8796904B2 (en) 2011-10-31 2014-08-05 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Bulk acoustic resonator comprising piezoelectric layer and inverse piezoelectric layer
US8962443B2 (en) 2011-01-31 2015-02-24 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Semiconductor device having an airbridge and method of fabricating the same
US9154112B2 (en) 2011-02-28 2015-10-06 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Coupled resonator filter comprising a bridge
US9203374B2 (en) 2011-02-28 2015-12-01 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Film bulk acoustic resonator comprising a bridge
US9048812B2 (en) 2011-02-28 2015-06-02 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Bulk acoustic wave resonator comprising bridge formed within piezoelectric layer
US9425764B2 (en) 2012-10-25 2016-08-23 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Accoustic resonator having composite electrodes with integrated lateral features
US9083302B2 (en) 2011-02-28 2015-07-14 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Stacked bulk acoustic resonator comprising a bridge and an acoustic reflector along a perimeter of the resonator
US9136818B2 (en) 2011-02-28 2015-09-15 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Stacked acoustic resonator comprising a bridge
US9148117B2 (en) 2011-02-28 2015-09-29 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Coupled resonator filter comprising a bridge and frame elements
US8575820B2 (en) 2011-03-29 2013-11-05 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Stacked bulk acoustic resonator
US9444426B2 (en) 2012-10-25 2016-09-13 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Accoustic resonator having integrated lateral feature and temperature compensation feature
US9748918B2 (en) * 2013-02-14 2017-08-29 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic resonator comprising integrated structures for improved performance
US8350445B1 (en) 2011-06-16 2013-01-08 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Bulk acoustic resonator comprising non-piezoelectric layer and bridge
KR101853740B1 (ko) * 2011-07-27 2018-06-14 삼성전자주식회사 체적 음향 공진기 및 체적 음향 공진기를 이용한 듀플렉서
JP2013038471A (ja) * 2011-08-03 2013-02-21 Taiyo Yuden Co Ltd 弾性波フィルタ
US8922302B2 (en) 2011-08-24 2014-12-30 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic resonator formed on a pedestal
US9099986B2 (en) 2011-09-30 2015-08-04 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Cross-sectional dilation mode resonators
US8600330B2 (en) * 2011-10-05 2013-12-03 Kathrein-Werke Kg Filter arrangement
US8923794B2 (en) * 2011-11-02 2014-12-30 Triquint Semiconductor, Inc. Temperature compensation of acoustic resonators in the electrical domain
JP5877043B2 (ja) 2011-11-22 2016-03-02 太陽誘電株式会社 デュプレクサ
CN103959647B (zh) * 2011-11-30 2016-08-17 天工松下滤波方案日本有限公司 梯型弹性波滤波器和利用该梯型弹性波滤波器的天线共用器
KR101959204B1 (ko) 2013-01-09 2019-07-04 삼성전자주식회사 무선 주파수 필터 및 무선 주파수 필터의 제조방법
JP6185292B2 (ja) 2013-06-10 2017-08-23 太陽誘電株式会社 弾性波デバイス
JP6374653B2 (ja) * 2013-11-18 2018-08-15 太陽誘電株式会社 弾性波フィルタ及び分波器
JP6368214B2 (ja) 2014-10-03 2018-08-01 太陽誘電株式会社 弾性波デバイス
DE102014117238B4 (de) * 2014-11-25 2017-11-02 Snaptrack, Inc. BAW-Resonator mit verringerter Eigenerwärmung, HF-Filter mit BAW-Resonator, Duplexer mit HF-Filter und Verfahren zur Herstellung
