專利名稱：表面聲波濾波器、平衡型電路以及通信設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于無線通信設(shè)備中的高頻電路等的表面聲波濾波器、平衡型電路以及通信設(shè)備。
背景技術(shù)：
移動(dòng)通信的最新發(fā)展要求移動(dòng)設(shè)備部件具有更高的性能以及更小的尺寸。更進(jìn)一步，為了提高此類部件的抗噪聲特性，隨著對RF(射頻)級使用的更平衡的濾波器的需要，已經(jīng)有了更平衡的半導(dǎo)體部件(例如，集成電路的(IC)的半導(dǎo)體部件)可供使用。
順便提一下，作為一種移動(dòng)通信設(shè)備等中RF級的濾波器，表面聲波(SAW)濾波器已得到廣泛使用。尤其是，縱向耦合模式型表面聲波濾波器是一種用于RF級的濾波器，該濾波器具有一個(gè)可輕松實(shí)現(xiàn)上述平衡的平衡型端子。人們期望這種濾波器可以具有低損耗、高衰減以及優(yōu)良的平衡特性。
參照圖17(a)和17(b)，以下將討論傳統(tǒng)的表面聲波濾波器的結(jié)構(gòu)。圖17(a)是傳統(tǒng)的表面聲波濾波器的平面視圖；而圖17(b)是沿直線A-A′的傳統(tǒng)表面聲波濾波器的橫斷面視圖。
如圖17(a)所示，傳統(tǒng)表面聲波濾波器是一種縱向耦合模式型表面聲波濾波器，它包括一個(gè)壓電基片100；形成在壓電基片100上且與平衡型端子161和162連接的IDT(交指型轉(zhuǎn)換器/叉指式換能器)電極110；形成在壓電基片100上與非平衡型端子171連接的IDT電極120；形成在壓電基片100上與非平衡型端子171連接的IDT電極130；一個(gè)將IDT電極110連接到平衡型端子161的連接電極181；一個(gè)將IDT電極110連接到平衡型端子162的連接電極182；一個(gè)將IDT電極120和130連接到非平衡型端子171的連接電極191；以及反射器電極140和150。
接下來，將詳細(xì)描述傳統(tǒng)表面聲波濾波器的結(jié)構(gòu)。
壓電基片100由有效相對介電常數(shù)約為40或更高的鉭酸鋰(LiTaO3)構(gòu)成，且形狀類似平面。此外，有效相對介電常數(shù)定義為(ε11T×ε33T)1/2，其中ε11T和ε33T代表相對介電常數(shù)張量。
IDT電極110具有許多形成在壓電基片100上、形狀如梳齒的梳型電極或電極指(electrode fingers)(參見圖17(b))。這些電極指由低阻抗的鋁合金金屬薄膜構(gòu)成。IDT電極110上端的匯流條通過連接電極181與平衡型端子161相連，而IDT電極110的下端匯流條通過連接電極182與平衡型端子162相連。
IDT電極120的結(jié)構(gòu)與IDT電極110相似，它也具有許多形成在壓電基片100上形狀如梳齒的電極指(參見圖17(b))。這些電極指由低阻抗的鋁合金金屬薄膜構(gòu)成。IDT電極120上端的匯流條通過連接電極191與非平衡型端子171相連，而IDT電極120的下端匯流條接地。
IDT電極130的結(jié)構(gòu)與IDT電極120的相似，它也具有許多形成在壓電基片100上形狀如梳齒的電極指(參見圖17(b))。這些電極指由低阻抗的鋁合金金屬薄膜構(gòu)成。IDT電極130上端的匯流條通過連接電極191與非平衡型端子171相連，而IDT電極130的下端匯流條接地。
反射器電極140具有許多形成在壓電基片100上形狀如梳齒的電極指(參見圖17(b))。這些電極指由低阻抗的鋁合金金屬薄膜構(gòu)成。反射器電極140的設(shè)計(jì)是為了反射沿箭頭X方向傳播的表面聲波，而防止該聲波漏散到A側(cè)。
反射器電極150具有許多形成在壓電基片100上形狀如梳齒的電極指(參見圖17(b))。這些電極指由低阻抗的鋁合金金屬薄膜構(gòu)成。反射器電極150的設(shè)計(jì)是為了反射沿箭頭Y方向傳播的表面聲波，而防止該聲波漏散到A′側(cè)。
接下來，將要討論傳統(tǒng)表面聲波濾波器的操作。
以下，將就平衡型端子161和162為輸入端子而非平衡型端子171為輸出端子(與當(dāng)非平衡型端子171為輸入端子而平衡型端子161和162為輸出端子時(shí)的情況相似)的情況進(jìn)行討論。
當(dāng)輸入電信號從平衡型端子161和162輸入時(shí)，在壓電基片100上會激起表面聲波。激起的表面聲波包含在反射器電極140以及反射器電極150之間。在這種縱向耦合模式型的表面聲波濾波器中，使用這樣產(chǎn)生的共振模式實(shí)現(xiàn)濾波，且輸出電信號從非平衡型端子171中提取。
參考圖18(a)至18(c)，以下將討論通帶為900MHz的傳統(tǒng)表面聲波濾波器的平衡特性。圖18(a)為表示傳統(tǒng)表面聲波濾波器頻率與通過特性之間關(guān)系的說明圖；圖18(b)為表示傳統(tǒng)表面聲波濾波器的頻率與振幅平衡特性之間關(guān)系的說明圖；而圖18(c)為表示傳統(tǒng)表面聲波濾波器頻率與相位平衡特性之間關(guān)系的說明圖。
在圖18(b)到18(c)中，f1表示與最小損耗差2dB的點(diǎn)的低通一側(cè)頻率；f2表示與最小損耗差2dB的點(diǎn)的高通一側(cè)頻率；而f0表示f1與f2之間的中心頻率。
傳統(tǒng)表面聲波濾波器的振幅平衡特性是平衡型端子161與非平衡型端子171之間信號的振幅與平衡型端子162與非平衡型端子171之間信號的振幅之間的某個(gè)偏差值。因此，當(dāng)偏差為0時(shí)，振幅平衡特性為無降級的最優(yōu)特性。
此外，傳統(tǒng)表面聲波濾波器的相位平衡特性是平衡型端子161與非平衡型端子171之間信號相位與平衡型端子162與非平衡型端子171之間信號的相位之差的180°偏離量。因此，當(dāng)偏差為0時(shí)，相位平衡特性為無降級的高優(yōu)特性。
此外，在壓電基片與連接到非平衡型端子的IDT電極之間，設(shè)置的表面聲波濾波器形成有一層絕緣薄膜(參見，例如，日本專利公開第52-30360號；日本專利公開第52-30361號以及日本專利公開第11-88101號)。然而，這種表面聲波濾波器不具有與平衡型端子相連的IDT電極，而絕緣體薄膜用于調(diào)整頻率以及保護(hù)可溶性壓電基片。
為參考完整，這里加入了文件“日本專利公開第52-30360號”、“日本專利公開第52-30361號”以及“日本專利公開第11-88101號”的全部公開內(nèi)容。
然而，傳統(tǒng)表面聲波濾波器的振幅平衡特性具有一個(gè)最小值-1.7dB以及一個(gè)最大值+1.0dB，這樣在f1≤f≤f2的通帶中，波動(dòng)幅度高達(dá)2.7dB(見圖18(b))。而且，傳統(tǒng)表面聲波濾波器的相位平衡特性具有一個(gè)最小值-8度以及一個(gè)最大值+9度，這樣在f1≤f≤f2的通帶中，波動(dòng)幅度高達(dá)17度(見圖18(c))。
如上所述，傳統(tǒng)表面聲波濾波器無法取得充分優(yōu)選的平衡特性(圖18(a)到18(c))。
而且，目前對傳統(tǒng)表面聲波濾波器的平衡特性下降的原因尚無相應(yīng)研究。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述通常存在的問題，本發(fā)明的目的就在于提供能夠一種表面聲波濾波器、一種平衡型電路以及一種通信設(shè)備，利用它們可以取得更優(yōu)選的平衡特性。
本發(fā)明的第1方面是一種表面聲波濾波器，包括一種壓電基片(200)；形成在壓電基片(200)上且與平衡型端子連接的第一IDT電極(210)；形成在壓電基片(200)上且與平衡型端子或非平衡型端子連接的第二IDT電極(220，230)；一種分別將第一IDT電極(210)與第二IDT電極(220，230)連接到平衡型端子或非平衡型端子的連接電極(281，282，291)，以及一種形成在壓電基片(200)與連接電極(281，282，291)之間的絕緣薄膜(201)。絕緣薄膜(204，參見圖11)形成在壓電基片(200)與連接電極(283，284，292)之間，而不是形成在壓電基片(200)與第一IDT電極(210)和第二IDT電極(220，230)之間。
