[發明專利]聲波器件和濾波器

有效

• 申請號: 201210027528.9
• 申請日: 2012-02-08
• 公開（公告）號: CN102638244A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 谷口真司;西原時弘;橫山剛;坂下武
• 申請（專利權）人: 太陽誘電株式會社
• 主分類號: H03H9/145
• 分類號: H03H9/145;H03H9/64
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;張旭東

技術領域

本發明的一個特定方面涉及聲波器件和濾波器。本發明的另一個方面涉及包括壓電薄膜諧振器的聲波器件和使用這種聲波器件的濾波器。

背景技術

使用壓電薄膜諧振器的聲波器件用作設置在無線通信設備中的濾波器。壓電薄膜諧振器包括膜體聲波諧振器(FBAR)并且被配置為具有壓電薄膜，該壓電薄膜具有分別設置有上電極和下電極的相對表面。壓電薄膜諧振器的諧振頻率依賴于上電極和下電極隔著壓電薄膜彼此面對的部分的厚度。這個部分稱為諧振部分。在上電極和下電極分別由不同材料制成的情況下，諧振部分的諧振頻率依賴于材料以及膜厚度。

日本專利申請公開No.2002-335141(文件1)公開了這樣一種技術，其中在諧振部分中形成有質量負荷膜以改變壓電薄膜諧振器的諧振頻率。以下描述的文件2到5公開了在諧振部分中的質量負荷膜中形成開口的技術(文件2：日本專利申請公開No.2002-515667；文件3：美國專利No.6657363；文件4：日本專利申請公開No.2008-172494；文件5：國際公布No.2010/061479)。日本專利申請公開No.2007-535279(文件6)公開了一種在諧振部分中形成條帶形狀的質量負荷膜的技術。根據文件1到6，針對每個諧振器調整諧振頻率。

根據文件1公開的技術，通過形成具有不同厚度的質量負荷膜來實現具有不同諧振頻率的諧振器。通過多次進行一系列膜生長工序、光刻工序和蝕刻工序，來形成這種質量負荷膜。這使得制造工序復雜并且增加生產成本。根據文件2到6，通過構圖在諧振部分中存在質量負荷膜會增加雜波強度，導致諧振性能的劣化。結果，頻率可調范圍變窄。

發明內容

根據本發明的一個方面，目的是抑制諧振特性的劣化。

根據本發明的另一個方面，提供了一種聲波器件，所述聲波器件包括：基板；壓電膜，所述壓電膜形成在所述基板上；下電極，所述下電極設置在所述壓電膜的第一表面上；上電極，所述上電極設置在所述壓電膜的與所述第一表面相對的第二表面上；以及質量負荷膜，所述質量負荷膜在諧振部分中具有第一圖案和第二圖案，在所述諧振部分中所述下電極和所述上電極隔著所述壓電膜彼此面對，

所述第一圖案具有多個部分，并且所述第二圖案具有將所述第一圖案的所述多個部分相互連接的多個部分。

附圖說明

圖1是梯型濾波器的電路圖；

圖2A是第一實施方式中使用的壓電薄膜諧振器的平面圖，圖2B是第一實施方式中使用的串聯諧振器的截面圖，圖2C是第一實施方式中使用的并聯諧振器的截面圖；

圖3A是示例性質量負荷膜的平面圖，圖3B是沿著圖3A中的線A-A截取的截面圖；

圖4A是另一個示例性質量負荷膜的平面圖，圖4B是沿著圖4A中的線A-A截取的截面圖；

圖5A到圖5D是示例性第一圖案和第二圖案的平面圖；

圖6A到圖6D是不同的示例性第一圖案和第二圖案的平面圖；

圖7是與覆蓋率相關聯的圖案大小L1/圖案節距(pitch)Lp的曲線圖；

圖8A是第一實施方式中采用的諧振部分的平面圖，圖8B是第一比較示例中采用的諧振部分的平面圖；

圖9A和圖9B分別是第一實施方式和第一比較示例的諧振器的反射特性的史密斯圖；

圖10A和圖10B分別是第一實施方式和第一比較示例的諧振器的通過特性的曲線圖；

圖11A到圖11C分別是第一實施方式的第一變型例、第二比較示例和第三比較示例的諧振器的反射特性的史密斯圖；

圖12A到圖12C分別是第一實施方式的第一變型例、第二比較示例和第三比較示例的諧振器的通過特性的曲線圖；

圖13是第一實施方式的第一變型例和第三比較示例中的覆蓋率和圖案間隔Ls之間的關系的曲線圖；

圖14A和圖14B是第二實施方式的質量負荷膜的截面圖；

圖15A是第三實施方式的串聯諧振器的截面圖，圖15B是第三實施方式的并聯諧振器的截面圖；

圖16是根據第四實施方式的示例性晶格型濾波器的電路圖；以及

圖17是第五實施方式的框圖。

具體實施方式

下面參照附圖描述本發明的實施方式。

第一實施方式