專利名稱：表面聲波濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及具有表面聲波(下文中簡稱為SAW)諧振器的SAW濾波器，更具體地，涉及用于保護SAW濾波器不受靜電放電(稱為ESD)影響的技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，諸如移動電話的無線設(shè)備已經(jīng)迅速小型化、高度發(fā)展、并且在質(zhì)量方面得到很大提高。無線設(shè)備的高頻電路采用具有SAW諧振器的濾波器。該濾波器結(jié)構(gòu)包括梯型濾波器和多模濾波器。梯型濾波器包括以梯狀結(jié)構(gòu)相連的多個SAW諧振器。多模濾波器包括例如雙模SAW濾波器(稱為DMS)。SAW諧振器包括壓電基板上的相互面對的一對梳狀電極。該梳狀電極被稱為叉指式換能器。該梳狀電極包括母線(bus bar)和從該母線沿相同方向延伸的多個電極指。相鄰電極指之間的間隙以及電極指邊緣與面對這些邊緣的總線之間的間隙非常小。因此，在對SAW濾波器的輸入端子或輸出端子施加靜電的情況下，在上述端子和地之間會產(chǎn)生靜電放電。結(jié)果，設(shè)置在該端子和地之間的SAW諧振器被損壞。
日本專利申請公報No.6-224682(下文中稱為文獻1)公開了一種通過提供用于靜電擊穿的犧牲電極來保護確定濾波器特性的SAW諧振器的結(jié)構(gòu)。該用于靜電擊穿的犧牲電極與輸入端子或輸出端子相連，以在施加靜電的情況下代替SAW諧振器被擊穿。
但是，問題在于，一旦犧牲電極被損壞，就再也不能保護SAW濾波器不受靜電的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的總體目的在于解決上述問題，并使SAW濾波器具有防靜電的高可靠性措施。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種表面聲波(SAW)濾波器，其具有多個SAW諧振器，優(yōu)選地，所述多個SAW諧振器串聯(lián)，所述多個SAW諧振器設(shè)置在信號輸入端子與距離該信號輸入端子最近的地之間，或者設(shè)置在信號輸出端子與距離該信號輸出端子最近的地之間，并且所述多個SAW諧振器具有基本相等的靜電電容。因此，可以保護SAW諧振器，而無需設(shè)置用于靜電擊穿的犧牲電極，由此，可以構(gòu)造具有抗靜電放電的高可靠性的SAW濾波器。
在上述SAW濾波器中，將所述多個SAW諧振器設(shè)置在所述SAW濾波器的并聯(lián)支路(arm)或串聯(lián)支路中。此外，可以將所述多個SAW諧振器設(shè)置在所述SAW濾波器的并聯(lián)支路和所述SAW濾波器的串聯(lián)支路中。
在上述SAW濾波器中。所述多個SAW諧振器可以包括第一組SAW諧振器和第二組SAW諧振器，所述第一組SAW諧振器設(shè)置在所述信號輸入端子與距離該信號輸入端子最近的地之間，所述第二組SAW諧振器設(shè)置在所述信號輸出端子與距離該信號輸出端子最近的地之間，所述第一組SAW諧振器具有基本相等的靜電電容，并且所述第二組SAW諧振器具有基本相等的靜電電容。
在上述SAW濾波器中，所述SAW濾波器可以包括梯型濾波器或多模濾波器。在包括多模濾波器的情況下，所述多模濾波器優(yōu)選地具有平衡輸出，并且串聯(lián)連接的所述多個SAW諧振器分別耦接到用于所述多模濾波器的平衡輸出的端子。


參照下面的附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例，附圖中圖1表示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的SAW濾波器；圖2表示根據(jù)本發(fā)明第二實施例的SAW濾波器；圖3表示根據(jù)本發(fā)明第三實施例的SAW濾波器；圖4表示根據(jù)本發(fā)明第四實施例的SAW濾波器；
圖5表示根據(jù)本發(fā)明第五實施例的SAW濾波器；圖6表示根據(jù)本發(fā)明第六實施例的SAW濾波器。
具體實施例方式
現(xiàn)將參照

本發(fā)明的實施例。
