专利名称：声波元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及声波元件，详细地说，涉及具备相邻配置的谐振器(resonator)彼此之间互相耦合进行谐振的谐振器结构的声波元件。
背景技术：
对于滤波器或双工器(duplexer)而言，要求具有非平衡-平衡转换功能的产品。具备层叠了 BAW(bulk acoustic wave ；体声波)谐振器的谐振器结构的层叠型 BAff滤波器通过利用多种振动模式，从而可以进行平衡-非平衡转换。但是，具有频带附近的陡峭性差的缺点。因此，提出一种在层叠型BAW滤波器中连接采用容易地确保陡峭性的单一谐振模式的单层型BAW谐振器的构成。作为具体例子，提出将梯式滤波器(ladder filter)与层叠型BAW滤波器串联连接的电路结构。例如，在非专利文献1中公开了一种将层叠型BAW滤波器与单层型BAW谐振器进行电路连接的滤波器。在专利文献1中，公开了一种将层叠型BAW滤波器与单层型BAW谐振器进行电路连接的滤波器和双工器。专利文献1日本特开平11-88111号公报非专利文献lK.M.Lakin，C. W. Andrus, J. R. Belsick, K. Τ. McCarron, and W. H. Thornhi11,"Wide Bandwidth Thin Film BAff Filters"Proceedings 2004 IEEE Ultrasonics Symposium例如，在制造具有将梯式滤波器与层叠型BAW滤波器串联连接的电路结构的滤波器的过程中，需要制作结构在厚度方向上不同的层叠型BAW滤波器和单层型BAW谐振器两者之后进行连接。因此，考虑图1及图2所示的比较例1的结构。图1是滤波器的电路图。 图2是示意性表示剖面结构的结构图。如图1及图2所示，在输入或输出平衡信号的端子h、2b与输出或输入非平衡信号的端子4之间，连接层叠型BAW滤波器IOx以及单层型BAW谐振器6、7、8。层叠型BAW滤波器IOx是BAW谐振器IlaUlb彼此经由声音耦合层16而互相耦合并能够谐振的谐振器结构，其中，BAW谐振器IlaUlb在电极12a与12b之间、电极14a与14b夹入了压电体13、 15。单层型BAW谐振器6、7、8在电极6a与6b之间、电极7a与7b之间以及电极8a与8b 之间分别夹入了压电体6x、7x以及8x，能够单独地进行谐振。图1及图2所示的结构通常形成在同一基板上。此时，需要用于改变层叠型BAW 滤波器IOx和单层型BAW谐振器6、7、8的频率或结构的追加工序，由此引起成本上升。另一方面，在仅利用层叠型BAW滤波器来实现滤波器的情况下，考虑图3及图4所示的比较例2的构成。图3是滤波器的电路图。图4是示意性表示剖面结构的结构图。如图3及图4所示，在端子h、2b与端子4之间连接层叠型BAW滤波器10x、20x。 层叠型BAW滤波器20x是与层叠型BAW滤波器IOx相同的结构，是BAW谐振器21a、21b经由声音耦合层26而互相耦合并能够一体谐振的谐振器结构，其中BAW谐振器21a、21b在电极22a与22b之间、电极2 与24b之间夹入了压电体23、25。若按照如图3及图4所示的那样构成，则通过同时形成层叠型BAW滤波器IOx、20x 的各层，可以减少工序。但是，因为层叠型BAW滤波器10x、20x的频带附近的陡峭性不佳，所以陡峭性劣化。
发明内容
本发明鉴于上述实情，目的在于提供一种即使仅采用谐振器彼此互相耦合而能进行谐振的谐振器结构来构成、也可以改善陡峭性的声波元件。本发明为了解决上述课题，提供一种如下结构的声波元件。声波元件具备多个谐振器结构，该谐振器结构包含相邻配置的多个谐振器，该谐振器彼此互相耦合来进行谐振，由此能以至少两种以上的振动模式进行激振。所述谐振器结构中的至少一个被电连接为在滤波器频带内一种振动模式下的谐振特性表现得比其他振动模式下的谐振特性更强。根据上述构成，通过在滤波器频带内一种振动模式下的谐振特性表现得比其他振动模式下的谐振特性更强的谐振器结构，可以改善频带附近的陡峭性。例如，将在滤波器频带内一种振动模式下的谐振特性表现得比其他振动模式下的谐振特性更强的谐振器结构作为单一模式谐振器，并与其他基于谐振器结构的多重模式滤波器连接，由此可以改善频带附近的陡峭性。在优选的一种方式中，所述谐振器结构的所述谐振器是层叠了一对电极膜和被夹在该一对电极膜之间的压电薄膜的压电薄膜谐振器。所述谐振器结构是所述压电薄膜谐振器彼此在所述压电薄膜谐振器的层叠了所述一对电极膜及所述压电薄膜的层叠方向上互相被层叠的层叠型BAW元件。此时，仅用层叠型BAW元件就可以构成改善了频带附近的陡峭性的声波元件。
