专利名称：声表面波装置、声表面波滤波器和声表面波装置的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用作例如谐振器和带通滤波器的声表面波装置、声表面波滤波器和声表面波装置的制造方法。
近年来，在便携式电话系统中，随着用户和各种服务的增加，每个用于发送和接收的频带都已经被加宽，并且发送频率和接收频率已经相互接近。相应地，在要用于便携式电话的带通滤波器中，需要滤波器是宽带的，并且通带附近的衰减特性出众。当以作为欧洲的便携式电话系统的EGSM为例，发送侧频带是880MHz到915MHz，接收侧频带是925MHz到960MHz。
发送信号在接收侧电路中成为噪音。相应地，在要用于接收侧电路的带通滤波器中，必须使信号在频带925MHz到960MHz内通过，并使信号在频带880MHz到915MHz内衰减。即，需要这样的滤波特性，即具有925MHz到960MHz作为通带，而880MHz到915MHz作为衰减频带。结果，虽然需要通带宽度具有35MHz的宽频带，但是，通带和衰减频带之间的频率差仅仅是10MHz。
另一方面，在便携式电话中用作带通滤波器的声表面波滤波器中，使用36°LiTaO3基片。对于该基片，频率对温度的依赖性有-30ppm/℃到35ppm/℃那么大。结果，必须在包含表面波装置的电路的设计中提供温度变化的容限。
另外，当考虑到制造过程中频率的变化时，通带和衰减频带之间频率间隔将窄得多。因此，增加滤波器特性在通带附近的滤波器特性的陡度更为重要。
声表面波滤波器的频带宽度和通带附近的陡度几乎由压电基片的机电耦合系数唯一地固定。一般地，当机电耦合系数大时，可以得到宽频带滤波特性，当机电耦合系数小时，得到具有极好陡度的滤波特性。
相应地，当根据声表面波滤波器中的元件使用具有不同机电耦合系数的压电基片时，根据这些组合能够得到陡的和相对宽的频带滤波特性。
在第7-283688号日本未审查专利申请中，按照这种方式执行调节机电耦合系数的方法，从而在梯形电路结构的声表面波滤波器中，串联臂式谐振器中的表面波传播方向不同于平行臂式谐振器中的情况。在36度Y切割的LiTaO3基片中，机电耦合系数依赖于表面波传播方向。当假设表面波传播方向是沿X轴前进时，机电耦合系数最大，当表面波传播方向从X轴偏移时，机电耦合系数变小。相应地，例如，在具有梯形电路结构的声表面波滤波器中，当串联臂式谐振器中的传播方向沿着X轴，而平行臂式谐振器的传播轴从X轴偏离，则如
图14所示，平行臂式谐振器中谐振特性的谐振频率和反谐振频率之间的间隔与平行臂式谐振器的传播方向不从X轴偏离的情况(由虚线Aa示出)相比，以及与串联臂式谐振器的谐振特性B相比更窄。相应地，如图15中虚线示出的，可以得到具有极好的陡度的滤波器特性。另外，在图15中，实线D示出在串联臂式谐振器和平行臂式谐振器中表面波传播方向相同的情况下的特性。
另一方面，在第8-65089号日本未审查专利公告中，揭示了一种将电容加到梯形电路结构的声表面波滤波器中的每一个谐振器的方法。当为声表面波谐振器加上并联电容时，反谐振频率降低，并且谐振频率和反谐振频率之间的间隔变窄，其方式和第7-283688号日本未审查专利公告中揭示的情况一样。相应地，假设可以得到具有极好的陡度的滤波器特性。
但是，在第7283699号日本未审查专利公告中以及在第8-65089号日本未审查专利公告中揭示的声表面波滤波器中，有各种问题。
例如，在前者中，有一个问题，即，表面波传播方向由36度Y切割LiTaO3基片中的X轴偏离，作为表面波传播方向和能量转移之间的角差的功率通量角度增加，能量从波导的泄露增加，并且损失增加。另外，由于必须在相同压电谐振器中设置多个具有不同传播方向的声表面波谐振器，故大大增加了声表面波滤波器的尺寸。另外，存在有不同谐振器声学上部分耦合的情况，并且特性将因为这种耦合而恶化。