(第一實施例)圖1表示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的SAW濾波器。該SAW濾波器包括壓電基板10；設(shè)置在壓電基板10上的多個SAW諧振器S1、S2、P1、P2、P3、P4和P5；信號輸入端子12和信號輸出端子14。這些SAW諧振器以梯狀結(jié)構(gòu)相連。壓電基板10由諸如鉭酸鋰(LT)或鈮酸鋰(LN)的壓電單晶制成。上述SAW諧振器S1、S2、P1、P2、P3、P4和P5中的每一個包括IDT電極16和設(shè)置在傳播方向兩端的反射電極18和20。為了簡化附圖，在SAW諧振器S2中僅示出了標(biāo)號16、18和20。IDT電極16包括一對梳狀電極。SAW諧振器S1和S2中的每一個以梯型結(jié)構(gòu)設(shè)置在串聯(lián)支路中，并且SAW諧振器P1到P5中的每一個設(shè)置在并聯(lián)支路中。因此，將SAW諧振器S1和S2特別稱為串聯(lián)支路諧振器或串聯(lián)型諧振器，而將SAW諧振器P1到P5特別稱為并聯(lián)支路諧振器或并聯(lián)型諧振器。在下文中，將S1和S2稱為串聯(lián)支路諧振器，將P1到P5稱為并聯(lián)支路諧振器。串聯(lián)支路諧振器S1和S2以及并聯(lián)支路諧振器P1到P5確定了濾波器特性。如圖1所示的SAW濾波器用作為帶通濾波器。
根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，將串聯(lián)連接的多個SAW諧振器P1和p2設(shè)置在輸入端子12與最接近該輸入端子12的地G1之間。將串聯(lián)連接的多個SAW諧振器P4和P5設(shè)置在輸出端子14與最接近該輸出端子14的地G3之間。SAW諧振器P1和P2具有基本相等的靜電電容Cp1和Cp2。SAW諧振器P4和P5具有基本相等的靜電電容Cp4和Cp5。更具體地，串聯(lián)連接的多個SAW諧振器P1和P2連接到信號輸入端子12與最接近該信號輸入端子12的地G1之間的串聯(lián)支路，而串聯(lián)連接的多個SAW諧振器P4和P5連接到信號輸出端子14與最接近該信號輸出端子14的地G3之間的串聯(lián)支路。為了方便，第一組SAW諧振器由設(shè)置在信號輸入端子12與最接近該信號輸入端子12的地G1之間的多個諧振器P1和P2組成。第二組SAW諧振器由設(shè)置在信號輸出端子14與最接近該信號輸出端子14的地G3之間的多個諧振器P4和P5組成。上述結(jié)構(gòu)也適用于其它實施例。在信號輸入端子12與地G1之間的串聯(lián)支路中或者在信號輸出端子14與地G3之間的串聯(lián)支路中沒有設(shè)置SAW諧振器。此外，基本相等表示電容比值處于0.9到1.1之內(nèi)。即，Cp1除以Cp2等于0.9到1.1，Cp4除以Cp5也等于0.9到1.1。通過設(shè)置如上所述的靜電電容，在對信號輸入端子12施加靜電的情況下，施加在信號輸入端子12與地G1之間的電壓在并聯(lián)支路諧振器P1和P2之間大致等分。這提高了靜電容限。同樣，在對信號輸出端子施加靜電的情況下，施加在信號輸出端子14與地G3之間的電壓在串聯(lián)諧振器P4和P5之間大致等分。在沒有如上所述大致等分靜電的情況下，過量的電壓會施加給該多個SAW諧振器之一，并且可能發(fā)生擊穿。
將該SAW諧振器的靜電電容定義為IDT電極16的孔徑長度乘以電極指對數(shù)?？讖介L度是交叉或相鄰的電極指的重疊或交叉長度。由于SAW諧振器P1和P2具有基本相等的靜電電容Cp1和Cp2，所以孔徑長度或電極指對數(shù)可以不同。同樣，由于SAW諧振器P4和P5具有基本相等地靜電電容Cp4和Cp5，所以孔徑長度或電極指對數(shù)可以不同。
如上所述來構(gòu)造確定濾波器特性的部分SAW諧振器。由此，不必提供與濾波器特性無關(guān)的用于靜電擊穿的犧牲電極。這使得器件可以小型化。該器件只會因為該SAW諧振器的損壞而受到靜電放電的影響。因此，這是防靜電的一種高可靠性措施。