优选一个所述层叠型BAW元件和其他的所述层叠型BAW元件的所述谐振器被电连接。此时，仅用层叠型BAW元件就可以构成连接了采用基于一个层叠型BAW元件的多重模式的层叠型BAW滤波器、和基于其他层叠型BAW元件的谐振器的层叠型BAW谐振器的电路，可以改善陡峭性。优选一个所述层叠型BAW元件和其他的所述层叠型BAW元件的所述谐振器被串联地级联连接。此时，相对于一个层叠型BAW元件，将以串联方式级联连接的其他层叠型BAW元件的谐振器用作串联谐振器，可以改善滤波器频带的高频侧的陡峭性。优选一个所述层叠型BAW元件和其他的所述层叠型BAW元件的所述谐振器被并联连接。此时，相对于一个层叠型BAW元件，将其他的层叠型BAW元件的谐振器用作并联谐振器，可以改善滤波器频带的低频侧的陡峭性。优选所述层叠型BAW元件连接成梯子型。此时，可以构成梯式滤波器，能够改善滤波器频带的低频侧与高频侧的陡峭性。
优选所述层叠型BAW元件连接成网格型。此时，可以构成网格滤波器(lattice filter)，改善衰减量。优选相对于一个所述层叠型BAW元件而言，其他两个所述层叠型BAW元件与输入或输出的任一方串联连接，与另一方并联连接。此时，可以改善滤波器频带的低频侧与高频侧的陡峭性。优选所述层叠型BAW元件的至少一层的材料及膜厚实质上相同。此时，可以简化工序。优选所述层叠型BAW元件的各层，除了一层之外，其他各层分别在材料及膜厚方面实质上相同。此时，除了一层以外，可以在同一工序中同时形成各层。通过仅针对一层调整膜厚或材料等，从而对准频率，由此可以简化工序。优选只有所述层叠型BAW元件中的一部分包含至少一层的追加层。包含所述追加层的所述谐振器结构的所述追加层以外的各层和其他所述谐振器结构的各层分别在材料及膜厚方面实质上相同。此时，可以在同一工序中同时形成追加层以外的各层。仅通过附加追加层，就可以利用追加层来对准频率，可以简化工序。优选所述层叠型BAW元件的各层分别在材料及膜厚方面实质上相同。此时，可以在同一工序中同时形成第一及第二谐振器结构的各层，可以简化工序。优选所述层叠型BAW元件所包含的互相层叠的所述压电薄膜谐振器为两个。此时，是具有两层压电薄膜的层数最少的层叠型BAW元件，可以缩短工序。优选在所述层叠型BAW元件的至少一个中(a) —个所述压电薄膜谐振器的所述一对电极膜中距离另一个所述压电薄膜谐振器近的一个所述电极膜、和另一个所述压电薄膜谐振器的所述一对电极膜中距离一个所述压电薄膜谐振器远的一个所述电极膜被电短路，(b) —个所述压电薄膜谐振器的所述一对电极膜中距离另一个所述压电薄膜谐振器远的另一个所述电极膜、和另一个所述压电薄膜谐振器的所述一对电极膜中距离一个所述压电薄膜谐振器近的另一个所述电极膜被电短路。此时，对于层叠型BAW元件的至少一个而言，能够获得与非对称模式对应的谐振特性。优选在所述层叠型BAW元件的至少一个中(a) —个所述压电薄膜谐振器的所述一对电极膜中距离另一个所述压电薄膜谐振器远的一个所述电极膜、和另一个所述压电薄膜谐振器的所述一对电极膜中距离一个所述压电薄膜谐振器远的一个所述电极膜被电短路，(b) —个所述压电薄膜谐振器的所述一对电极膜中距离另一个所述压电薄膜谐振器近的另一个所述电极膜、和另一个所述压电薄膜谐振器的所述一对电极膜中距离一个所述压电薄膜谐振器近的另一个所述电极膜被电短路。此时，对于层叠型BAW元件的至少一个而言，能够获得与对称模式对应的谐振特性。在优选的其他方式中，所述谐振器结构包括(a)压电薄膜；(b)第一电极，其具有配置于所述压电薄膜的一个主面上的两个以上的第一电极指；(c)第二电极，其具有两个以上的第二电极指，该第二电极指隔着所述压电薄膜，与所述第一电极指对置地配置在