另一方面，在第8-65089号日本未审查专利公告中描述的方法中，为了增加电容，芯片尺寸大大增加。另外，因为在形成电极后无法改变滤波器特性，故无法调节频率。
为了克服上述问题，本发明的较佳实施例提供了一种声表面波装置，其中解决了现有技术中的上述缺点，并且不引起尺寸变大，损耗增加，以及特性恶化，从而当被用作带通滤波器时，通带附近的陡度是极好的，并且本发明还提供了这种声表面波装置的制造方法。
本发明的其它较佳实施例提供了一种声表面波滤波器，其特征在于损耗低、滤波特性极好、尺寸非常小、以及在通带附近的陡度极好。
根据本发明的一个较佳实施例，声表面波装置包含由LiTaO3制成的压电基片；和至少一个设置在所述压电基片上，并具有多个电极指的插指式换能器；其中，所述至少一个插指式换能器的电极指之间的至少一个间隙部分中的极化方向不同于在相同传播路径上的电极指之间其它的间隙部分中的极化方向。根据本发明的该较佳实施例的这种独特结构和安排，和使插指式换能器中所有的间隙部分的极化方向相同的情况相比大大减小了机电耦合系数。由此，使谐振频率和反谐振频率之间的频率间隔大大变窄，当用作声表面波滤波器时，通带附近的陡度大大增加了。
在声表面波装置中，可将至少一个插指式换能器的电极指抽出，从而通过这种抽出使机电耦合系数减小。在这种情况下，谐振频率和反谐振频率之间的间隔大大减小，当用作声表面波滤波器时，可以大大增加通带附近的滤波器梯形的陡度。
根据本发明的另一个较佳实施例，一种声表面波滤波器最好包含压电基片；和多个设置在所述基片上，并各具有插指式换能器的单端声表面波元件，所述多个单端声表面波元件设置得确定具有至少一个平行臂式谐振器和至少一个串联臂式谐振器的梯形电路；其中，一个所述单端声表面波元件的插指式换能器中的电极指之间的至少一个间隙部分中的极化方向不同于电极指之间其它间隙部分中的极化方向。
根据本发明的另一个较佳实施例，一种声表面波谐振器滤波器包含压电基片；和设置在压电基片上，并包含多个电极指的多个插指式换能器；其中，一个所述单端声表面波元件的插指式换能器中的电极指之间的至少一个间隙部分中的极化方向不同于电极指之间其它间隙部分中的极化方向。
根据这些独特结构和安排，谐振频率和反谐振频率之间的频率间隔在至少一个声表面波元件中是变窄了。相应地，声表面波滤波器的通带附近的陡度大大加强。
例如，在平行臂式谐振器中，当如上所述的，至少一个间隙部分中的极化方向不同于其它间隙部分时，平行臂式谐振器中的谐振频率增加，并且通带的低频侧上的滤波器梯形陡度增加。另外，在串联臂式谐振器中，如上所述的，当间隙部分中的极化方向相互不同，声表面波滤波器的通带的高频侧上的陡度大大增加。
在滤波器中，可以将至少一个插指式换能器的一部分电极指抽出。或者，至少一个插指式换能器中的声表面波的传播方向不同于其它插指式换能器的传播方向。
在这种情况下，通过变薄处理大大减小声表面波装置的机电耦合系数，并更加有效地增加滤波器梯形的陡度。
制造包含压电基片和至少一个设置在基片上并具有多个电极指的插指式换能器的声表面波装置的方法最好包含步骤在压电基片上形成至少一个插指式换能器，并施加DC电压，从而将大约50V/μm或更大的电场强度施加到至少一个插指式换能器。在这种情况下，还可以通过施加DC电压执行频率调节。
为了说明本发明，在附图中示出几种目前较好的形式，应当知道，本发明不限于精确的安排和说明。
图1是顶视图，示出本发明的第一较佳实施例中包含的单端声表面波谐振器中的电极的结构。
图2是概略的顶视图，用于说明当将DC电压施加到本发明的第一较佳实施例中的插指式换能器中时，电极指之间的间隙中的极化方向。