CN105141262B (zh) * 2015-07-21 2018-06-05 苏州能讯高能半导体有限公司 一种适用于f类或逆f类功率放大器的放大模块
CN109643984B (zh) * 2016-06-21 2023-09-01 诺思(天津)微系统有限责任公司 一种梯形结构宽带压电滤波器
KR20180017941A (ko) * 2016-08-11 2018-02-21 삼성전기주식회사 탄성파 필터 장치 및 그 제조방법
JP6885533B2 (ja) * 2017-01-27 2021-06-16 新日本無線株式会社 バルク弾性波共振器の製造方法
KR102369436B1 (ko) * 2017-04-19 2022-03-03 삼성전기주식회사 체적 음향 공진기
CN107453729B (zh) * 2017-06-28 2021-04-06 中国电子科技集团公司第五十五研究所 一种基于复合结构的温度补偿薄膜体声波谐振器
US10498001B2 (en) 2017-08-21 2019-12-03 Texas Instruments Incorporated Launch structures for a hermetically sealed cavity
US10775422B2 (en) 2017-09-05 2020-09-15 Texas Instruments Incorporated Molecular spectroscopy cell with resonant cavity
US10589986B2 (en) 2017-09-06 2020-03-17 Texas Instruments Incorporated Packaging a sealed cavity in an electronic device
US10549986B2 (en) 2017-09-07 2020-02-04 Texas Instruments Incorporated Hermetically sealed molecular spectroscopy cell
US10444102B2 (en) 2017-09-07 2019-10-15 Texas Instruments Incorporated Pressure measurement based on electromagnetic signal output of a cavity
US10551265B2 (en) 2017-09-07 2020-02-04 Texas Instruments Incorporated Pressure sensing using quantum molecular rotational state transitions
US10131115B1 (en) * 2017-09-07 2018-11-20 Texas Instruments Incorporated Hermetically sealed molecular spectroscopy cell with dual wafer bonding
US10424523B2 (en) 2017-09-07 2019-09-24 Texas Instruments Incorporated Hermetically sealed molecular spectroscopy cell with buried ground plane
US10544039B2 (en) 2017-09-08 2020-01-28 Texas Instruments Incorporated Methods for depositing a measured amount of a species in a sealed cavity
CN107733395A (zh) * 2017-11-14 2018-02-23 安徽云塔电子科技有限公司 一种压电谐振器和压电谐振器的制备方法
KR20200052928A (ko) * 2017-11-14 2020-05-15 안휘 윈타 일렉트로닉 테크놀로지스 컴퍼니 리미티드 압전 공진기 및 압전 공진기의 제조방법
JP2019145895A (ja) * 2018-02-16 2019-08-29 株式会社村田製作所 弾性波装置、マルチプレクサ、高周波フロントエンド回路及び通信装置
SG10201902753RA (en) * 2018-04-12 2019-11-28 Skyworks Solutions Inc Filter Including Two Types Of Acoustic Wave Resonators
CN111384909A (zh) * 2018-12-27 2020-07-07 天津大学 电极厚度不对称的体声波谐振器、滤波器和电子设备
CN110417373A (zh) * 2019-07-25 2019-11-05 华南理工大学 一种频率可调的横向场激励薄膜体声波谐振器及制备方法
CN111224641B (zh) * 2020-01-22 2021-08-10 诺思(天津)微系统有限责任公司 一种滤波器、双工器、高频前端电路及通信装置
CN111327295B (zh) * 2020-02-12 2020-11-27 诺思(天津)微系统有限责任公司 压电滤波器及其质量负载实现方法和含压电滤波器的装置
JP7456799B2 (ja) 2020-02-26 2024-03-27 太陽誘電株式会社 フィルタおよびマルチプレクサ
CN112054777A (zh) * 2020-05-09 2020-12-08 诺思(天津)微系统有限责任公司 体声波谐振器组件及制造方法、滤波器及电子设备
CN111884791B (zh) * 2020-07-01 2021-08-10 诺思(天津)微系统有限责任公司 一种双工器、多工器及通信装置
CN112653417A (zh) * 2020-12-18 2021-04-13 广东广纳芯科技有限公司 声表面波谐振器及该声表面波谐振器的制造方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58137317A (ja) * 1982-02-09 1983-08-15 Nec Corp 圧電薄膜複合振動子
JPS58153412A (ja) 1982-03-08 1983-09-12 Nec Corp 圧電薄膜複合振動子
JPS59141813A (ja) 1983-02-02 1984-08-14 Nec Corp 薄膜圧電振動子
JPS6068711A (ja) 1983-09-26 1985-04-19 Toshiba Corp 圧電薄膜共振子
JPS60171822A (ja) 1984-02-16 1985-09-05 Toshiba Corp 圧電薄膜共振子
JPS60189307A (ja) 1984-03-09 1985-09-26 Toshiba Corp 圧電薄膜共振器およびその製造方法
JPS6424547A (en) * 1987-07-20 1989-01-26 Nippon Telegraph & Telephone Delay telephone calling equipment
US5692279A (en) 1995-08-17 1997-12-02 Motorola Method of making a monolithic thin film resonator lattice filter
FI962815A0 (fi) 1996-07-11 1996-07-11 Lk Products Oy Duplex-filter