本發(fā)明的第2方面是根據(jù)第1方面的表面聲波濾波器，其中連接電極(281，282，29)包括將第一IDT電極(210)連接到平衡型端子的第一連接電極(281，282)；以及將第二IDT電極(220，230)連接到平衡型端子或非平衡型端子的第二連接電極(291)，以及形成絕緣薄膜(201)是為了進(jìn)一步減小至少下述之一(a)第一IDT電極(210)與第二IDT電極(220，230)之間的電容；(a)第一IDT電極(210)與第二連接電極(291)之間的電容；(c)第一連接電極(281，282)與第二IDT電極(220，230)之間的電容；以及(d)第一連接電極(281，282)與第二連接電極(291)之間的電容。
本發(fā)明的第3方面是根據(jù)第1方面的表面聲波濾波器，其中絕緣薄膜(201)形成在壓電基片(200)上，像一個(gè)平面，以及第一IDT電極(210)、第二IDT電極(220，230)和連接電極(281，282，291)都形成在像平面的絕緣薄膜(201)上。
本發(fā)明的第4方面是根據(jù)第1方面的表面聲波濾波器，其中絕緣薄膜(203，參見圖10)形成在壓電基片(200)與第一IDT電極(210)和第二IDT電極(220，230)之間，而不是形成在連接電極(281，282，291)與壓電基片(200)之間。
本發(fā)明的第5個(gè)方面是根據(jù)第1方面的表面聲波濾波器，包括一種形成在第一IDT電極(210)、第二IDT電極(220，230)和連接電極(281，282，291)中至少一種上面的覆蓋絕緣薄膜(206，見圖12)。
本發(fā)明的第6個(gè)方面是根據(jù)第1方面的表面聲波濾波器，其中在壓電基片(200)上，第一IDT電極(210)與第二IDT電極(220，230)按照傳播的表面聲波的主傳播方向排列。
本發(fā)明的第7方面是根據(jù)第7方面的表面聲波濾波器，其中第一IDT電極(210)由兩個(gè)IDT電極組成，這兩個(gè)IDT電極沿主傳播方向分別排列于第二IDT電極(220，230)兩側(cè)。
本發(fā)明的第8個(gè)方面是根據(jù)第7方面的表面聲波濾波器，其中第二IDT電極(220，230)由兩個(gè)IDT電極組成，這兩個(gè)IDT電極沿主傳播方向分別排列于第一IDT電極(210)兩側(cè)。
本發(fā)明的第9個(gè)方面是根據(jù)第7方面的表面聲波濾波器，進(jìn)一步包括兩個(gè)反射器電極(240，250)，它們中間排列有設(shè)置的第一IDT電極(210)與第二IDT電極(220，230)。
本發(fā)明的第10個(gè)方面是根據(jù)第1方面的表面聲波濾波器，其中第二IDT電極(220，230)與非平衡型端子相連。
本發(fā)明的第11個(gè)方面是根據(jù)第1方面的表面聲波濾波器，其中絕緣薄膜(201)包括氮化硅或氧化硅。
本發(fā)明的第12個(gè)方面是根據(jù)第1方面的表面聲波濾波器，其中壓電基片(200)包括鉭酸鋰或鈮酸鋰。
本發(fā)明的第13個(gè)方面是根據(jù)第1方面的表面聲波濾波器，其中絕緣薄膜(201)的有效相對介電常數(shù)比壓電基片(200)的要小。
本發(fā)明的第14個(gè)方面是根據(jù)第14方面的表面聲波濾波器，其中絕緣薄膜(201)具有壓電屬性。
本發(fā)明的第15個(gè)方面是根據(jù)第14方面的表面聲波濾波器，其中壓電基片(200)具有的有效相對介電常數(shù)均為40或更多。
本發(fā)明的16方面是一種平衡型電路，包括一個(gè)平衡型半導(dǎo)體(1002，1007，參見圖16)，處理發(fā)射的發(fā)射信號與/或接收的接收信號，以及根據(jù)第1方面的一個(gè)表面聲波濾波器(1003，1006)，它與平衡型半導(dǎo)體(1002，1007，參見圖16)相連，并對發(fā)射的發(fā)射信號與/或接收的接收信號進(jìn)行濾波。
本發(fā)明的17方面是一種通信設(shè)備，包括執(zhí)行發(fā)射與/或接收的發(fā)射與接收裝置(1001，1008，參見圖16)，以及根據(jù)第1方面的一個(gè)表面聲波濾波器(1003，1006)，對發(fā)射的發(fā)射信號與/或接收的接收信號實(shí)施濾波。


圖1(a)為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的一個(gè)表面聲波濾波器的平面圖；圖1(b)為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的表面聲波濾波器沿直線A-A’的橫斷面圖；圖2(a)為描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的表面聲波濾波器的頻率與通過特性之間關(guān)系的說明圖；圖2(b)為描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的表面聲波濾波器的頻率與振幅平衡特性之間關(guān)系的說明圖；圖2(c)為描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的表面聲波濾波器的頻率與相位平衡特性之間關(guān)系的說明圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1，假設(shè)存在寄生電容Cp1與Cp2時(shí)的表面聲波濾波器的平面圖；圖4(a)為描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1，假設(shè)存在寄生電容Cp1與Cp2(其中Cp1＝Cp2＝0.1pF)時(shí)，表面聲波濾波器頻率與振幅平衡特性之間關(guān)系的說明圖；圖4(b)為描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1，假設(shè)存在寄生電容Cp1與Cp2(其中Cp1＝Cp2＝0.1pF)時(shí)，表面聲波濾波器的頻率與相位平衡特性之間關(guān)系的說明圖；圖5(a)為描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的寄生電容Cp1＝Cp2的最大值和最小值與振幅平衡特性之間關(guān)系的說明圖；圖5(b)為描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的寄生電容Cp1＝Cp2的最大值和最小值與相位平衡特性之間關(guān)系的說明圖；圖6(a)為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的諧振器的平面圖；圖6(b)為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的諧振器沿直線A-A’的橫斷面圖；圖7為描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的諧振器的膜厚度與標(biāo)準(zhǔn)電容之間關(guān)系的說明圖；圖8為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的表面聲波濾波器的平面圖；圖9為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的表面聲波濾波器的局部經(jīng)放大的橫斷面圖；圖10(a)為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的表面聲波濾波器的平面圖；
10(b)為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的表面聲波濾波器沿直線A-A’的橫斷面圖；圖11(a)為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的表面聲波濾波器的平面圖；圖11(b)為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的表面聲波濾波器沿直線A-A’的橫斷面圖；圖12(a)為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例5的表面聲波濾波器的平面圖；圖12(b)為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例5的表面聲波濾波器沿直線A-A’的橫斷面圖；圖13為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例6的表面聲波濾波器的平面圖；圖14為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例7的表面聲波濾波器的平面圖；圖15為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例8的表面聲波濾波器的平面圖；圖16為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例9的通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖；圖17(a)是傳統(tǒng)表面聲波濾波器的平面視圖。