图3示出当将DC电压施加到插指式换能器时电场强度和机电耦合系数之间的关系。
图4示出其中将电极指抽出的插指式换能器。
图5示出一些谐振器传播方向上相互不同的声表面波滤波器。
图6是本发明的第一较佳实施例的声表面波滤波器的顶视图。
图7是典型的放大的顶视图，示出本发明的第一较佳实施例中所使用的平行臂式谐振器的插指式换能器中电极的结构。
图8是顶视图，用于说明将第一较佳实施例的声表面波滤波器元件安装到封装中的情况。
图9示出将DC电压施加到本发明的第一较佳实施例的声表面波滤波器中的平行臂式谐振器之前的阻抗-频率特性(实线)，以及施加了DC电压之后的阻抗-频率特性(虚线)。
图10示出第一较佳实施例的声表面波装置的衰减值一频率特性(虚线)和以相同方式(除了用作比较，DC电压未加外)除构成的声表面波滤波器的衰减值-频率特性(实线)。
图11是顶视图，说明根据本发明的第二较佳实施例的声表面波滤波器。
图12是典型的放大的顶视图，用于说明将DC电压施加到本发明的第二较佳实施例中的串联臂式谐振器的过程。
图13示出第一较佳实施例的声表面波滤波器的衰减值-频率特性(虚线)，和以相同方式构成的声表面波装置的衰减值-频率特性(虚线)，但是DC电压未施加到串联臂式谐振器，它是用于比较的。
图14是概图结构，示出通过使用本发明的其它较佳实施例的声表面波滤波器构成的天线双工器的较佳实施例。
图15是通过使用根据本发明的较佳实施例的天线双工器构成的通信装置的概略的方框图。
图16示出传统的声表面波滤波器的谐振器的阻抗-频率特性。
图17示出传统的梯形电路结构的声表面波滤波器的衰减-频率特性。
本发明的发明人已经发现当在构成插指式换能器的一对梳形电极上施加DC电压，以便在它们之间施加大约50V/μm或更大的电场强度时，可以大大改变机电耦合系数。根据这种方法，可以实线一种具有小尺寸的声表面波滤波器，而不使损耗增加。参照图1和2说明这种原理。
图1示出用于本发明的较佳实施例中的声表面波谐振器1的基本结构。声表面波谐振器1最好包括设置在压电基片5上的插指式换能器2和一对反射器3。这对反射器3位于插指式换能器2的两侧上。根据需要的谐振器特性，这对反射器3可以省略。插指式换能器包括多个电极指6。将这多个电极指6交替地连接到总线条7a和7b，由此各自形成梳形相互交叉的电极2A和2B。将垫片4a和4b连接到总线条7a和7b。
在上述声表面波谐振器1中，当通过使探针接触电极垫片4a和4b而将DC电压施加到电极垫片4a和4b之间时，DC电压施加到插指式换能器2的电极指6之间的间隙中，并且基片的极化方向在间隙区域中改变，如图2所示。
在基片5是36度Y切割X传播LiTaO3基片的情况下，基片表面上的极化方向的分量基本上垂直于表面波传播方向，并且基本上平行于电极指6的延伸方向，如箭头Po所指的。极化方向在整个36度Y切割X传播LiTaO3基片5上是相同的。
当在基片5上形成插指式换能器2后，当将大约50V/μm或更大的强电场强度施加在梳形电极2A和2B之间时，在电极指6之间的间隙区域中的极化方向改变，从而如箭头P1P2表示的，电极指6之间的间隙区域处的极化方向从原极化方向P0交替偏离。即，压电基片5在电极指6之间的间隙区域中的极化方向不同于没有设置插指式换能器2的区域中的极化方向。当极化方向按照这种方式偏离时，压电常数和弹性常数改变了，并且机电耦合系数也改变了。
这里，在图3中示出施加到插指式换能器的电场强度与机电耦合系数之间的关系。图中示出插指式换能器的施加的电压/间隙长度的电场强度。如从图3中清楚看到的，当电场强度是大约50V/μm或更少时，机电耦合系数大大改变。由此，知道为了控制机电耦合系数需要大约50V/μm或更大的电场强度。