7所述压电薄膜的另一主面上；(d)第三电极，其具有两个以上的第三电极指，该第三电极指与所述第一电极指互相隔着间隔交替地配置在所述压电薄膜的一个主面上；和(e)第四电极，其具有两个以上的第四电极指，该第四电极指隔着所述压电薄膜与所述第三电极指对置、并与所述第二电极指互相隔着间隔交替地配置在所述压电薄膜的另一主面上。所述谐振器结构是由所述压电薄膜与所述第一及第二电极形成一个所述谐振器、由所述压电薄膜与所述第三及第四电极形成其他的所述谐振器的平面型BAW元件。此时，仅由平面型BAW元件就可以构成改善了频带附近的陡峭性的声波元件。优选一个所述平面型BAW元件和其他的所述平面型BAW元件的所述谐振器被电连接。此时，仅用平面型BAW元件就可以构成连接了采用基于一个平面型BAW元件的多重模式的平面型BAW滤波器和基于其他平面型BAW元件的谐振器的层平面型BAW谐振器的电路，可以改善陡峭性。 优选一个所述平面型BAW元件和其他的所述平面型BAW元件的所述谐振器被串联地级联连接。此时，相对于一个平面型BAW元件，将以串联的方式级联连接的其他平面型BAW元件用作串联谐振器，可以改善滤波器频带的高频侧的陡峭性。优选一个所述平面型BAW元件和其他的所述平面型BAW元件的所述谐振器并联连接。此时，相对于一个平面型BAW元件，将其他平面型BAW元件的谐振器用作并联谐振器，可以改善滤波器频带的低频侧的陡峭性。优选所述平面型BAW元件连接成梯子型。此时，可以构成梯式滤波器，改善滤波器频带的低频侧与高频侧的陡峭性。优选所述平面型BAW元件连接成网格型。此时，可以构成网格滤波器，改善衰减量。优选相对于一个所述平面型BAW元件而言，其他两个所述平面型BAW元件与输入或输出的任一方串联连接，与另一方并联连接。此时，可以改善滤波器频带的低频侧与高频侧的陡峭性。优选在上述各构成中，所述谐振器结构形成在同一基板上。此时，可以简化工序。优选在上述各结构中输入端子与输出端子的任一方是平衡结构，另一方是非平衡结构。此时，可以附加平衡-非平衡转换的功能。再有，本发明提供一种双工器，其特征在于，发送滤波器和接收滤波器的其中一个或两者包含上述各结构的声波元件。例如，通过附加平衡-非平衡转换的功能，且采用BAW，从而可以提供一种具有良好的特性的双工器。根据本发明，即使仅利用谐振器彼此互相耦合而能够谐振的谐振器结构来构成声波元件，也可以改善陡峭性。
图1是滤波器的电路图。(比较例1)图2是示意性表示剖面结构的结构图。(比较例1)图3是滤波器的电路图。(比较例2)图4是示意性表示剖面结构的结构图。(比较例2)图5是表示层叠型BAW元件的连接方法的电路图。(实施例1)图6是示意性表示层叠型BAW元件的剖面结构的结构图。(实施例1)图7是表示层叠型BAW元件的连接方法的电路图。(实施例1)图8是示意性表示层叠型BAW元件的剖面结构的结构图。(实施例1)图9是表示激励非对称模式的连接方法时的(a)阻抗特性、(b)位移分布的曲线图。(实施例1)图10是表示激励对称模式的连接方法时的(a)阻抗特性、(b)位移分布的曲线图。 (实施例1)图11是表示层f叠型BAW元件的连接方法的电路图。(实施例1)
图12是示意性表示层叠型BAW元件的剖面结构的结构图。(实施例1)
图13是表示层f叠型BAW元件的连接方法的电路图。(变形例1)
图14是示意性表示层叠型BAW元件的剖面结构的结构图。(变形例1)
图15是表示层f叠型BAW元件的连接方法的电路图。(变形例2)
图16是表示层f叠型BAW元件的连接方法的电路图。(变形例3)
图17是表示层f叠型BAW元件的连接方法的电路图。(变形例4)
图18是表示层f叠型BAW元件的连接方法的电路图。(变形例5)
图19是表示层f叠型BAW元件的连接方法的电路图。(变形例6)
图20是表示层f叠型BAW元件的连接方法的电路图。(变形例7)
图21是表示层f叠型BAW元件的连接方法的电路图。(变形例8)
图22是表示层f叠型BAW元件的连接方法的电路图。(变形例9)
图23是表示层f叠型BAW元件的连接方法的电路图。(变形例10)