圖17(b)是沿直線A-A’傳統(tǒng)表面聲波濾波器的橫斷面視圖。
圖18(a)為描述該傳統(tǒng)表面聲波濾波器頻率與通過特性之間關(guān)系的說明圖；圖18(b)為描述該傳統(tǒng)表面聲波濾波器的頻率與振幅平衡特性之間關(guān)系的說明圖；圖18(c)為描述表面聲波濾波器頻率與相位平衡特性之間關(guān)系的說明圖；圖19為描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1，當(dāng)薄膜F形成在基片S與電極E1和E2之間時(shí)的寄生電容的說明圖；圖20為描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1，當(dāng)薄膜F不是形成在基片S與電極E1和E2之間時(shí)的寄生電容的說明圖。
符號說明200壓電基片201絕緣薄膜/電介質(zhì)薄膜210，220，230IDT電極240，250反射器電極
261，262平衡型端子271非平衡型端子281，282，291連接電極具體實(shí)施方式
以下將參照附圖討論本發(fā)明的各實(shí)施例。
(實(shí)施例1)首先，參考圖1(a)與1(b)，將討論根據(jù)本發(fā)明的表面聲波濾波器的結(jié)構(gòu)。這里，圖1(a)為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的表面聲波濾波器的平面圖；圖1(b)為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的表面聲波濾波器沿直線A-A’橫斷面圖。
與上述的傳統(tǒng)表面聲波濾波器相比，當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器具有更好的平衡特性。下面將具體討論有關(guān)理由的理論檢驗(yàn)等。
如圖1(a)與1(b)所示，當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器是一種縱向耦合模式型表面聲波濾波器，它包括一個(gè)壓電基片200；連接到平衡型端子261與262的IDT(交指型轉(zhuǎn)換器/叉指式換能器)電極210；連接到非平衡型端子271的IDT電極220；連接到非平衡型端子271的IDT電極230；一個(gè)將IDT電極210連接到平衡型端子261的連接電極281；一個(gè)將IDT電極210連接到平衡型端子262的連接電極282；一個(gè)將IDT電極220和230連接到非平衡型端子271的連接電極291；形成在壓電基片200與IDT電極210、220、230以及連接電極281，282，291之間的形狀如平面或如平面一樣形成的一種絕緣薄膜201。以及反射器電極240和250。
例如，壓電基片200對應(yīng)本發(fā)明的壓電基片；IDT電極210對應(yīng)本發(fā)明的第一IDT電極；IDT電極220和230對應(yīng)本發(fā)明的第二IDT電極；連接電極281和282對應(yīng)本發(fā)明的第一連接電極；連接電極291對應(yīng)本發(fā)明的第二連接電極；絕緣薄膜201對應(yīng)本發(fā)明的絕緣薄膜；以及反射器電極240和250對應(yīng)本發(fā)明的反射器電極。此外，平衡型端子261和262對應(yīng)本發(fā)明的平衡型端子；以及非平衡型端子271對應(yīng)本發(fā)明的非平衡型端子。
當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器的特征在于包括形成在壓電基片200與IDT電極210、220、230以及連接電極281，282，291之間、形狀如平面的絕緣薄膜201。
壓電基片200由有效相對介電常數(shù)為40或更高的鉭酸鋰(LiTaO3)構(gòu)成，且形狀類似平面。
絕緣薄膜201由有效相對介電常數(shù)約為10的氮化硅制成，它形成在壓電基片200上，厚度約為200A，形狀類似平面(參見圖1(b))。標(biāo)準(zhǔn)膜厚度(＝h/k)約為O.5％，其通過將絕緣薄膜201的厚度(＝h)由表面聲波的波長(＝λ)標(biāo)準(zhǔn)化得出。絕緣薄膜201是通過濺鍍/濺射法形成的。
IDT電極210具有許多形成在絕緣薄膜201上形狀如梳齒的電極指(參見圖1(b))。這些電極指由低阻抗的鋁合金金屬薄膜構(gòu)成。IDT電極210上端的匯流條通過連接電極281與平衡型端子261相連，而IDT電極210的下端匯流條通過連接電極282連接到平衡型端子282。
IDT電極220的結(jié)構(gòu)與IDT電極210的相似，它也具有許多形成在絕緣薄膜201上形狀如梳齒的電極指(參見圖1(b))。這些電極指由低阻抗的鋁合金金屬薄膜構(gòu)成。IDT電極220的上端匯流條通過連接電極291與非平衡型端子271相連，而IDT電極220的下端匯流條接地。
IDT電極230的結(jié)構(gòu)與IDT電極220的相似，它也具有許多形成在絕緣薄膜201上形狀如梳齒的電極指(參見圖1(b))。這些電極指由低阻抗的鋁合金金屬薄膜構(gòu)成。IDT電極230上端的匯流條通過連接電極291與非平衡型端子271相連，而IDT電極230的下端匯流條接地。連接電極281，282，和291為形成在絕緣薄膜201上進(jìn)行電連接的電極。
反射器電極240具有許多在絕緣薄膜201上形成并且形狀如梳齒的電極指(參見圖1(b))。這些電極指由低阻抗的鋁合金金屬薄膜構(gòu)成。反射器電極240的設(shè)計(jì)是為了反射沿箭頭X方向傳播的表面聲波，而該聲波不致漏散或泄漏到A側(cè)。
反射器電極250具有許多在絕緣薄膜201上形成并且形狀如梳齒的電極指(參見圖1(b))。這些電極指由低阻抗的鋁合金金屬薄膜構(gòu)成。反射器電極250的設(shè)計(jì)是為了反射沿箭頭Y方向傳播的表面聲波，而該聲波不致漏散或泄漏到A’側(cè)。
平衡型端子261與262為用于連接到如放大器(未示出)的平衡型設(shè)備的端子。
非平衡型端子271為用于連接到如開關(guān)的非平衡型設(shè)備(未示出)的端子。
接下來，將根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例，討論這種表面聲波濾波器的操作。
以下，將就平衡型端子261和262為輸入端子而非平衡型端子271為輸出端子(與當(dāng)非平衡型端子271為輸入端子而平衡型端子261和262為輸出端子時(shí)的情況相似)的情況進(jìn)行討論。
當(dāng)輸入電信號從平衡型端子261和262輸入時(shí)，在壓電基片200上會激起表面聲波。激起的表面聲波包含在反射器電極240以及反射器電極250之間。在這種縱向耦合模式型的表面聲波濾波器中，使用共振模式實(shí)現(xiàn)濾波，且輸出電信號從非平衡型端子271中提取。
參考圖2(a)至2(c)，以下將討論通帶約為900MHz的根據(jù)本實(shí)施例的表面聲波濾波器的平衡特性。圖2(a)為描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的表面聲波濾波器頻率與通過特性之間關(guān)系的說明圖；圖2(b)為描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的表面聲波濾波器頻率與振幅平衡特性之間關(guān)系的說明圖；圖2(c)為描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的表面聲波濾波器的頻率與相位平衡特性之間關(guān)系的說明圖。
在圖2(b)到2(c)中，如同上述的傳統(tǒng)表面聲波濾波器，f1表示在與最小損耗差2dB的點(diǎn)的低通一側(cè)頻率；f2表示與最小損耗差2dB的點(diǎn)的高通一側(cè)頻率；而f0表示f1與f2之間的中心頻率。