另外，大约300V/μm或更大的电场强度太高，并且有可能插指式换能器本身毁坏。因此，典型地，希望将电场强度设置为大约300V/μm或更小，但是由于毁坏的可能性因插指式换能器的结构和绝缘电阻而改变，故其上限没有具体确定。
应该注意到，第5-75378号日本未审查专利公告中揭示了，当使用诸如石英之类的压电基片或其它适当的材料时，由于施加到插指式换能器的DC电压引起压电基片的变形，并且压电常数和其它特性改变。但是，在现有技术中所描述的方法中，当停止施加DC电压时，压电常数返回到原来的值。在这种现有技术中，通过这种效应利用DC电压的改变，构成电压控制型振荡器。
另一方面，在LiTaO3基片的情况下，如上所述由于施加电压，极化方向改变，并且它们本身的特性改变，并且不返回到原来值。即，一旦如上所述施加大的DC电场，则即使停止施加电压，材料的改变了的特性仍然被保持。因此，通过施加预定的电压，可以自由改变压电基片材料的常数，结果，可增加滤波特性的陡度，并控制频带宽度。
另外，如上所述，当施加的电压太高时，插指式换能器本身可能毁坏，相应地，难以将机电耦合系数减小超过某一个限制。在这种情况下，通过以诸如抽出加权法，使表面波传播方向不同法或其它适当的方法，将电磁耦合系数减小到某一个程度，能够得到更多有利的效果。
更具体地说，图4示出插指式换能器101的一个例子，其中应用了抽出加权的方法。插指式换能器101包含多个电极指102，它们从一对梳形电极104a和104b交替连接到总线条103a和103b，但是电极指102a和102b除外。电极指102a和102b正常地应该连接到总线条103b，但是与总线条103电气断开，由此使电极指102a和102b抽出。将电极指102a和102b连接到总线条103a作为虚拟电极，但这不是必须的。通过抽出加权方法，包含有插指式换能器101的声表面波谐振器具有更小的机电耦合系数。
图5示出使表面波传播方向不同的方法的例子。声表面波滤波器110在压电基片113上包含串联臂式谐振器111a和111b，和平行臂式谐振器112a和112b。将串联臂式谐振器111a和111b设置在压电基片上，从而声表面波传播排成一行的方向基本上平行于X方向，如图5所示。另一方面，将平行臂式谐振器112a和112b设置在压电基片上，从而声表面波传播的方向与X方向交叉。结果，平行臂式谐振器112a和112b的机电耦合系数不同于串联臂式谐振器111a和111b。
下面，将参照附图更加详细地描述本发明的较佳实施例。
图6是典型的放大的顶视图，示出作为根据本发明的第一较佳实施例的声表面波装置的声表面波滤波器。
在本较佳实施例的声表面波装置中，通过影印石版术和蚀刻或其它适当处理在36度Y切割X传播LiTaO3基片10上形成两个串联臂式谐振器11a和11b、两个平行臂式谐振器12a和12b、布线电极13a和13b，以及电极垫片14a到14e。作为用于形成这些元件的电极材料，最好使用铝，但是可以通过使用适当的金属构成。
每一个上述串联臂式谐振器11a和11b以及平行臂式谐振器12a和12b最好是单端声表面波谐振器，其中，将反射器设置在插指式换能器的沿表面波传播方向的两侧上。另外，布线电极13a连接电极垫片14a，串联臂式谐振器11a，以及平行臂式谐振器12a。平行臂式谐振器12a的端部(与电气连接到布线电极13a的一侧相对)结合到电极垫片14d。另外，布线电极13b连接串联臂式谐振器11a的与连接到布线电极13a的一侧相对的端部、串联臂式谐振器14c、平行臂式谐振器12b以及电极垫片14b。
将串联臂式谐振器11b的与连接到布线电极13b的一侧相对的端部结合到电极垫片14c。通过相同的方式，将平行臂式谐振器12b的与连接到布线电极13b的一侧相对的端部连接到电极垫片14e。