图24是表示层f叠型BAW元件的特性的曲线图。(比较例2、实施例1)
图25是平面型BAW元件的基本结构图。(实施例2)
图26是平面型BAW元件的主要部分剖视图。(实施例2)
图27是表示平面型BAW元件的连接方法的说明图。(实施例2)
图中:2>2a>2b-端子，4、4a、4b-端子，10-层叠型BAff元件，IlaUlb-谐振器，12a、12b-电极，13-压电体，14a、14b-电极，15-压电体，16-声音耦合层，20-层叠型BAW元件，
21a、21b-谐振器，22a、22b-电极，23-压电体，24a,24b-电极，25-压电体，26-声音耦合层， 30-层叠型BAW元件，31a、31b-谐振器，40-层叠型BAW元件，41a、41b_谐振器，110-平面型 BAff元件，111-压电薄膜，IllaUllb-谐振器，114-压电薄膜，114a、114b-主面，120-电极对，122-电极指，124-电极指，130-电极对，132-电极指，134-电极指。
具体实施例方式
以下参照图5 图27说明本发明的实施方式。
<实施例1>参照图5 图11，说明实施例1的滤波器(声波元件)。首先，说明具备实施例1的滤波器的层叠型BAW元件。图5及图7是表示层叠型BAW元件的连接方法的电路图。图6及图8是示意性表示层叠型BAW元件的剖面结构的结构图。如图5 图8所示，层叠型BAW元件10包含第一及第二谐振器IlaUlb和声音耦合层16。第一及第二谐振器IlaUlb包括电极12a、12b、14a、14b以及被夹在电极12a与 12b之间、1 与14b之间的压电体13、15。第一及第二谐振器IlaUlb隔着声音耦合层16， 在层叠有电极12a、12b、14a、14b以及压电体13、15的层叠方向上互相被层叠。电极12a、 12b、14a、14b是金属膜，压电体13、15是压电薄膜。声音耦合层16例如由树脂形成。层叠型BAW元件10通过使谐振器IlaUlb彼此互相耦合进行谐振，从而可以以至少2种以上的振动模式进行激振。如图5 图8所示，层叠型BAW元件10根据第一及第二谐振器IlaUlb的电极 12a、12b、14a、14b的连接方法，可以以非对称模式或对称模式的任一种方式进行激振。即，根据图5及图6所示的连接方法，可以如箭头IlpUlq所示，以非对称模式进行激振。此时，第一谐振器Ila的外侧电极12a与第二谐振器lib的内侧电极14b被电短路。再有，第一谐振器Ila的内侧电极12b与第二谐振器lib的外侧电极1 被电短路。 例如，在端子2上连接第一谐振器Ila的外侧电极1 和第二谐振器lib的内侧电极14b。 再有，第一谐振器Ila的内侧电极1 和第二谐振器lib的外侧电极1 接地。另一方面，若如图7及图8所示那样进行连接，则可以如箭头IlsUlt所示，以对称模式进行激振。此时，第一谐振器Ila的外侧电极1 与第二谐振器lib的外侧电极1 被电短路。再有，第一谐振器Ila的内侧电极12b与第二谐振器lib的内侧电极14b被电短路。例如，在端子2上连接第一谐振器Ila的外侧电极1 和第二谐振器lib的外侧电极14a。再有，第一谐振器Ila的内侧电极12b和第二谐振器lib的内侧电极14b接地。图9是表示如图5及图6所示以非对称模式进行激振的连接方法时的特性的一例 (谐振频率1835MHz)的曲线图。图9 (a)表示阻抗特性，图9(b)表示膜厚方向的位移分布。图10是表示如图7及图8所示以对称模式进行激振的连接方法时的特性的一例 (谐振频率1900MHz)的曲线图。图10(a)表示阻抗特性，图10 (b)表示膜厚方向的位移分布。如图9及图10所示，若按照以非对称模式或对称模式进行激振的方式连接布线， 则层叠型BAW元件10所包含的每个谐振器IlaUlb不会与其他谐振器耦合，而是表现出与单独谐振的单层型BAW谐振器相同的特性，因此可以取代单层型BAW谐振器，而采用层叠型 BAW元件10的谐振器11a、lib。因此，在实施例1的滤波器中，可以取代单层型BAW谐振器， 而采用层叠型BAW元件的谐振器。接着，参照图11及图12说明实施例1的滤波器的构成。图11是表示层叠型BAW 元件的连接方法的电路图。图12是示意性表示层叠型BAW元件的剖面结构的结构图。如图11及图12所示，对基于第二层叠型BAW元件20的滤波器而言，将第一层叠