對于振幅平衡特性，當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器具有一個(gè)最小值約-1.7dB，以及一個(gè)最大值約+0.8dB，這樣在f1≤f≤f2的通帶中，波動(dòng)僅為約2.5dB(見圖2(b))。具體地，例如，當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器的振幅平衡特性的波動(dòng)要比傳統(tǒng)表面聲波濾波器(參見圖18(b))小至少大約0.2dB。
此外，對于相位平衡特性，當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器具有一個(gè)最小值約-5度，以及一個(gè)最大值約+9度，這樣在f1≤f≤f2的通帶中，波動(dòng)僅為約14度(見圖2(c))。具體地，例如，當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器的相位平衡特性的波動(dòng)要比傳統(tǒng)表面聲波濾波器(參見圖18(c))至少小大約3度。
如上所述，與上述的傳統(tǒng)表面聲波濾波器(參見圖18(a)到18(c))相比，當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器具有更好的平衡特性。
當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器的通過特性(參見圖2(a))約與上述的傳統(tǒng)表面聲波濾波器(參見圖18(a))的平衡特性相當(dāng)。因此，在沒有降低通過特性的條件下，平衡特性得到了改善。
與上述的傳統(tǒng)表面聲波濾波器相比，當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器的平衡特性得到了顯著提高。下面將就特性提高原因的理論檢驗(yàn)進(jìn)行討論。
首先，假設(shè)電極之間出現(xiàn)的寄生電容降低了表面聲波濾波器的平衡特性。
更具體地，如圖3所示，假設(shè)傳統(tǒng)表面聲波濾波器在連接電極181與191之間存在寄生電容Cp1和Cp2，由此平衡特性下降。這里，圖3為假定出現(xiàn)寄生電容Cp1與Cp2時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的表面聲波濾波器的平面圖。
然后，假定出現(xiàn)寄生電容Cp1與Cp2(其中Cp1＝Cp2＝0.1pF)時(shí)，發(fā)明者對這種表面聲波濾波器進(jìn)行了理論模擬，并取得如圖4(a)到4(b)中的模擬結(jié)果。圖4(a)為描述在本發(fā)明實(shí)施例1中假設(shè)出現(xiàn)寄生電容Cp1與Cp2時(shí)，表面聲波濾波器(其中Cp1＝Cp2＝0.1pF)頻率與振幅平衡特性之間關(guān)系的說明圖；圖4(b)為描述在本發(fā)明實(shí)施例1中假設(shè)存在寄生電容Cp1與Cp2時(shí)，表面聲波濾波器(其中Cp1＝Cp2＝0.1pF)頻率與相位平衡特性之間關(guān)系的說明圖。
如圖4(a)所示，對于假設(shè)存在寄生電容Cp1和Cp2的表面聲波濾波器的頻率與振幅平衡特性之間的關(guān)系，該表面聲波濾波器接近于處于非常優(yōu)選方式中的傳統(tǒng)表面聲波濾波器的關(guān)系(參見圖18(b))。此外，如圖4(b)所示，關(guān)于假設(shè)存在寄生電容Cp1和Cp2的表面聲波濾波器的頻率與相位平衡特性之間的關(guān)系，該表面聲波濾波器接近于處于非常優(yōu)選方式中的傳統(tǒng)表面聲波濾波器(參見圖18(b))的關(guān)系。
因此，可以理解由于在電極之間存在寄生電容，上述的傳統(tǒng)表面聲波濾波器的平衡特性下降的假設(shè)是正確的。
此外，很明顯平衡特性下降的主要原因在于在IDT電極110與IDT電極120以及130之間以及連接電極181連接電極191之間出現(xiàn)了寄生電容Cp1與Cp2(見圖3)。
結(jié)果，假設(shè)隨著這些寄生電容的增加，表面聲波濾波器的平衡特性下降。
然后，假定出現(xiàn)寄生電容Cp1與Cp2(其中Cp1＝Cp2＝O.1 0.2、0.3以及0.4pF)時(shí)，發(fā)明者對這種表面聲波濾波器進(jìn)行了理論模擬，并取得如圖5(a)到5(b)中的模擬結(jié)果。圖5(a)為描述寄生電容Cp1＝Cp2與根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的振幅平衡特性的最大值和最小值之間關(guān)系的說明圖；圖5(b)為描述寄生電容Cp1＝Cp2與根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的相位平衡特性的最大值和最小值之間關(guān)系的說明圖。
如圖5(a)所示，寄生電容Cp1＝Cp2與振幅平衡特性的最大值和最小值之間的關(guān)系是隨著Cp1＝Cp2的增加，最大值增加而最小值減小。此外，如圖5(b)所示，寄生電容Cp1＝Cp2與相位平衡特性的最大值和最小值之間的關(guān)系是隨著Cp1＝Cp2的增加，最大值增加而最小值減小。
因此，表面聲波濾波器的平衡特性隨著寄生電容的增加而下降的假設(shè)是正確的。
以下，假設(shè)為了減小寄生電容Cp1與Cp2以提高表面聲波濾波器的平衡特性，優(yōu)選地在壓電基片與IDT電極和連接電極之間形成一層絕緣薄膜。
然后，發(fā)明者做出如下假設(shè)如圖19所示，當(dāng)薄膜F形成在電極E1、E2與基片S之間時(shí)，電極E1和E2之間出現(xiàn)寄生電容。這里，圖19為描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1，當(dāng)薄膜F形成在基片S與電極E1和E2之間時(shí)的寄生電容的說明圖。
也就是說，對于電極E1和E2之間形成的電容，可以得出組合電容的近似值(1)串聯(lián)電容薄膜F的電容Cf1、基片S的電容Cs以及薄膜F的電容Cf2；(2)薄膜F的電容Cf3；以及(3)空氣部分A的電容Ca。組合電容由下式表達(dá)。
(公式1)(Cf1-1+Cs-1+Cf2-1)-1+Cf3+Ca這里，電極E1與E2上的空氣部分A認(rèn)為是一種自由空間。
此外，發(fā)明者做出如下假設(shè)如圖20所示，當(dāng)薄膜F不形成在基片S與電極E1和E2之間時(shí)，電極E1和E2之間出現(xiàn)寄生電容。這里，圖20為描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1，當(dāng)薄膜F不是形成在基片S與電極E1和E2之間時(shí)寄生電容的說明圖；也就是說，對于電極E1和E2之間形成的電容，可以得出合并電容的近似值(1)基片S的電容Cs；以及(2)空氣部分A的電容Ca。組合電容由下式表達(dá)。
(公式2)Cs+Ca因此，當(dāng)薄膜F的電容率或介電常數(shù)與厚度的選擇，滿足(公式3)(Cf1-1+Cs-1+Cf2-1)-1+Cf3＜Cs，且薄膜F形成在基片S電極E1和E2之間時(shí)，電極E1和E2之間形成的電容能夠比薄膜F不形成在基片S與電極E1和E2之間的情況更小。
因此，為了減小寄生電容Cp1與Cp2以提高表面聲波濾波器的平衡特性，優(yōu)選地在壓電基片與IDT電極和連接電極之間形成一層絕緣薄膜的假設(shè)是正確的。
由于電容Cp1＝Cp2隨著絕緣薄膜的電容率的減小而減小(參見公式1)，所以可以提高表面聲波濾波器的平衡特性。因此，同樣當(dāng)形成的壓電基片使用高介電常數(shù)的物質(zhì)(例如，鉭酸鋰)而不是低介電常數(shù)的物質(zhì)(例如，晶體)時(shí)，可以通過使用具有較低介電常數(shù)的絕緣薄膜提高平衡特性。而且，考慮到壓電基片S的耦合系數(shù)，需要對薄膜F的厚度進(jìn)行選擇，以便在將要處理的頻帶中得到優(yōu)選的濾波器特性，以及適應(yīng)不久的將來可能的更寬頻率。
為了通過實(shí)驗(yàn)支持上述理論的檢驗(yàn)，如圖6(a)和6(b)所示，發(fā)明者還檢查了諧振器的電容特性，其中絕緣薄膜201’形成在壓電基片200’與IDT電極210’和連接電極281’之間(這里，當(dāng)絕緣薄膜201’的厚度為O A時(shí)，表示未形成絕緣薄膜201’)，而因此得到圖7的電容特性。此外，圖6(a)為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的諧振器的平面圖；圖6(b)為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的諧振器沿直線A-A’橫斷面圖。此外，圖7為描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的諧振器的膜厚度與標(biāo)準(zhǔn)電容之間關(guān)系的說明圖。