US6051907A (en) * 1996-10-10 2000-04-18 Nokia Mobile Phones Limited Method for performing on-wafer tuning of thin film bulk acoustic wave resonators (FBARS)
US5910756A (en) * 1997-05-21 1999-06-08 Nokia Mobile Phones Limited Filters and duplexers utilizing thin film stacked crystal filter structures and thin film bulk acoustic wave resonators
JP3468143B2 (ja) 1999-01-28 2003-11-17 株式会社村田製作所 誘電体フィルタ、誘電体ディプレクサおよび通信機
US6262637B1 (en) * 1999-06-02 2001-07-17 Agilent Technologies, Inc. Duplexer incorporating thin-film bulk acoustic resonators (FBARs)
US6307447B1 (en) * 1999-11-01 2001-10-23 Agere Systems Guardian Corp. Tuning mechanical resonators for electrical filter
US6441539B1 (en) * 1999-11-11 2002-08-27 Murata Manufacturing Co., Ltd. Piezoelectric resonator
EP1170862B1 (en) * 2000-06-23 2012-10-10 Murata Manufacturing Co., Ltd. Piezoelectric resonator and piezoelectric filter using the same
US6407649B1 (en) * 2001-01-05 2002-06-18 Nokia Corporation Monolithic FBAR duplexer and method of making the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR100756096B1 (ko) 2007-09-05
CN1507152A (zh) 2004-06-23
TWI244259B (en) 2005-11-21
US6989723B2 (en) 2006-01-24
JP2004193929A (ja) 2004-07-08
DE60314715D1 (de) 2007-08-16
US20040113720A1 (en) 2004-06-17
KR20040051539A (ko) 2004-06-18
EP1434346B1 (en) 2007-07-04
EP1434346A1 (en) 2004-06-30
DE60314715T2 (de) 2007-10-18
JP3889351B2 (ja) 2007-03-07
TW200415850A (en) 2004-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100571030C (zh) 压电谐振滤波器和双工器
US11258427B2 (en) Acoustic wave devices
KR100804407B1 (ko) 탄성 경계파 장치의 제조방법
US7148604B2 (en) Piezoelectric resonator and electronic component provided therewith
US8138856B2 (en) High-frequency acoustic wave device
EP1455448B1 (en) Filter circuitry
US10270420B2 (en) Surface elastic wave device comprising a single-crystal piezoelectric film and a crystalline substrate with low visoelastic coefficients
US6437484B1 (en) Piezoelectric resonator
JP2007267405A (ja) 圧電共振子を含むフィルタ構造および構成
US7170370B2 (en) Filter device capable of obtaining attenuation characteristic of sharpness in narrow band width and branching filter using the same
US7075214B2 (en) Piezoelectric resonator and electronic component provided therewith
US20150303895A1 (en) Transducer with bulk waves surface-guided by synchronous excitation structures
KR20010023310A (ko) 저역 통과 구성을 이용하는 ｓａｗ 필터 및 그 제조 방법
US20210159885A1 (en) Electroacoustic resonator, rf filter with increased usable bandwidth and method of manufacturing an electroacoustic resonator
Lin et al. Two-port filters and resonators on AlN/3C-SiC plates utilizing high-order Lamb wave modes
CN102084590B (zh) 具有高集成度的hbar共振器
CN116633305B (zh) 声表面波谐振器、mems设备
CN112042119A (zh) 电声滤波器、复用器和制造电声滤波器的方法
KR20000057229A (ko) 이중 반사 격자를 갖는 음향파 공진기 및 필터
US6621194B1 (en) Piezoelectric element having thickness shear vibration and mobile communication device using the same
JP3733020B2 (ja) 圧電素子およびそれを用いた移動体通信装置
Zheng et al. A comparative study of acoustic loss in piezoelectric on insulator (POI) substrates
Henrot et al. Ridge-shaped periodically poled transducer for wide band RF filter

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20170911

Address after: California, USA

Patentee after: SNAPTRACK, Inc.

Address before: Tokyo, Japan

Patentee before: TDK Corp.

CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20091216