10型BAW元件10的谐振器IlaUlb作为并联谐振器并以分流的方式与接地端连接。详细而言，输入或输出平衡信号的一个端子加连接到第一层叠型BAW元件10的第一谐振器Ila的外侧电极1 和第二谐振器lib的内侧电极14b、以及第二层叠型BAW元件20的第一谐振器21a的外侧电极22a。输入或输出平衡信号的另一端子2b连接到第一层叠型BAW元件10的第一谐振器Ila的内侧电极12b和第二谐振器lib的外侧电极14a、 以及第二层叠型BAW元件20的第一谐振器21a的内侧电极22b。输出或输入非平衡信号的端子4与第二层叠型BAW元件20的第二谐振器21b的外侧电极2 连接。第二层叠型 BAff元件20的第二谐振器21b的内侧电极24b接地。第一层叠型BAW元件10按照在滤波器频带内表现出一种振动模式的谐振特性比其他振动模式的谐振特性强的方式连接布线。即，按照可以以非对称模式进行激振的方式连接布线。由此，将第一层叠型BAW元件10的第一及第二谐振器IlaUlb用作并联谐振器， 可以改善滤波器频带的低频侧的陡峭性。层叠型BAW元件在非对称模式下的谐振频率比对称模式下的谐振频率低，因此如图11及图12所示，希望用作并联谐振器的第一层叠型BAW元件10按照利用非对称模式的方式连接布线。第一及第二层叠型BAW元件10、20的各层是在同一工序中同时形成在同一基板上的。第一及第二层叠型BAW元件10、20的各层分别在材料及膜厚方面实质上相同，可以使部件小型化。如图12所示，在同一工序中，在同一基板上同时形成第一及第二层叠型BAW元件 10,20的各层、即下层下部的电极12a与22a、下层的压电体13与23、下层上部的电极12b 与22b、声音耦合层16与沈、上层下部的电极14b与Mb、上层的压电体15与25以及上层上部的电极14a与Ma。因为层叠型BAW元件10、20构成为至少1层的材料及膜厚实质相同，由此可以简化工序，所以也可以以如下所述的方式构成。例如，层叠型BAW元件10、20的各层构成为除了 1层以外，各自的材料及膜厚实质上相同。此时，除了 1层以外，可以在同一工序中同时形成各层。通过仅针对1层调整膜厚或材料等来对准频率，从而可以简化工序。或者，只有层叠型BAW元件10、20的其中一个包含至少1层追加层，构成为追加层以外的各层的材料及膜厚实质上相同。此时，能够在同一工序中同时形成追加层以外的各层。仅附加追加层就可以借助追加层来对准频率，可以简化工序。例如，通过追加1层用于调整用作滤波器的第二层叠型BAW元件20和用作谐振器的第一层叠型BAW元件10的频率差的频率差调整层，从而对层叠型BAW谐振器和滤波器的频率差进行微调整。因为可以进行微细的特性调整，所以可以提高设计自由度。 层叠型BAW元件10、20分别包含两个谐振器1 la、1 Ib和21a、21b，是具有2层压电薄膜16、26的层数最少的层叠型BAW元件，因此可以缩短工序。因为实施例1的滤波器不需要单层型BAW谐振器，所以不需要用于同时制作在厚度方向上结构不同的层叠型BAW滤波器和单层型BAW谐振器两者的追加工序，可以降低成本。其中，也可以通过改变层叠型BAW元件的输入输出的阻抗来附加阻抗转换的功能。在实施例1中，示例了输入端子与输出端子中的一方、即端子4为非平衡结构，另一方、即端子2a、2b为平衡结构的情况，但也可以是平衡-平衡、非平衡-非平衡的构成。若将实施例1的滤波器用于双工器的发送或接收用的滤波器，则可以提供一种以 BAff具备了非平衡-平衡转换的功能的良好特性的双工器。用作谐振器的层叠型BAW元件的谐振器也可以兼备发送滤波器和接收滤波器的阻抗匹配元件的功能。以下，参照图13-图22来说明实施例1的变形例1 10。〈变形例1>参照图13及图14说明变形例1。图13是表示层叠型BAW元件的连接方法的电路图。图14是示意性表示层叠型BAW元件的剖面结构的结构图。变形例1的结构与实施例1大致相同。