這樣，實(shí)驗(yàn)證明絕緣薄膜的形成可以減小電容而提高平衡特性。
此外，雖然本實(shí)施例中的標(biāo)準(zhǔn)厚度為約0.5％，但也可以使用不同于標(biāo)準(zhǔn)厚度的其它厚度。
(實(shí)施例2)首先，參考圖8(a)與9，以下將討論根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的一種表面聲波濾波器的結(jié)構(gòu)。這里，圖8為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的表面聲波濾波器的平面圖。而圖9為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的表面聲波濾波器的局部經(jīng)放大的橫斷面圖。
如圖8與9所示，當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器是一種縱向耦合模式型表面聲波濾波器，它包括一個(gè)壓電基片200；連接到平衡型端子261與262的IDT電極210；連接到非平衡型端子271的IDT電極220；連接到非平衡型端子271的IDT電極230；一個(gè)將IDT電極210連接到平衡型端子261的連接電極281；一個(gè)將IDT電極210連接到平衡型端子262的連接電極282；一個(gè)將IDT電極220和230連接到非平衡型端子271的連接電極291；形成壓電基片200與IDT電極210、220、230以及連接電極281，282，291之間的形如平面的一種絕緣薄膜201；以及反射器電極240和250。
此外，絕緣薄膜202對應(yīng)本發(fā)明的絕緣薄膜。
當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的表面聲波濾波器的相似(參見圖1(a)和1(b))。
這里，如圖9所示，當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器的特征在于包括經(jīng)過蝕刻處理的絕緣薄膜202，當(dāng)對如IDT電極210的電極指之間的P的各個(gè)部分進(jìn)行蝕刻時(shí)，這些部分并不是設(shè)置在IDT電極210、220、230以及連接電極281、282和291下面。
絕緣薄膜202是一種由有效相對介電常數(shù)約為10的氮化硅制成，其形成在壓電基片200上，形狀類似平面(參見圖9)。絕緣薄膜202是通過濺鍍/濺射法形成的。
當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器的操作與實(shí)施例1的表面聲波濾波器的相似。
如同實(shí)施例1的表面聲波濾波器，當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器與傳統(tǒng)表面聲波濾波器相比具有更加優(yōu)選的平衡特性。
(實(shí)施例3)首先，參考圖10(a)與10(b)，以下將討論根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器的結(jié)構(gòu)。這里，圖10(a)為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的表面聲波濾波器的平面圖；圖10(b)為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的表面聲波濾波器沿直線A-A’橫斷面圖。
如圖10(a)與10(b)所示，當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器是一種縱向耦合模式型表面聲波濾波器，它包括一個(gè)壓電基片200；連接到平衡型端子261與262的IDT電極210；連接到非平衡型端子271的IDT電極220；連接到非平衡型端子271的IDT電極230；一個(gè)將IDT電極210連接到平衡型端子261的連接電極281；一個(gè)將IDT電極210連接到平衡型端子262的連接電極282；一個(gè)將IDT電極220和230連接到非平衡型端子271的連接電極291；形成在壓電基片200與IDT電極210、220和230之間的一層絕緣薄膜203。以及反射器電極240和250。
此外，絕緣薄膜203對應(yīng)本發(fā)明的絕緣薄膜。
當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的表面聲波濾波器的相似(參見圖1(a)和1(b))。
如圖1O(b)所示，當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器的特征在于包括絕緣薄膜203，它并不是形成在如IDT電極210的電極指之間的P的各個(gè)部分上，這些部分不是設(shè)置在IDT電極210、220、230下，而該絕緣薄膜203僅形成在電極210、220和230下面。
絕緣薄膜203是一種由有效相對介電常數(shù)約為10的氮化硅制成，并形成在壓電基片200上(參見圖10(b))。絕緣薄膜203是通過濺鍍/濺射法形成的。
當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器的操作與實(shí)施例1的表面聲波濾波器的相似。
在本實(shí)施例的表面聲波濾波器中，由于絕緣薄膜204形成在IDT電極210，220，230，等的下面的部分上，所IDT電極210、220和230的電容分量減小，因此如同實(shí)施例1的表面聲波濾波器，可以取得優(yōu)選的平衡特性。
(實(shí)施例4)首先，參考圖11(a)與11(b)，以下將討論根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器的結(jié)構(gòu)。圖11(a)為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的表面聲波濾波器的平面圖；圖10(b)為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的表面聲波濾波器沿直線A-A’橫斷面圖。
如圖11(b)所示，當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器是一種縱向耦合模式型表面聲波濾波器，它包括一個(gè)壓電基片200；連接到平衡型焊盤電極(terminal pad electrode)263與264的IDT電極210；連接到非平衡型焊盤272的IDT電極220；連接到非平衡型焊盤電極272的IDT電極230；一個(gè)將IDT電極210連接到平衡型焊盤電極263的連接電極283；一個(gè)將IDT電極210連接到平衡型焊盤電極264的連接電極284；一個(gè)將IDT電極220和230連接到非平衡型焊盤電極272的連接電極292；一種形成在壓電基片200與連接電極283、284和292之間的絕緣薄膜204；以及反射器電極240和250。
此外，連接電極283和284對應(yīng)本發(fā)明的第一連接電極；連接電極292對應(yīng)本發(fā)明的第二連接電極；而絕緣薄膜204對應(yīng)本發(fā)明的絕緣薄膜。此外，平衡型焊盤電極263和264對應(yīng)本發(fā)明的平衡型端子；以及非平衡型焊盤電極272對應(yīng)本發(fā)明的非平衡型端子。
當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的表面聲波濾波器的相似(參見圖1(a)和1(b))。
如圖11(a)與11(b)所示，當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器的特征在于包括絕緣薄膜204，它不是形成在IDT電極210、220和230等下面的部分上，而僅形成在連接電極283、284以及292下。
絕緣薄膜204是一種由有效相對介電常數(shù)約為10的氮化硅制成，并形成在壓電基片200上(參見圖10(b))。絕緣薄膜204是通過濺鍍/濺射法形成的。
