專利名稱：表面聲波器件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及表面聲波器件。
背景技術：
近些年，隨著諸如移動電話這樣的無線通信裝置不斷升級，要求作為部件的表面 聲波(SAW)器件具有將不平衡信號轉換成平衡信號的功能，即平衡_不平衡轉換器(balim) 功能。平衡_不平衡轉換器功能通過將兩個SAW濾波器并聯(lián)在一個不平衡端子與兩個平衡 端子之間來實現(xiàn)。通過使構建SAW濾波器的叉指換能器(IDT)的電極指的數(shù)量在各個濾波 器之間彼此不同而減小帶內插入損耗。W02006/087875(文檔1)公開了這種SAW器件。在文檔1所公開的SAW器件中，構建兩個SAW濾波器的IDT的電極指的數(shù)量均是 偶數(shù)或均是奇數(shù)。在這種情況下，通帶中可能會產(chǎn)生陷波(notch)，且插入損耗可能會劣化。

發(fā)明內容
本發(fā)明正是考慮上述情形而作出的，提供了一種能夠抑制帶內陷波并減小插入損 耗的表面聲波器件。本發(fā)明的一個方面提供了一種表面聲波器件，該表面聲波器件包括第一濾波器 和第二濾波器，它們都是包括至少為三的奇數(shù)個叉指換能器(IDT)的表面聲波(SAW)濾波 器；被輸入不平衡信號的不平衡端子；輸出相位與該不平衡信號相同的信號的第一平衡端 子；以及輸出相位與該不平衡信號相反的信號的第二平衡端子。第一中央IDT的電極之一 和第二中央IDT的電極之一共同連接到所述不平衡端子，第一中央IDT和第二中央IDT是 所述奇數(shù)個IDT之一且分別位于第一濾波器和第二濾波器的中央；位于第一中央IDT兩側 的兩個IDT中每一個內的電極之一共同連接到第一平衡端子；位于第二中央IDT兩側的兩 個IDT中每一個內的電極之一共同連接到第二平衡端子；所述第一中央IDT的電極指的數(shù) 量是奇數(shù)；而所述第二中央IDT的電極指的數(shù)量是偶數(shù)。本發(fā)明的目的和優(yōu)點將通過權利要求中特別指出的元件和組合來實現(xiàn)和獲得。應當理解，上面的一般描述和下面的詳細描述都是示例性和解釋性的，并不對所 要保護的本發(fā)明構成限制。


圖1是依照第一比較例的SAW器件的示意圖；圖2是依照第一實施例的SAW器件的示意圖；圖3是例示了第一實施例和第一比較例中的SAW器件的傳輸特性之間的比較的圖 表；圖4是依照第二實施例的SAW器件的示意圖；圖5是依照第二比較例的SAW器件的示意圖；圖6是依照第三比較例的SAW器件的示意圖7是依照第四比較例的SAW器件的示意圖；圖8是例示了第二實施例和第二比較例中的SAW器件的傳輸特性之間的比較的圖 表；圖9是例示了第二實施例和第三比較例中的SAW器件的傳輸特性之間的比較的圖 表；圖10是例示了第二實施例和第四比較例中的SAW器件的傳輸特性之間比較的圖 表；圖11是依照第三實施例的SAW器件的示意圖；圖12是例示了依照第三實施例的SAW器件的傳輸特性的圖表；而圖13是例示了第二實施例和第三實施例中的SAW器件的衰減特性之間的比較的 圖表。
具體實施例方式
下面參照附圖來描述本發(fā)明的實施例。[比較例]將首先對依照本發(fā)明的比較例的SAW器件進行描述。圖1是例示了依照第一比較例的SAW器件IOOa的構成的頂視圖。SAW器件IOOa 包括一個輸入端子(不平衡端子10)和兩個輸出端子(第一平衡端子12和第二平衡端子 14)。向不平衡端子10輸入一不平衡信號。從第一平衡端子12輸出了與輸入到不平衡端 子10的信號相位相同的信號。從第二平衡端子14輸出了與輸入到不平衡端子10的信號 相位相反的信號。第一平衡端子12和不平衡端子10之間連接有第一濾波器20a，它是SAW濾波器。 第一濾波器20a包括布置在表面聲波的傳播方向上的三個IDT以及位于這些IDT兩側的一 對反射器。此后，將位于中央(第一中央IDT)的IDT稱為第一輸入IDT22a，而將位于第一 輸入IDT22a兩側的另外兩個IDT稱為第一輸出IDT26。在每個IDT中，在壓電基板上形成 彼此相對的一對梳齒電極，使得這些梳齒電極彼此嚙合。