以下，对于与实施例1相同的构成部分使用相同的标记，以不同点为中心进行说明。如图13及图14所示，第一层叠型BAW元件10串联连接了第二层叠型BAW元件 20。第二层叠型BAW元件20的谐振器21a、21b作为串联谐振器，与第一层叠型BAW元件10 构成的滤波器连接。即，第一层叠型BAW元件10构成的滤波器串联地级联连接了第二层叠型BAW元件20的谐振器2la、2lb。层叠型BAW元件在非对称模式下的谐振频率要比对称模式下的谐振频率低，因此如图13及图14所示，希望用作串联谐振器的第二层叠型BAW元件按照采用对称模式的方式连接布线。通过采用图13及图14的结构，可以改善滤波器频带的高频侧的陡峭性。〈变形例2>参照图15说明变形例2。图15是表示层叠型BAW元件的连接方法的电路图。如图15所示，在第一层叠型BAW元件10的后级并联连接了第二层叠型BAW元件 20。相对于第一层叠型BAW元件10构成的滤波器而言，将第二层叠型BAW元件20的谐振器21a、21b用作并联谐振器。若如图15所示那样构成，则与在由层叠型BAW元件构成的滤波器的前级连接层叠型BAW元件作为并联谐振器的实施例1相同，可以改善滤波器频带的低频侧的陡峭性。〈变形例3>参照图16说明变形例3。图16是表示层叠型BAW元件的连接方法的电路图。如图16所示，在第一层叠型BAW元件10的前级串联连接了第二及第三层叠型BAW 元件20、30。第二及第三层叠型BAW元件20、30的谐振器21a、21b、31a、31b作为串联谐振器而与第一层叠型BAW元件10的滤波器连接。若如图16所示那样构成，则与在由层叠型BAW元件构成的滤波器的后级串联连接层叠型BAW元件的变形例1相同，可以改善滤波器频带的高频侧的陡峭性。〈变形例4>参照图17说明变形例4。图17是表示层叠型BAW元件的连接方法的电路图。如图17所示，在第一层叠型BAW元件10的后级串联连接第二层叠型BAW元件20， 在第一层叠型BAW元件10的前级并联连接第三层叠型BAW元件30。第二层叠型BAW元件 20的谐振器21a、21b作为串联谐振器而与第一层叠型BAW元件10构成的滤波器连接。第三层叠型BAW元件30的谐振器31a、31b作为串联谐振器而与第一层叠型BAW元件10构成的滤波器连接。若如图17所示那样构成为在第一层叠型BAW元件10的输入和输出的一方串联连接层叠型BAW元件20，在另一方并联连接层叠型BAW元件30，则可以改善滤波器频带的低频侧与高频侧双方的陡峭性。〈变形例5>参照图18说明变形例5。图18是表示层叠型BAW元件的连接方法的电路图。如图18所示，在第一层叠型BAW元件10的后级，以梯子型连接了第二及第三层叠型BAW元件20、30。即，对于第一层叠型BAW元件10构成的滤波器而言，第二层叠型BAW元件20的谐振器21a、21b作为串联谐振器而被连接，第三层叠型BAW元件30的谐振器31a、 31b作为并联谐振器而被连接。若如图18所示那样构成，则可以改善滤波器频带的低频侧与高频侧双方的陡峭性。〈变形例6>参照图19说明变形例6。图19是表示层叠型BAW元件的连接方法的电路图。如图19所示，在第一层叠型BAW元件10的后级，以梯子型连接了第二至第四层叠型BAW元件20、30、40。即，对于第一层叠型BAW元件10构成的滤波器而言，第二及第三层叠型BAW元件20、30的谐振器21a、21b、31a、31b作为串联谐振器而被连接，第四层叠型BAW 元件40的谐振器41a、41b作为并联谐振器而被连接。若如图19所示那样构成，则可以改善滤波器频带的低频侧与高频侧双方的陡峭性。〈变形例7>参照图20说明变形例7。图20是表示层叠型BAW元件的连接方法的电路图。如图20所示，在第一层叠型BAW元件10的前级，以网格型连接了第二至第五层叠型BAW元件20、30、40、50。按照以下方式连接布线以对称模式对串联臂的第二及第五层叠型BAW元件20、50进行激振，以非对称模式对网格臂的第三及第四层叠型BAW元件30、40 进行激振。若如图20所示那样构成，则可以改善滤波器的衰减量。〈变形例8>参照图21说明变形例8。