在串联臂式谐振器11a的插指式换能器中，交叉宽度大约是40μm，电极指对数为90，反射器中电极指数量为100，插指式换能器的电极指和反射器的电极指的节距是大约2.05μm(声表面波的波长为大约4.1μm)。
串联臂式谐振器11b的插指式换能器的电极指交叉宽度是大约80μm，电极指的对数是大约90，反射器中电极指的数量是100，插指式换能器中电极指的节距和反射器的电极指是大约2.05μm(声表面波波长为大约4.1μm)。
平行臂式谐振器12a的插指式换能器的交叉宽度是大约80μm，电极指对数是大约60，反射器的电极指数量是100，插指式换能器和反射器中的电极指的节距是大约2.15μm(声表面波的波长是大约4.3μm)。
平行臂式谐振器12b的插指式换能器的交叉宽度是大约120μm，电极指对数是90，反射器电极指数量是100，插指式换能器和反射器的电极指的节距是大约2.15μm(声表面波的波长是大约4.3μm)。
另外，在图4中，基本上说明了谐振器，必须注意电极指的对数和交叉宽度之间的比值实际上不同于图中的情况。
在形成上述每一个电极以后，在电极垫片14a和14d之间，以及电极垫片14b和14e之间提供大约180V的DC电压，并将电压施加到平行臂式谐振器12a和12b。在图7中，概略地说明了将DC电压施加给平行臂式谐振器12a的插指式换能器的过程。另外，在图5中，反射器被省略了。
电极指的宽度E大约是1.15μm，并且相邻的电极指之间的间隙宽度F是大约1.00μm。另外，间隙宽度确定为沿表面波传播方向的间隙尺寸。相应地，将大约180V/μm的电场强度施加到相邻的电极指之间。另外，当施加上述电压时，电压可以从插指式换能器部分不毁坏时的电压逐渐增加，并且电场强度可以从例如大约50V/μm逐渐增加。
然后，将所述压电基片10安装到如图8所示的陶瓷封装20中。陶瓷封装20的中间具有凹洞部分21，并且在凹洞部分中，固定了上述声表面波滤波器。然后，在凹洞部分21周围设置一对突出部分，并在突出部分的上表面上设置电极垫片21a、21b、22a和22b。
通过结合的电线23a电气连接电极垫片21a和声表面波滤波器元件的电极垫片14a。另外，通过结合线23b将电极垫片21b电气连接到声表面波滤波器元件的电极垫片14e。另外，通过结合线23c将电极垫片22a电气连接到声表面波滤波器元件的电极垫片14d。另外，通过结合线23d将电极垫片22b电气连接到声表面波滤波器元件的电极垫片14c。
在上述陶瓷封装中，电极垫片21a和22b构成火线端(hot terminal)，电极垫片21b和22a构成接地端。
通过结合平板状材料，以便覆盖陶瓷封装20的凹洞部分，生产了包含声表面波滤波器元件的声表面波滤波器装置。
在本发明的较佳实施例中，在将声表面波滤波器元件安装到陶瓷封装20中之前，将大约180V的DC电压施加到上述平行臂式谐振器12a，通过施加电压，可以大大减小平行臂式谐振器12a的机电耦合系数，并且使谐振频率和反谐振频率之间的间隔变窄。这一点参照图7和8进行描述。
图9示出图4中所示的平行臂式谐振器12a的阻抗特性，实线示出施加上述电压之前的特性，虚线示出施加电压之后的特性。如从图中清楚看到的，当比较实线和虚线的特性时，通过施加DC电压，虽然反谐振频率的位置不移动，但是增加了谐振频率，应该知道这是因为谐振频率和反谐振频率之间的频率的间隔窄了。
另外，由图10中的虚线示出如上所述构成的声表面波滤波器装置的衰减值的频率特性。另外，由图10中的实线示出按照相同的方法构成的声表面波滤波器装置的衰减值的频率特性，但是不施加上述DC电压。另外，图10中的虚线I和实线J分别是由虚线G和实线H表示的被放大的部分。