兩個梳齒電極之一充當輸入電極 或輸出電極，而另一個充當接地電極。將第一濾波器20a中的反射器稱為第一反射器30。在第一輸入IDT22a中，輸入電極23a連接到不平衡端子10，而接地電極24a接地。 在兩個第一輸出IDT26中，接地電極27接地，輸出電極28共同連接到第一平衡端子12。為 了輸出與輸入信號相位相同的信號，在第一輸出IDT26中，將接地電極27的電極指放置成 與第一輸入IDT22a中的輸入電極23a的電極指貼近，或者將輸出電極28的電極指放置成 與第一輸入IDT22a中的接地電極24a的電極指貼近。在第一輸入IDT22a中，輸入電極23a 的電極指的數(shù)量與接地電極24a的相同，且該IDT的電極指的總數(shù)是偶數(shù)。第二平衡端子14和不平衡端子10之間連接有第二濾波器40a，它是SAW濾波器。 第二濾波器40a的構成與第一濾波器20a的相同，包括三個IDT ( —個第二輸入IDT42a和 兩個第二輸出IDT46)以及一對反射器(第二反射器50)。在第二輸入IDT42a(第二中央 IDT)中，輸入電極43a連接到不平衡端子10，而接地電極44a接地。在兩個第二輸出IDT46 中，接地電極47接地，而輸出電極48共同連接到第二平衡端子14。為了輸出與輸入信號相 位相反的信號，在第二輸出IDT46中，將接地電極47的電極指放置成與第二輸入IDT42a中
4的接地電極44a的電極指貼近，或者將輸出電極48的電極指放置成與第二輸入IDT42a中 的輸入電極43a的電極指貼近。在第二輸入IDT42a中，輸入電極43a的電極指的數(shù)量與接 地電極44a的相同，且該IDT的電極指的總數(shù)是偶數(shù)。SAff器件IOOa充當DMS (雙模SAW)濾波器，具有通過包括并聯(lián)到輸入端子的第一 濾波器20a和第二濾波器40a將不平衡信號轉換成平衡信號的功能。而且，通過將第一輸 入IDT22a的電極指的數(shù)量布置為與第二輸入IDT42a的不同，可以減小通帶內的插入損耗。然而，在依照第一比較例的SAW器件IOOa中，第一輸入IDT22a和第二輸入IDT42a 的電極指的數(shù)量均是偶數(shù)。在這種構成中，可能在通帶內產(chǎn)生陷波，插入損耗劣化。在第一 輸入IDT22a和第二輸入IDT42a的電極指的數(shù)量均是奇數(shù)時，存在相同的可能性。在下面的實施例中，將對能夠解決上述問題并減小插入損耗的SAW器件進行描 述。[第一實施例]圖2是例示了依照第一實施例的SAW器件100A的構成的頂視圖。SAW器件100A 的基本構成與依照第一比較例的SAW器件IOOa相同。因而，相同的部件被分配了相同的標 號，且其描述被省略。依照第一實施例的SAW器件100A的第一濾波器20A中的第一輸入IDT22A的構成 不同于第一比較例的第一濾波器20a中的第一輸入IDT22a。更具體而言，輸入電極23A的 電極指的數(shù)量大于接地電極24A的電極指的數(shù)量，且該IDT中電極指的總數(shù)是奇數(shù)。在第 二輸入IDT42A中，輸入電極43A的電極指的數(shù)量與接地電極44A的相同，且與第一比較例 相同，該IDT的電極指的總數(shù)是偶數(shù)。也就是說，在該實施例中，連接到輸出與輸入信號相 位相同的信號的端子的SAW濾波器中的輸入IDT的電極指的數(shù)量是奇數(shù)，而連接到輸出與 輸入信號相位相反的信號的端子的SAW濾波器中的輸入IDT的電極指的數(shù)量是偶數(shù)。現(xiàn)在基于仿真來描述依照第一實施例和第一比較例的SAW器件的傳輸特性的比 較。在該仿真中，壓電基板的構成和電極的構成在第一實施例和第二比較例中是相同的。參 數(shù)的細節(jié)如下面的表1所示。[表 1]