图21是表示层叠型BAW元件的连接方法的电路图。如图21所示，第一至第四层叠型BAW元件10、20、30、40连接为梯子型。按照以下方式连接布线以对称模式对串联臂的第一及第二层叠型BAW元件10、20进行激振，以非对称模式对并联臂的第三及第四层叠型BAW元件30、40进行激振。若如图21所示那样构成，则可以将第一至第四层叠型BAW元件10、20、30、40用作谐振器，从而仅使用层叠型BAW元件就能实现由单层型BAW谐振器构成的电路。〈变形例9>参照图22说明变形例9。图22是表示层叠型BAW元件的连接方法的电路图。如图22所示，第一至第四层叠型BAW元件10、20、30、40连接为梯子型，构成平衡型梯式滤波器。按照以下方式连接布线以对称模式对串联臂的第一及第四层叠型BAW元件10、40进行激振，以非对称模式对并联臂的第二及第三层叠型BAW元件20、30进行激振。若如图22所示那样构成，则可以将第一至第四层叠型BAW元件10、20、30、40用作谐振器，从而仅使用层叠型BAW元件就能实现由单层型BAW谐振器构成的电路。〈变形例10>参照图23说明变形例10。图23是表示层叠型BAW元件的连接方法的电路图。如图23所示，第一至第四层叠型BAW元件10、20、30、40连接为网格型。按照以下方式连接布线以对称模式对串联臂的第一及第四层叠型BAW元件10、40进行激振，以非对称模式对网格臂的第二及第三层叠型BAW元件20、30进行激振。若如图23所示那样构成，则可以将第一至第四层叠型BAW元件10、20、30、40用作谐振器，从而仅使用层叠型BAW元件就能实现由单层型BAW谐振器构成的电路。〈制作例〉制作了图11及图12所示那样构成的实施例1的滤波器和图3及图4所示那样构成的比较例2的滤波器。各层叠型BAW元件的膜构成如下表1所示。表1
权利要求
1.一种声波元件，其特征在于，具备多个谐振器结构，该谐振器结构包含相邻配置的多个谐振器，该谐振器彼此互相耦合来进行谐振，由此能以至少两种以上的振动模式进行激振，所述谐振器结构中的至少一个被电连接为在滤波器频带内一种振动模式下的谐振特性表现得比其他振动模式下的谐振特性更强。
2.根据权利要求1所述的声波元件，其特征在于，所述谐振器结构的所述谐振器是层叠了一对电极膜和被夹在该一对电极膜之间的压电薄膜的压电薄膜谐振器，所述谐振器结构是所述压电薄膜谐振器彼此在所述压电薄膜谐振器的层叠了所述一对电极膜及所述压电薄膜的层叠方向上互相被层叠的层叠型体声波元件。
3.根据权利要求2所述的声波元件，其特征在于，一个所述层叠型体声波元件和其他的所述层叠型体声波元件的所述谐振器被电连接。
4.根据权利要求3所述的声波元件，其特征在于，一个所述层叠型体声波元件和其他的所述层叠型体声波元件的所述谐振器被串联地级联连接。
5.根据权利要求3所述的声波元件，其特征在于，一个所述层叠型体声波元件和其他的所述层叠型体声波元件的所述谐振器被并联连接。
6.根据权利要求4或5所述的声波元件，其特征在于， 所述层叠型体声波元件连接成梯子型。
7.根据权利要求4或5所述的声波元件，其特征在于， 所述层叠型体声波元件连接成网格型。
8.根据权利要求4或5所述的声波元件，其特征在于，相对于一个所述层叠型体声波元件而言，其他两个所述层叠型体声波元件与输入或输出的任一方串联连接，与另一方并联连接。
9.根据权利要求2至8中的任一项所述的声波元件，其特征在于， 所述层叠型体声波元件的至少一层的材料及膜厚实质上相同。
10.根据权利要求2至8中的任一项所述的声波元件，其特征在于，在所述层叠型体声波元件的各层中，除了一层之外，其他各层分别在材料及膜厚方面实质上相同。
11.根据权利要求2至8中的任一项所述的声波元件，其特征在于， 只有所述层叠型体声波元件中的一部分包含至少一层的追加层，包含所述追加层的所述谐振器结构的所述追加层以外的各层和其他所述谐振器结构的各层分别在材料及膜厚方面实质上相同。
12.根据权利要求2至8中的任一项所述的声波元件，其特征在于， 所述层叠型体声波元件的各层分别在材料及膜厚方面实质上相同。
13.根据权利要求2至12中的任一项所述的声波元件，其特征在于， 所述层叠型体声波元件所包含的互相层叠的所述压电薄膜谐振器是两个。