連接電極283是一種形成在絕緣薄膜204上、形狀如線的電極，它由具有低阻抗的鋁合金的金屬薄膜構(gòu)成。
如同連接電極283，連接電極284是一種形成在絕緣薄膜204上形狀如線的電極，它由具有低阻抗的鋁合金的金屬薄膜構(gòu)成。
如同連接電極292，連接電極284是一種形成在絕緣薄膜204上形狀如線的電極，它由具有低阻抗的鋁合金的金屬薄膜構(gòu)成。
平衡型焊盤電極263與264是在線路封裝或面朝下裝配(facedownmounting)中的引導(dǎo)電極。
如同平衡型焊盤電極263和264，非平衡型焊盤電極272為線路結(jié)合或面朝下裝配中的引導(dǎo)電極。
當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器的操作與實(shí)施例2的表面聲波濾波器的相似。
在本實(shí)施例的表面聲波濾波器中，由于絕緣薄膜204形成在連接電極283、284及292、平衡型焊盤電極263和264和非平衡型焊盤電極272等下面的部分上，所以連接電極283、284及292、平衡型焊盤電極263和264和非平衡型焊盤電極272的電容分量減小，因此如同實(shí)施例1的表面聲波濾波器，可以取得優(yōu)選的平衡特性。
(實(shí)施例5)首先，參考圖12(a)與12(b)，以下將討論本實(shí)施例的表面聲波濾波器的結(jié)構(gòu)。這里，圖12(a)為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例5的表面聲波濾波器的平面圖；圖12(b)為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例5的表面聲波濾波器沿直線A-A’橫斷面圖；如圖12(a)與12(b)所示，當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器是一種縱向耦合模式型表面聲波濾波器，它包括一個(gè)壓電基片200；連接到平衡型端子261與262的IDT電極210；連接到非平衡型端子271的IDT電極220；連接到非平衡型端子271的IDT電極230；一個(gè)將IDT電極210連接到平衡型端子261的連接電極281；一個(gè)將IDT電極210連接到平衡型端子262的連接電極282；一個(gè)將IDT電極220和230連接到非平衡型端子271的連接電極291；形成在壓電基片200與IDT電極210、220、230以及連接電極281，282，291之間的形狀如平面的絕緣薄膜205；一種形成在IDT電極210、220和230以及連接電極281，282和291上、形狀如平面的覆蓋絕緣薄膜206；以及反射器電極240和250。
這里，覆蓋絕緣薄膜206對應(yīng)本發(fā)明的覆蓋絕緣薄膜。
當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的表面聲波濾波器的相似(參見圖1(a)和1(b))。
這里，如圖12(b)所示，當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器的特征在于包括形成在IDT電極210、220和230以及連接電極281，282和291上、形狀如平面的一種覆蓋絕緣薄膜206。
絕緣薄膜205是一種由有效相對介電常數(shù)約為10的氮化硅制成，其形成在壓電基片200上，形狀類似平面(參見圖12(b))。絕緣薄膜205是通過濺鍍/濺射法形成的。
覆蓋絕緣薄膜206是一種由有效相對介電常數(shù)約為10的氮化硅制成的薄膜，其形成在IDT電極210、220和230以及連接電極281，282和291上，形狀類似平面(參見圖12(b))。覆蓋絕緣薄膜206是通過濺鍍/濺射法形成的。
當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器的操作與實(shí)施例1的表面聲波濾波器的相似。
由于覆蓋絕緣薄膜206形成在設(shè)置在IDT電極210、220、230以及連接電極282，282，291上的部分上，當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器具有鈍化效果。
(實(shí)施例6)首先，參考圖13，以下將討論根據(jù)本實(shí)施例的表面聲波濾波器的結(jié)構(gòu)。這里，圖13為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例6的表面聲波濾波器的平面圖。
如圖13所示，當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器是一種縱向耦合模式型表面聲波濾波器，它包括一個(gè)壓電基片200；連接到非平衡型端子265的IDT電極211；連接到平衡型端子273的IDT電極221；連接到平衡型端子274的IDT電極231；一個(gè)將IDT電極211連接到非平衡型端子265的連接電極285；一個(gè)將IDT電極211連接到非平衡型端265的連接電極285；一個(gè)將IDT電極221連接到平衡型端子273的連接電極293；一個(gè)將IDT電極231連接到平衡型端子274的連接電極294；形成在壓電基片200與IDT電極211、221、231以及連接電極285，293，294之間的形狀如平面的一種絕緣薄膜201以及反射器電極240和250。
這里，I DT電極211對應(yīng)本發(fā)明的第二IDT電極；IDT電極221和231對應(yīng)本發(fā)明的第一IDT電極；連接電極285對應(yīng)本發(fā)明的第二連接電極；以及連接電極293和294對應(yīng)本發(fā)明的第一連接電極。此外，平衡型端子273和274對應(yīng)本發(fā)明的平衡型端子；以及非平衡型端子265對應(yīng)本發(fā)明的非平衡型端子。
當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的表面聲波濾波器的相似(參見圖1(a)和1(b))。
然而，當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器的特征在于，包括連接到非平衡型端子265的IDT電極211；連接到平衡型端子273的IDT電極221；連接到平衡型端子274的IDT電極231；將IDT電極211連接到非平衡型端子265的連接電極285；將IDT電極221連接到平衡型端子273的連接電極293；以及將IDT電極231連接到平衡型端子274的連接電極294.
IDT電極211具有許多形成在絕緣薄膜201上、形狀如梳齒的電極指。這些電極指由低阻抗的鋁合金金屬薄膜構(gòu)成。IDT電極211上端的匯流條通過連接電極285與平衡型端子265相連，而IDT電極211的下端匯流條接地。
IDT電極221的結(jié)構(gòu)與IDT電極211的相似，它也具有許多形成在絕緣薄膜201上形狀如梳齒的電極指。這些電極指由低阻抗的鋁合金金屬薄膜構(gòu)成。IDT電極221上端的匯流條接地，而IDT電極221的下端匯流條通過連接電極293與平衡型端子273相連。
IDT電極231的結(jié)構(gòu)與IDT電極221的相似，它也具有許多形成在絕緣薄膜201上形狀如梳齒的電極指。這些電極指由低阻抗的鋁合金金屬薄膜構(gòu)成。IDT電極231的上端匯流條接地，而IDT電極231的下端匯流條通過連接電極294與平衡型端子274相連。
連接電極285，293和294為形成在絕緣薄膜201上作電連接用的電極。
平衡型端子273與274為用于連接到如放大器(未示出)的平衡型設(shè)備的端子。
非平衡型端子265為用于連接到如開關(guān)的非平衡型設(shè)備(未示出)的端子。
當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器的操作與實(shí)施例1的表面聲波濾波器的相似。
當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器如同實(shí)施例1的表面聲波濾波器一樣具有優(yōu)選的平衡特性。
(實(shí)施例7)首先，參考圖14，以下將討論根據(jù)實(shí)施例的表面聲波濾波器的結(jié)構(gòu)。這里，圖14為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例7的表面聲波濾波器的平面圖。