如清楚地看到的，当比较由图8中的实线和虚线示出的特性时，由于将DC电压施加到平行臂式谐振器，和由机电耦合系数的减小引起的平行臂式谐振器12a的谐振频率增加，知道在整个滤波器的频率特性中，通带的低频侧陡度大大增加。这是因为，如图1所示，将电压施加到电极指之间，并且电极指之间的间隙沿表面波的传播方向相互不同。
另外，在上述较佳实施例中，最好将36度Y切割LiTaO3基片用作压电基片，但是，即使如果使用具有另一个切角的36度到46度Y切割LiTaO3基片，仍可以得到相同的效果。另外在上述较佳实施例中，可以通过使用结合线电气连接陶瓷封装和声表面波滤波器元件，但是封装的电极垫片和声表面波滤波器元件的电极垫片可以通过其它电气连接元件和诸如撞击结合等其它方法电气连接。
另外，如上所述，通过利用施加DC电压前后特性的不同，也可以进行频率调节。在这种情况下，在施加电压之前，通过设置销或其它适当的元件，测量具有梯形电路结构的声表面波滤波器元件的电特性。然后，通过在大约50V/μm到大约300V/μm范围内改变施加的电压，可以得到理想的频率特性。
但是，因为在通带的高频侧的频率不变，故希望预先设计稍稍宽一些的通带。
在本较佳实施例中，在将声表面波滤波器元件安装到陶瓷封装中之前，将上述DC电压施加到声表面波滤波器元件，但是，可以在将该元件安装到陶瓷封装以后将DC电压施加到声表面波滤波器元件。但是，由于难以选择性地将电压施加到压电基片10上具体的谐振器上，故希望预见什么样的电压将被施加到每一个谐振器上，并预先设计电压，以便在施加了电压以后得到理想的特性。
另外，当将电压施加到所有谐振器时，过量的电流流过不平常的谐振器，从而使它们毁坏。相应地，通过施加上述电压，还可期望得到效果。
图11是典型的顶视图，示出根据本发明的第二较佳实施例的声表面波装置的声表面波滤波器。
在本较佳实施例的声表面波装置中，在46度Y切割X传播LiTaO3基片30上，最好通过影印石版术和蚀刻形成流过串联臂式谐振器31a和31b，两个平行臂式谐振器32a和32b，布线电极13a和13b，电极垫片14a和14b。作为用于形成这些元件的电极材料，最好是铝，但是它们可以通过使用适当材料构成。
每一个串联臂式谐振器31a和31b，以及平行臂式谐振器32a和32b最好是单端声表面波谐振器，其中将反射器设置在插指式换能器的表面波传播方向上的两侧上。另外，布线电极13a连接电极垫片14a、串联臂式谐振器31a和平行臂式谐振器32a。平行臂式谐振器32a的与电气连接到布线电极13a的一侧相对的端部结合到电极垫片14d。另外，布线电极13a连接平行臂式谐振器31a的与连接到布线电极13a的一侧相对的端部、串联臂式谐振器34c、平行臂式谐振器32b以及电极垫片14b。
将串联臂式谐振器31b的与连接到布线电极13b的一侧相对的端部结合到电极垫片14c。按照相同的方式，将平行臂式谐振器32b的与连接到布线电极13b的一侧相对的端部连接到电极垫片14e。
在串联臂式谐振器31a的插指式换能器中，交叉宽度是大约20μm，电极指对数是90，反射器100中电极指数量是100，插指式换能器中的电极指和反射器中的电极指的节距是大约1.04μm(声表面波的长度是大约2.08μm)。
串联臂式谐振器11b的插指式换能器的电极指的交叉宽度是大约40μm，电极指的对数是大约90，反射器中的电极指数量是100，插指式换能器中的电极指和反射器的电极指的节距是大约1.04μm(声表面波的波长是大约2.08μm)。
平行臂式谐振器12a的插指式换能器的电极指的交叉宽度是大约40μm，电极指的对数是大约60，反射器中的电极指数量是大约100，并且插指式换能器中的电极指和反射器的电极指节距是大约1.08μm(声表面波的波长是大约2.16μm)。