14.根据权利要求13所述的声波元件，其特征在于，在所述层叠型体声波元件的至少一个中，一个所述压电薄膜谐振器的所述一对电极膜中距离另一个所述压电薄膜谐振器近的一个所述电极膜、和另一个所述压电薄膜谐振器的所述一对电极膜中距离一个所述压电薄膜谐振器远的一个所述电极膜被电短路，一个所述压电薄膜谐振器的所述一对电极膜中距离另一个所述压电薄膜谐振器远的另一个所述电极膜、和另一个所述压电薄膜谐振器的所述一对电极膜中距离一个所述压电薄膜谐振器近的另一个所述电极膜被电短路。
15.根据权利要求13所述的声波元件，其特征在于， 在所述层叠型体声波元件的至少一个中，一个所述压电薄膜谐振器的所述一对电极膜中距离另一个所述压电薄膜谐振器远的一个所述电极膜、和另一个所述压电薄膜谐振器的所述一对电极膜中距离一个所述压电薄膜谐振器远的一个所述电极膜被电短路，一个所述压电薄膜谐振器的所述一对电极膜中距离另一个所述压电薄膜谐振器近的另一个所述电极膜、和另一个所述压电薄膜谐振器的所述一对电极膜中距离一个所述压电薄膜谐振器近的另一个所述电极膜被电短路。
16.根据权利要求1所述的声波元件，其特征在于， 所述谐振器结构包括压电薄膜；第一电极，其具有配置于所述压电薄膜的一个主面上的两个以上的第一电极指； 第二电极，其具有两个以上的第二电极指，该第二电极指隔着所述压电薄膜，与所述第一电极指对置地配置在所述压电薄膜的另一主面上；第三电极，其具有两个以上的第三电极指，该第三电极指与所述第一电极指互相隔着间隔交替地配置在所述压电薄膜的一个主面上；和第四电极，其具有两个以上的第四电极指，该第四电极指隔着所述压电薄膜与所述第三电极指对置、并与所述第二电极指互相隔着间隔交替地配置在所述压电薄膜的另一主面上，所述谐振器结构是由所述压电薄膜与所述第一及第二电极形成一个所述谐振器、由所述压电薄膜与所述第三及第四电极形成其他的所述谐振器的平面型体声波元件。
17.根据权利要求16所述的声波元件，其特征在于，一个所述平面型体声波元件和其他的所述平面型体声波元件的所述谐振器被电连接。
18.根据权利要求17所述的声波元件，其特征在于，一个所述平面型体声波元件和其他的所述平面型体声波元件的所述谐振器被串联地级联连接。
19.根据权利要求17所述的声波元件，其特征在于，一个所述平面型体声波元件和其他的所述平面型体声波元件的所述谐振器被并联连接。
20.根据权利要求18或19所述的声波元件，其特征在于， 所述平面型体声波元件连接成梯子型。
21.根据权利要求18或19所述的声波元件，其特征在于，所述平面型体声波元件连接成网格型。
22.根据权利要求18或19所述的声波元件，其特征在于，相对于一个所述平面型体声波元件而言，其他两个所述平面型体声波元件与输入或输出的任一方串联连接，与另一方并联连接。
23.根据权利要求1至22中的任一项所述的声波元件，其特征在于， 所述谐振器结构形成在同一基板上。
24.根据权利要求1至23中的任一项所述的声波元件，其特征在于， 输入端子与输出端子的任一方为平衡结构，另一方为非平衡结构。
25.—种双工器，其特征在于，发送滤波器和接收滤波器的其中一个或两者包含权利要求l·至24中的任一项所述的声波元件。
全文摘要
本发明提供一种声波元件，包含多个谐振器结构(10、20)，该谐振器结构包括相邻配置的多个谐振器(11a、11b、21a、21b)，这些谐振器(11a、11b、21a、21b)彼此互相耦合来进行谐振，由此能够以两种以上的振动模式进行激振。谐振器结构(10、20)中的至少一个谐振器结构(10)被电连接为在滤波器频带内一种振动模式下的谐振特性表现得比其他振动模式下的谐振特性更强。因此，即使仅采用谐振器彼此互相耦合而谐振的谐振器结构来构成声波元件，也能够改善陡峭性。
文档编号H03H9/02GK102332888SQ201110181588
公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月30日 优先权日2010年7月5日
发明者三宅高志 申请人:株式会社村田制作所