壓電基板42° Y-X LiTaO3電極鋁(膜厚170nm)IDT節(jié)距(濾波器)1. 96 μ m 2. 19 μ m反射器節(jié)距(濾波器)2. 26μιη反射器數(shù)量(濾波器)50 濾波器(20和40)中的輸入IDT (22和42)與輸出IDT (26和46)的電極指的數(shù)量 以及這兩個濾波器的孔徑如下。在計算電極指數(shù)量時，彼此相對的兩個電極指被看成是一 對。當對數(shù)是整數(shù)時，電極指的數(shù)量是偶數(shù)。當對數(shù)是帶小數(shù)的數(shù)時，電極指的數(shù)量是奇 數(shù)。第二和第三實施例以及第二至第四比較例中的參數(shù)如表2所示，且稍后對它們進行描述。此后，在SAW器件的傳輸特性的比較中，第一實施例和第一比較例的參數(shù)基于仿真，而 其他參數(shù)(第二和第三實施例以及第二至第四比較例的參數(shù))基于測量值。[表 2] 圖3是例示了兩個傳輸特性之間的比較的圖表。橫坐標表示頻率，縱坐標表示衰 減。在圖表中由箭頭指示的點處，與第一比較例相比，第一實施例中的陷波受到了抑制。如 上所述，根據(jù)第一實施例的SAW器件100A可以抑制帶內陷波并減小插入損耗。[第二實施例]第二實施例是諧振器組合到濾波器的SAW器件的示例。圖4是依照第二實施例的SAW器件100B的頂視圖。與第一實施例相同的部件被 分配了相同的標號且其詳細描述被省略。第一諧振器70連接在不平衡端子10與第一濾波 器20B之間以及不平衡端子10與第二濾波器40B之間。第一諧振器70包括一對IDT72以 及位于IDT72兩側的反射器74。同樣，包括IDT82和反射器84的第二諧振器80連接在第 一平衡端子12與第一濾波器20B之間。包括IDT92和反射器94的第三諧振器90連接在 第二平衡端子14與第二濾波器40B之間。通過將諧振器組合到濾波器可以減小帶外噪聲 (增大衰減)。第二實施例中第一濾波器20B和第二濾波器40B的構成與第一實施例(圖2)相 同。因而，在第一輸入IDT22B中，輸入電極23B的電極指的數(shù)量大于接地電極24B的電極 指的數(shù)量且該IDT中的電極指的總數(shù)是奇數(shù)。在第二輸入IDT42B中，輸入電極43B的電極 指的數(shù)量與接地電極44B的相同，且該IDT中的電極指的總數(shù)是偶數(shù)。下面將給出依照這些比較例(第二至第四比較例)至第二實施例的SAW器件的 構成的描述。在下面的比較例中，兩個濾波器(第一濾波器20和第二濾波器40)中輸入 IDT (第一輸入IDT22和第二輸入IDT42)的構成不同于第二實施例，但是其他基本構成與第 二實施例相同。圖5是依照第二比較例的SAW器件IOOb的頂視圖。在第一輸入IDT22b中，輸入 電極23b的電極指的數(shù)量與接地電極24b的相同，在第二輸入IDT42b中，輸入電極43b的 電極指的數(shù)量與接地電極44b的相同，且每個IDT中的電極指的總數(shù)都是偶數(shù)。
圖6是依照第三比較例的SAW器件IOOc的頂視圖。在第一輸入IDT22c中，接地 電極24c的電極指的數(shù)量與輸入電極23c的相同，在第二輸入IDT42c中，接地電極44c的 電極指的數(shù)量與輸入電極43c的相同，且每個IDT中的電極指的總數(shù)都是奇數(shù)。圖7是依照第四比較例的SAW器件IOOd的頂視圖。與第三比較例相同，在第一輸 入IDT22d和第二輸入IDT42d中，IDT中的電極指的總數(shù)是奇數(shù)。然而，輸入電極23d的電 極指的數(shù)量大于接地電極24的電極指的數(shù)量，且輸入電極43d的電極指的數(shù)量大于接地電 極44d的電極指的數(shù)量。下面將基于測量值給出依照第二實施例以及第二至第四比較例的SAW器件的傳 輸特性之間的比較的描述。諸如壓電基板和電極的材料之類的參數(shù)與表1所示的相同。每 個濾波器中輸入IDT和輸出IDT的電極指的數(shù)量以及兩個濾波器之間的孔徑如表2所示。 第二實施例的每個參數(shù)都與第一實施例的相同。第二比較例的每個參數(shù)都與第一比較例的 相同。第三和第四比較例的大多數(shù)參數(shù)與第一和第二比較例的相同，但是與第一比較例的 不同之處在于輸入IDT22和42的電極指的數(shù)量是27. 5對。在第二實施例中，第一諧振器70、第二諧振器80和第三諧振器中IDT對的數(shù)量、 IDT節(jié)距、反射器數(shù)量、反射器節(jié)距以及諧振器的孔徑如下[表 3] 同樣，第二至第四比較例的諧振器的參數(shù)如下所示[表 4]