平行臂式谐振器12b的插指式换能器的电极指的交叉宽度是大约60μm，电极指的对数是90，一个反射器的电极指数量是100，并且插指式换能器中的电极指和反射器中的电极指节距是大约1.08μm(声表面波的波长是大约2.16μm)。
另外，图11中，概略地说明了每一个谐振器，虽然电极指的对数和交叉宽度之间的比值实际上不同于附图中的情况。
在形成上述每一个电极之后，将大约70V的DC电压施加在电极垫片14a和14b之间，以及电极垫片14b和14c之间，并将大约70V的DC电压施加到串联臂式谐振器31a和31b。在图10中，概略地说明了将DC电压施加到串联臂式谐振器31a的插指式换能器的过程，另外，在图2中省略了反射器。
电极指的宽度E大约是0.54μm，相邻的电极指之间的间隙宽度F大约是0.50μm。另外，将间隙宽度确定为沿表面波传播方向的间隙的尺寸。由此，将大约140V/μm的电场强度施加到相邻的电极指之间。另外，当施加上述电压时，可以使电压从插指式换能器部分不毁坏的地方开始逐渐增加。
此后，将上述压电谐振器30安装到如图6所示的陶瓷封装20内，并通过与第一较佳实施例相同的方式，将电极垫片21a、21b、22a和22b连接到电极垫片14a到14e，并通过结合一平板状材料以覆盖上述陶瓷封装20的凹洞部分，生产出包含有声表面波滤波器元件的声表面波滤波器装置。
在本较佳实施例中，在将声表面波滤波器元件安装到陶瓷封装20之前，将大约70V的DC电压施加到上述平行臂式谐振器，通过施加电压，可以逐步减小压电基片30的机电耦合系数，并且谐振频率和反谐振频率之间的间隔变窄。参照图13描述这一点。
图13中的虚线示出如上所述构成的声表面波滤波器装置的衰减值的频率特性。另外，图13中的实线示出按照相同方式构成的声表面波滤波器装置在不施加上述DC电压的情况下的衰减值的频率特性。另外，图13中的虚线M和实线J分别是将由虚线K和时间L放大而示出的特性。
如清楚地看到的，当比较图13中由实线和虚线示出的特性时，因为将DC电压施加到串联臂式谐振器，而且串联臂式谐振器31的谐振频率如上所述地增加了，故知道在整个滤波器的频率特性中，通带的高频侧的陡度增加。这是因为将电压施加到电极指之间，并且电极指之间的间隙沿表面波传播方向是互相不同的。
另外，在上述第一和第二较佳实施例中，将包含平行臂式谐振器和串联臂式谐振器的声表面波滤波器元件作为例子并给予描述，但是，还可以将本发明应用于使用单端声表面波谐振器的各种声表面波装置中，例如，谐振器、作为谐振器型滤波器和单端声表面波谐振器的结合的声表面波滤波器、格式滤波器、多模式声表面波谐振器滤波器等，并且类似地通过在电极指之间施加DC电压，可以实现滤波器特性的陡度的改善和频率的调节。
另外，预先通过使插指式换能器的一部分变薄，和根据传统方法使表面波的传播方向由X轴偏离，而使施加电压前后的机电耦合系数大大减小时，可以得到由本发明的较佳实施例达到的大得多的效果。
接着，参照图3描述通过使用根据本发明的其它较佳实施例而构成的天线双工器的较佳实施例。
图13是用于描述本较佳实施例的天线双工器的电路图。在本较佳实施例的天线双工器70中，使用一对梯形滤波器，它和图6中所示的梯形声表面波滤波器一样，但是阶级的数量不同于图6所示的梯形声表面波滤波器。即，每一个梯形滤波器61的输入端62(一般连接的)构成第一端口71。另一方面，每一个梯形滤波器61的输出端63用作它们本身，并构成本较佳实施例的天线双工器的第二和第三端口。
按照这种方法，通过使用一对梯形滤波器61和61，可以构成天线双工器。
另外，通过使用上述天线双工器，可以构成通信装置，并且图12中示出这种通信装置的一个例子。