如圖14所示，當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器是一種縱向耦合模式型表面聲波濾波器，它包括一個(gè)壓電基片200；連接到平衡型端子261與262的IDT電極210；連接到平衡型端子275與276的IDT電極222；連接到平衡型端子275與276的IDT電極232；一個(gè)將IDT電極210連接到平衡型端子261的連接電極281；一個(gè)將IDT電極210連接到平衡型端子262的連接電極282；一個(gè)將IDT電極222和232連接到平衡型端子275的連接電極295；一個(gè)將IDT電極222和232連接到平衡型端子276的連接電極296；在壓電基片200與IDT電極210、222、232以及連接電極281、282、295、296之間形成的形狀如平面的一種絕緣薄膜201；以及反射器電極240和250。
這里，IDT電極222和232對應(yīng)本發(fā)明的第二IDT電極；而連接電極295和296對應(yīng)本發(fā)明的第二連接電極。此外，平衡型端子275和276對應(yīng)本發(fā)明的平衡型端子。
當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的表面聲波濾波器的相似(參見圖1(a)和1(b))。
然而，當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器的特征在于包括連接到平衡型端子275和276的IDT電極222；連接到平衡型端子275和276的IDT電極232；將IDT電極222和232連接到平衡型端子275的連接電極295；以及將IDT電極222和232連接到平衡型端子276的連接電極296。
IDT電極222的結(jié)構(gòu)與IDT電極210的相似，它也具有許多形成在絕緣薄膜201上形狀如梳齒的電極指。這些電極指由低阻抗的鋁合金金屬薄膜構(gòu)成。IDT電極222上端的匯流條通過連接電極295與平衡型端子275相連，而IDT電極222的下端匯流條通過連接電極296連接到平衡型端子276。
IDT電極232的結(jié)構(gòu)與IDT電極222的相似，它也具有許多形成在絕緣薄膜201上形狀如梳齒的電極指。這些電極指由低阻抗的鋁合金金屬薄膜構(gòu)成。IDT電極232上端的匯流條通過連接電極295與平衡型端子275相連，而IDT電極232的下端匯流條通過連接電極296連接到平衡型端子276。
連接電極295和296為形成在絕緣薄膜201上作電連接用的電極。
平衡型端子275與276為用于連接到如放大器(未示出)的平衡型設(shè)備的端子。
當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器執(zhí)行的操作與實(shí)施例1的表面聲波濾波器的相同。
當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器如同實(shí)施例1的表面聲波濾波器一樣具有優(yōu)選的平衡特性。
(實(shí)施例8)首先，參考圖15，以下將討論根據(jù)本實(shí)施例的表面聲波濾波器的結(jié)構(gòu)。這里，圖15為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例8的表面聲波濾波器的平面圖。
如圖15所示，當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器是一種縱向耦合模式型表面聲波濾波器，它包括一個(gè)壓電基片200；連接到平衡型端子261與262的IDT電極210；連接到平衡型端子277的IDT電極223；連接到平衡型端子278的IDT電極233；一個(gè)將IDT電極210連接到平衡型端子261的連接電極281；一個(gè)將IDT電極210連接到平衡型端子262的連接電極282；一個(gè)將IDT電極223連接到平衡型端子277的連接電極297；一個(gè)將IDT電極233連接到平衡型端子278的連接電極298；在壓電基片200與IDT電極210、223、233以及連接電極281、282、297、298之間形成的形狀如平面的一種絕緣薄膜201；以及反射器電極240和250。
這里，IDT電極223和233相當(dāng)于本發(fā)明的第二IDT電極；而連接電極297和298對應(yīng)本發(fā)明的第二連接電極。此外，平衡型端子277和278相當(dāng)于本發(fā)明的平衡型端子；當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的表面聲波濾波器的相似(參見圖1(a)和1(b))。
然而，當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器的特征在于包括連接到平衡型端子277的IDT電極223；連接到平衡型端子278的IDT電極233；一個(gè)將IDT電極223連接到平衡型端子277的連接電極297；以及將IDT電極233連接到平衡型端子278的連接電極298.
IDT電極223的結(jié)構(gòu)與IDT電極210的相似，它也具有許多形成在絕緣薄膜201上形狀如梳齒的電極指。這些電極指由低阻抗的鋁合金金屬薄膜構(gòu)成。IDT電極223的上端匯流條通過連接電極297與平衡型端子277相連，而IDT電極223的下端匯流條接地。
IDT電極233的結(jié)構(gòu)與IDT電極223的相似，它也具有許多形成在絕緣薄膜201上形狀如梳齒的電極指。這些電極指由低阻抗的鋁合金金屬薄膜構(gòu)成。IDT電極233上端的匯流條通過連接電極298與平衡型端子278相連，而IDT電極233的下端匯流條接地。
連接電極297和298為形成在絕緣薄膜201上做電連接用的電極。
平衡型端子277與278為用于連接到如放大器(未示出)的平衡型設(shè)備的端子。
當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器執(zhí)行與實(shí)施例1的表面聲波濾波器的相同操作。
當(dāng)前實(shí)施例的表面聲波濾波器如同實(shí)施例1的表面聲波濾波器一樣具有優(yōu)選的平衡特性。
(實(shí)施例9)
首先，主要參考描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例9的通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖的圖16，以下將討論本發(fā)明的通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施例的通信設(shè)備包括一個(gè)發(fā)射用的發(fā)射電路1001；一個(gè)接收用的接收電路1008；一個(gè)用于發(fā)射的對要發(fā)射信號進(jìn)行濾波的表面聲波濾波器1003；以及一個(gè)用于接收的對接收信號進(jìn)行濾波的表面聲波濾波器1006。
這里，包括發(fā)射電路1001和接收電路1008的裝置對應(yīng)于本發(fā)明的發(fā)射與接收裝置；發(fā)射放大器1002和接收放大器1007對應(yīng)于本發(fā)明的平衡型半導(dǎo)體；而表面聲波濾波器1003和1006對應(yīng)于本發(fā)明的表面聲波濾波器。此外，包括發(fā)射放大器1002、接收放大器1007以及表面聲波濾波器1003及1006的裝置對應(yīng)于本發(fā)明的平衡型電路。
發(fā)射電路1001是一種發(fā)射信號經(jīng)過發(fā)射放大器1002、表面聲波濾波器1003以及開關(guān)1004，從天線1005發(fā)射的電路。
接收電路1008是一種輸入接收信號的電路，信號從天線1005接收，經(jīng)過開關(guān)1004、表面聲波濾波器1006以及接收放大器1007。
發(fā)射放大器1002是一種放大用于發(fā)射的發(fā)射信號的平衡型高功率放大器。
接收放大器1007是一種放大用于接收的接收信號的平衡型低噪聲放大器。
表面聲波濾波器1003是一種結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的表面聲波濾波器相似的發(fā)射濾波器。表面聲波濾波器1003具有連接平衡型發(fā)射放大器1002以及非平衡型開關(guān)1004的平衡型端子以及非平衡型端子。
表面聲波濾波器1006是一種結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的表面聲波濾波器相似的接收濾波器。表面聲波濾波器1006具有連接平衡型接收放大器1007以及非平衡型開關(guān)1004的平衡型端子以及非平衡型端子。