第一諧振器第二諧振器第三諧振器IDT對的數(shù)量(第二至第四比較例)200對100對100對IDT節(jié)距(第二至第四比較例)2. 13um2. 12um2. 12um反射器數(shù)量(第二至第四比較例)101515反射器節(jié)距(第二至第四比較例)2. 13um2. 12um2. 12um
7 圖8至10是例示了第二實施例和第二至第四比較例中SAW器件的傳輸特性之間 的比較的圖表。圖8示出了第二實施例和第二比較例之間的比較，圖9示出了第二實施例 和第三比較例之間的比較，圖10示出了第二實施例和第四比較例之間的比較。如每個圖所 示，與第二至第四比較例相比，第二實施例中的陷波受到了抑制。如上所述，根據(jù)第二實施 例的SAW器件100B，可以抑制帶內陷波并減小插入損耗。[第三實施例]與第二實施例相同，第三實施例是諧振器組合到濾波器的SAW器件的示例。圖11是依照第三實施例的SAW器件100C的頂視圖。SAW器件100C的基本構成與 依照第二實施例的SAW器件100B相同。因而，與第二實施例相同的部件被分配了相同的標 號，且其詳細描述被省略。SAff器件100C的第一濾波器20C中的第一輸入IDT22C的構成不同于第二實施例 的第一濾波器20B的第一輸入IDT22B。更具體而言，與第二實施例相同，第一輸入IDT22C 中電極指的總數(shù)是奇數(shù)，但是接地電極24的電極指的數(shù)量大于輸入電極23C的電極指的數(shù) 量。其他構成(第一輸出IDT26、第二濾波器40C、第一諧振器70、第二諧振器80和諧振器 90的構成)與第二實施例的相同。下面將基于測量值來描述SAW器件100C的傳輸特性。諸如壓電基板和電極材料 之類的參數(shù)如表1所示，第一濾波器20C和第二濾波器40C的參數(shù)如第三實施例中的表2 所示。諧振器的參數(shù)如下所示[表 5] 圖12是例示了 SAW器件100C的傳輸特性的圖表。與第二實施例一樣，依照第三 實施例的SAW器件100C可以抑制帶內陷波并減小插入損耗。圖13是表明第二實施例與第三實施例中SAW器件之間的傳遞特性和衰減特性之 比較的圖表。如圖所示，第二實施例和第三實施例在傳遞特性方面的差別微小。然而，第二 實施例在衰減特性方面優(yōu)于第三實施例。因此，當?shù)谝粸V波器20中的第一輸入IDT22的電 極指的數(shù)量是奇數(shù)時，優(yōu)選地使連接到不平衡端子10的輸入電極23的電極指的數(shù)量大于 另一電極(接地電極24)的電極指的數(shù)量。
在第一至第三實施例中，優(yōu)選地使位于第一輸入IDT22兩側的第一輸出IDT26的 電極指數(shù)量、孔徑長度和電極節(jié)距中的至少一個不同于位于第二輸入IDT42的兩側的第二 輸出IDT46。在第一濾波器20和第二濾波器40具有對稱布置時平衡看上去良好，但是實際 上，可以通過將輸入IDT(22和42)以外的部件設計為不對稱來減小插入損耗。在第二和第三實施例中，優(yōu)選地使包括在第二諧振器80中的IDT的電極指的數(shù) 量、孔徑長度和電極節(jié)距中的至少一個不同于包括在第三諧振器90中的IDT。通過將連接 到兩個濾波器20和40的平衡端子一側的兩個諧振器設計為不對稱，可以更大程度地減小 插入損耗。第一濾波器20、第二濾波器40、第一諧振器70、第二諧振器80以及第三諧振器90 可以形成在不同基板上，但是優(yōu)選地形成在同一壓電基板上。第一至第三實施例中，LiTaO3 用作壓電基板，但是可以使用由其他材料(例如，LiNbO3)構成的基板。Al電極被用作電極， 但是可以使用由其他材料(例如，Cu)構成的電極。在第一至第三實施例中，通過以DMS濾 波器為例來進行描述。然而，可以將本發(fā)明應用于其他多模濾波器。在第一至第三實施例 中，包括在第一濾波器20和第二濾波器40中的IDT的數(shù)量均是3，但是可以使用大于3的 其他奇數(shù)。此處陳述的所有示例和條件語言都旨在教學目的，幫助讀者理解發(fā)明人貢獻的發(fā) 明和概念以促進現(xiàn)有技術的進一步發(fā)展，旨在被解讀為并不限制這種具體陳述的示例和條 件，并且說明書中的這些示例的組織也并不與本發(fā)明的劣勢和優(yōu)勢的展示相關。盡管已經(jīng) 詳細描述了本發(fā)明，但是應當理解，可以在不偏離本發(fā)明的主旨和范圍的情況下，做出各種 改變、替換和變更。