在本较佳实施例的通信装置81中，设置在天线双工器70、发送和接收电路82和83。将天线双工器70的第一端口71连接到天线84，并将构成第二和第三端口的输出端63连接到发送或接收电路82和83。
在这种天线双工器70中，较好地构成这对梯形滤波器61，从而它们的通带相互不同，并且因此天线84可以用作发送天线和接收天线。
虽然已经揭示了本发明的较佳实施例，在下面的权利要求范围内，有实施这里所揭示的原理的各种模式。由此，知道本发明的范围仅仅由权利要求限定。
权利要求
1．一种声表面波装置，其特征在于包含由LiTaO3制成的压电基片；和至少一个设置在所述压电基片上，并具有多个电极指的插指式换能器；其中，所述至少一个插指式换能器的电极指之间的至少一个间隙部分中的极化方向不同于在相同传播路径上的电极指之间其它的间隙部分中的极化方向。
2．如权利要求1所述的声表面波装置，其特征在于将所述至少一个插指式换能器的一部分电极指抽出。
3．如权利要求1所述的声表面波滤波器，其特征在于所述至少一个插指式换能器中的声表面波的传播方向不同于其它插指式换能器的传播方向。
4．如权利要求1所述的声表面波滤波器，其特征在于压电基片是LiTaO3基片。
5．一种双工器，其特征在于包含如权利要求1所述的声表面波滤波器。
6．一种通信装置，其特征在于包含如权利要求1所述的声表面波装置。
7．一种声表面波滤波器，其特征在于包含压电基片；和多个设置在所述基片上，并各具有插指式换能器的单端声表面波元件，所述多个单端声表面波元件设置得确定具有至少一个平行臂式谐振器和至少一个串联臂式谐振器的梯形电路；其中，一个所述单端声表面波元件的插指式换能器中的电极指之间的至少一个间隙部分中的极化方向不同于电极指之间其它间隙部分中的极化方向。
8．如权利要求7所述的声表面波装置，其特征在于将至少一个插指式换能器的电极指的一部分抽出。
9．如权利要求7所述的声表面波滤波器，其特征在于至少一个所述插指式换能器中的声表面波传播方向不同于其它插指式换能器的传播方向。
10．如权利要求7所述的声表面波滤波器，其特征在于压电基片是LiTaO3基片。
11．一种双工器，其特征在于包含如权利要求7所述的声表面波滤波器。
12．一种通信装置，其特征在于包含如权利要求7所述的声表面波装置。
13．一种声表面波谐振器滤波器，其特征在于包含压电基片；和设置在压电基片上，并包含多个电极指的多个插指式换能器；其中，一个所述单端声表面波元件的插指式换能器中的电极指之间的至少一个间隙部分中的极化方向不同于电极指之间其它间隙部分中的极化方向。
14．如权利要求13所述的声表面波装置，其特征在于将至少一个插指式换能器的电极指的一部分抽出。
15．如权利要求13所述的声表面波滤波器，其特征在于至少一个所述插指式换能器中的声表面波的传播方向不同于其它插指式换能器的传播方向。
16．如权利要求13所述的声表面波滤波器，其特征在于压电基片是LiTaO3基片。
17．一种双工器，其特征在于包含如权利要求13所述的声表面波滤波器。
18．一种通信装置，其特征在于包含如权利要求13所述的声表面波装置。
19．一种制造声表面波装置的方法，其特征在于包含以下步骤设置压电基片；在所述压电基片上形成至少一个具有多个电极指的插指式换能器；其中在所述压电基片上形成至少一个插指式换能器的步骤包含步骤施加DC电压，从而将大约50V/um或更大的电场强度施加给所述至少一个插指式换能器。
20．如权利要求19所述的方法，其特征在于通过施加DC电压执行频率调节。
全文摘要
一种声表面波装置,其特征在于包含由LiTaO
文档编号H03H9/25GK1306345SQ0110304
公开日2001年8月1日 申请日期2001年1月18日 优先权日2000年1月18日
发明者谷口典生 申请人:株式会社村田制作所