以下將討論本實(shí)施例的通信設(shè)備的操作。
由于接收的實(shí)現(xiàn)具有相同的操作，以下僅就實(shí)現(xiàn)發(fā)射時(shí)的發(fā)射操作進(jìn)行討論。
發(fā)射電路1001將要發(fā)射的發(fā)射信號輸出到發(fā)射放大器1002。
發(fā)射放大器1002輸入和放大從發(fā)射電路1001輸出的發(fā)射信號，并將經(jīng)放大的發(fā)射信號輸出到表面聲波濾波器1003。
表面聲波濾波器1003被輸入放大后的發(fā)射信號(該發(fā)送信號是經(jīng)平衡型端子從發(fā)射放大器1002輸出的)；該信號經(jīng)濾波后，表面聲波濾波器1003便將濾波后的發(fā)射信號從非平衡型端子輸出到開關(guān)1004。
開關(guān)1004被送入發(fā)射信號(經(jīng)表面聲波濾波器1003的濾波和輸出)，這些發(fā)射信號再從天線1005通過無線電波發(fā)射。
此表面聲波濾波器1003的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的具有優(yōu)選平衡特性的表面聲波濾波器相似；本實(shí)施例的通信設(shè)備因此可獲得高性能的發(fā)射操作。
自然，由于該表面聲波濾波器1006的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的相似，基于同樣的原因，本實(shí)施例的通信設(shè)備可以取得高性能的接收操作。
上面，對實(shí)施例1到9的細(xì)節(jié)已進(jìn)行了討論。
雖然在上述實(shí)施例中，本發(fā)明的第一IDT電極的數(shù)目為1或2，但該數(shù)目并不局限于1或2。因此，可以設(shè)置3個(gè)或更多的IDT電極。
此外，雖然在上述實(shí)施例中，本發(fā)明的第二IDT電極的數(shù)目為1或2，但數(shù)目并不局限于1或2。因此，可以設(shè)置3個(gè)或更多的IDT電極。
例如，當(dāng)?shù)谝籌DT電極的數(shù)目為2而第二IDT電極的數(shù)目為3(或第一IDT電極的數(shù)目為3而第二IDT電極的數(shù)目為2)時(shí)，縱向耦合模式型表面聲波濾波器可以由5個(gè)電極組成。
此外，在上述實(shí)施例中，本發(fā)明的第一IDT電極具有許多由鋁合金構(gòu)成、形狀如梳齒的電極指。然而，這種結(jié)構(gòu)并不局限于上述結(jié)構(gòu)。例如，本發(fā)明的第一IDT電極可以具有許多形狀如梳齒、由合金(例如銅(Cu)，鋁(Al)，金(Au)，銅一鋁合金(Al-Cu))組成的電極指。
此外，在上述實(shí)施例中，本發(fā)明的第二IDT電極具有許多由鋁合金構(gòu)成、形狀如梳齒的電極指。然而，這種結(jié)構(gòu)并不局限于上述結(jié)構(gòu)。例如，本發(fā)明的第二IDT電極可以具有許多由合金(例如銅(Cu)，鋁(Al)，金(Au)，銅—鋁合金(Al-Cu))組成的、形狀如梳齒的電極指。
自然，許多形狀如梳齒的電極指可以形成單電極，其中電極指一個(gè)接一個(gè)地交替排列；或者形成雙電極，其中電極指兩個(gè)兩個(gè)地交替排列?？梢允褂美缢^的抽出和變跡法(withdrawing and apodization)進(jìn)行加重或加權(quán)(weighting)處理。
此外，在上述實(shí)施例中，本發(fā)明的絕緣薄膜是使用氮化硅進(jìn)行設(shè)置的。然而，這種設(shè)置并不局限于上述結(jié)構(gòu)。例如，本發(fā)明的絕緣薄膜可以使用如氧化硅(SiO)的材料設(shè)置。
此外，在上述當(dāng)前實(shí)施例中，本發(fā)明的覆蓋絕緣薄膜是使用氮化硅進(jìn)行設(shè)置的。然而，這種設(shè)置并不局限于上述結(jié)構(gòu)。例如，本發(fā)明的覆蓋絕緣薄膜可以使用如氧化硅(SiO)的材料設(shè)置。
自然，絕緣薄膜和覆蓋絕緣薄膜的設(shè)置可以使用上述實(shí)施例中的同一材料。但此設(shè)置并不僅局限于上述材料，并且也可以不使用同樣的材料。例如，絕緣薄膜205(參見圖12(b))可以使用氮化硅設(shè)置；覆蓋絕緣薄膜206(參見圖12(b))可以使用氧化硅設(shè)置。
此外，可以使用某種具有壓電屬性的材料(例如氮化鋁(AlN)和氧化鋅(ZnO))制成的薄膜形成有效相對介電常數(shù)比壓電基片更小的絕緣薄膜。
此外，在上述實(shí)施例中，本發(fā)明的壓電基片使用鉭酸鋰設(shè)置。然而，這種設(shè)置并不局限于上述結(jié)構(gòu)。例如，本發(fā)明的基片可以使用如鈮酸鋰(LiNbO3)和鈮酸鉀(KNbO3)的材料設(shè)置。
此外，在上述實(shí)施例中，本發(fā)明的表面聲波濾波器為縱向耦合模式型。表面聲波濾波器的類型并不局限于此。例如，也可以采用(1)梯型像梯子一樣連接多個(gè)諧振器(圖6(a)和6(b))；(2)格型像格子一樣連接諧振器。
此外，在上述實(shí)施例中，本發(fā)明的平衡型半導(dǎo)體是一種平衡型放大器。半導(dǎo)體的類型并不局限于此。例如，也可以使用平衡型混頻器。
工業(yè)的應(yīng)用可能性如同上述描述提供的證據(jù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于表面聲波濾波器可以取得優(yōu)選的平衡特性。
權(quán)利要求
1.一種表面聲波濾波器，包括壓電基片；形成在壓電基片上且與平衡型端子連接的第一IDT電極；形成在壓電基片上且與平衡型端子或非平衡型端子連接的第二IDT電極；分別將第一IDT電極與第二IDT電極連接到平衡型端子或非平衡型端子的連接電極；以及絕緣薄膜，該絕緣薄膜形成在壓電基片與連接電極之間，而不形成在壓電基片與第一IDT電極以及第二IDT電極之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的表面聲波濾波器，其中連接電極包括將第一IDT電極連接到平衡型端子的第一連接電極和將第二IDT電極連接到平衡型端子或非平衡型端子的第二連接電極，以及所述絕緣薄膜形成為進(jìn)一步減小下述電容中的至少一種電容(a)第一IDT電極與第二IDT電極之間的電容；(b)第一IDT電極與第二連接電極之間的電容；(c)第一連接電極與第二IDT電極之間的電容；以及(d)第一連接電極與第二連接電極之間的電容。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的表面聲波濾波器，包括形成在第一IDT電極、第二IDT電極和連接電極中至少一個(gè)上的覆蓋絕緣薄膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的表面聲波濾波器，其中第一IDT電極和第二IDT電極按照在壓電基片上傳播的表面聲波的主傳播方向排列。
5.一種平衡型電路，包括處理發(fā)射的發(fā)射信號和/或接收的接收信號的平衡型半導(dǎo)體，以及根據(jù)權(quán)利要求1的表面聲波濾波器，該表面聲波濾波器與平衡型半導(dǎo)體相連，對發(fā)射的發(fā)射信號和/或接收的接收信號進(jìn)行濾波。
6.一種通信設(shè)備，包括執(zhí)行發(fā)射和/或接收的發(fā)射與接收裝置，以及根據(jù)權(quán)利要求1的表面聲波濾波器，該表面聲波濾波器對發(fā)射的發(fā)射信號和/或接收的接收信號執(zhí)行濾波。
全文摘要
一種可以取得充分平衡特征的表面聲波濾波器。該表面聲波濾波器包括壓電基片；形成在壓電基片上且與平衡型端子連接的第一IDT電極；形成在壓電基片上且與平衡型端子或非平衡型端子連接的第二IDT電極；分別將第一IDT電極與第二IDT電極連接到平衡型端子或非平衡型端子的連接電極；以及絕緣薄膜，該絕緣薄膜形成在壓電基片與連接電極之間，而不形成在壓電基片與第一IDT電極以及第二IDT電極之間。
文檔編號H03H9/00GK1945969SQ20061015989
公開日2007年4月11日 申請日期2003年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月6日
發(fā)明者中村弘幸, 大西慶治, 井上孝 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社