權利要求
一種表面聲波器件，該表面聲波器件包括第一濾波器和第二濾波器，它們都是包括至少為三的奇數(shù)個叉指換能器IDT的表面聲波SAW濾波器；被輸入不平衡信號的不平衡端子；輸出相位與所述不平衡信號相同的信號的第一平衡端子；以及輸出相位與所述不平衡信號相反的信號的第二平衡端子，其中，第一中央IDT的電極之一和第二中央IDT的電極之一共同連接到所述不平衡端子，所述第一中央IDT和所述第二中央IDT是所述奇數(shù)個IDT之一且分別位于所述第一濾波器和所述第二濾波器的中央；位于所述第一中央IDT兩側的兩個IDT中每一個內的電極之一共同連接到所述第一平衡端子；位于所述第二中央IDT兩側的兩個IDT中每一個內的電極之一共同連接到所述第二平衡端子；所述第一中央IDT的電極指數(shù)量是奇數(shù)；而所述第二中央IDT的電極指數(shù)量是偶數(shù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的表面聲波器件，其中，作為構成所述第一中央IDT的電極之一 且連接到所述不平衡端子的電極的電極指數(shù)量大于另一電極的電極指數(shù)量。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的表面聲波器件，其中，在位于所述第一中央IDT兩側的兩 個IDT與位于所述第二中央IDT兩側的兩個IDT之間，電極指數(shù)量、孔徑長度和電極節(jié)距中 的至少一個彼此不同。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的表面聲波器件，其中，所述第一濾波器和所述第二濾波器 形成在同一壓電基板上。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的表面聲波器件，該表面聲波器件還包括第一諧振器，其連接在所述不平衡端子與所述第一濾波器之間以及所述不平衡端子與 所述第二濾波器之間；第二諧振器，其連接在所述第一平衡端子與所述第一濾波器之間；以及 第三諧振器，其連接在所述第二平衡端子與所述第二濾波器之間。
6 根據(jù)權利要求5所述的表面聲波器件，其中，所述第一諧振器、所述第二諧振器和所 述第三諧振器都包括IDT以及位于該IDT兩側的反射器。
7.根據(jù)權利要求6所述的表面聲波器件，其中，包括在所述第二諧振器中的IDT的電極 指數(shù)量、孔徑長度和電極節(jié)距中的至少一個與所述第三諧振器的不同。
8.根據(jù)權利要求1或2所述的表面聲波器件，其中，所述第一濾波器和所述第二濾波器 是多模濾波器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種表面聲波器件，其包括第一濾波器和第二濾波器，它們都是包括至少為三的奇數(shù)個叉指換能器(IDT)的表面聲波(SAW)濾波器；向其輸入不平衡信號的不平衡端子；從其輸出相位與所述不平衡信號相同的信號的第一平衡端子；以及從其輸出相位與所述不平衡信號相反的信號的第二平衡端子。第一中央IDT的電極之一和第二中央IDT的電極之一共同連接到所述不平衡端子，所述第一中央IDT和所述第二中央IDT是所述奇數(shù)個IDT之一且分別位于所述第一濾波器和所述第二濾波器的中央。所述第一中央IDT的電極指數(shù)量是奇數(shù)；而所述第二中央IDT的電極指數(shù)量是偶數(shù)。
文檔編號H03H9/25GK101924532SQ20101020011
公開日2010年12月22日 申請日期2010年6月9日 優(yōu)先權日2009年6月9日
發(fā)明者高橋直樹 申請人:太陽誘電株式會社