如圖1所示的SAW濾波器包括串聯(lián)連接的兩個SAW諧振器，其設(shè)置在信號輸入端子12與最接近該信號輸入端子12的地G1之間。該SAW濾波器還包括串聯(lián)連接的兩個SAW諧振器，其設(shè)置在信號輸出端子14與最接近該信號輸出端子14的地G3之間。類似地，可以分別包括三個或更多個SAW諧振器，并且該三個或更多個SAW諧振器具有基本相等的靜電電容。此外，可以將串聯(lián)連接的多個SAW諧振器設(shè)置在信號輸入端子12與最接近該信號輸入端子12的地G1之間，或者設(shè)置在信號輸出端子14與最接近該信號輸出端子14的地G3之間。例如，設(shè)置在信號輸入端子12與最接近該信號輸入端子12的地G1之間的并聯(lián)支路諧振器P1和P2可以由單個并聯(lián)支路諧振器代替。在這種情況下，不能保護器件不受施加給信號輸入端子12的靜電的影響。但是，根據(jù)該目的，可能存在只需對輸出端子采取防靜電措施的情況。同樣，設(shè)置在信號輸出端子14與最接近該信號輸出端子14的地G3之間的并聯(lián)支路諧振器P4和P5可以由單個并聯(lián)支路諧振器來代替。在這種情況下，不能保護器件不受施加給信號輸出端子14的靜電的影響。但是根據(jù)該目的，可能存在只需對輸入端子采取防靜電措施的情況。
優(yōu)選地，氣密地密封圖1所示的壓電基板10。
(第二實施例)圖2表示根據(jù)本發(fā)明第二實施例的SAW濾波器。該SAW濾波器包括壓電基板10、多個SAW諧振器S1到S4和P1到P3、信號輸入端子12、以及信號輸出端子14。將這些SAW諧振器設(shè)置為梯型。SAW諧振器S1到S4和P1到P3確定濾波器特性。根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，將串聯(lián)連接的多個諧振器S1和P1設(shè)置在信號輸入端子12與最接近該信號輸入端子的地G1之間。將串聯(lián)連接的多個諧振器S4和P3設(shè)置在信號輸出端子14與最接近該信號輸出端子14的地G3之間。SAW諧振器S1的靜電電容Cs1與SAW諧振器P1的靜電電容Cp1基本相等，SAW諧振器S4的靜電電容Cs4與SAW諧振器P3的靜電電容Cp3基本相等。更具體地，將串聯(lián)連接的串聯(lián)支路諧振器S1和并聯(lián)支路諧振器P1設(shè)置在信號輸入端子12與最接近該信號輸入端子12的地G1之間，將串聯(lián)支路諧振器S4與并聯(lián)支路諧振器P3設(shè)置在信號輸出端子14與最接近該信號輸出端子14的地G3之間。上述結(jié)構(gòu)與本發(fā)明第一實施例的不同。但是，具有基本相等的靜電電容的限定與本發(fā)明第一實施例的相同。即，Cs1除以Cp1等于0.9到1.1。Cs4除以Cp3等于0.9到1.1。通過設(shè)置如上所述的靜電電容，施加給信號輸入端子12的靜電在串聯(lián)支路諧振器S1與并聯(lián)支路諧振器P1之間等分。施加給信號輸出端子14的靜電在串聯(lián)支路諧振器S4與并聯(lián)支路諧振器P3之間等分。
如上所述來構(gòu)造確定濾波器特性的部分SAW諧振器。由此，不必提供與濾波器特性無關(guān)的用于靜電擊穿的犧牲電極。這使得器件可以小型化。該器件只會因為該SAW諧振器的損壞而受到靜電放電的影響。因此，這是防靜電的一種高可靠性措施。此外，輸入端和輸出端中的任何一個可以滿足上述靜電電容。
(第三實施例)圖3表示根據(jù)本發(fā)明第三實施例的SAW濾波器。將該濾波器構(gòu)造為組合本發(fā)明的第一實施例和第二實施例。更具體地，將串聯(lián)連接的并聯(lián)支路諧振器P1和P2設(shè)置在信號輸入端子12與最接近該信號輸入端子12的地G1之間。將串聯(lián)連接的串聯(lián)支路諧振器S2與并聯(lián)支路諧振器P3設(shè)置在信號輸出端子14與最接近該信號輸出端子14的地G2之間。并聯(lián)支路諧振器P1的靜電電容Cp1與并聯(lián)支路諧振器P2的靜電電容Cp2基本相等。Cp1除以Cp2等于0.9到1.1。串聯(lián)支路諧振器S2的靜電電容Cs2與并聯(lián)支路諧振器P3的靜電電容Cp3基本相等。Cs2除以Cp3等于0.9到1.1。如上所述構(gòu)造確定濾波器特性的部分SAW諧振器。由此，不必提供與濾波器特性無關(guān)的用于靜電擊穿的犧牲電極。這使得器件可以小型化。該器件只會因為該SAW諧振器的損壞而受到靜電放電的影響。因此，這是防靜電的一種高可靠性措施。
(第四實施例)圖4表示根據(jù)本發(fā)明第四實施例的SAW濾波器。該SAW濾波器包括壓電基板10、多個SAW諧振器S1到S4和P1到P4、信號輸入端子12、以及信號輸出端子14。這些SAW諧振器被設(shè)置為梯型。SAW諧振器S1到S4以及P1到P4確定濾波器特性。根據(jù)本發(fā)明的第四實施例，將串聯(lián)連接的多個諧振器S1、S2和P1設(shè)置在信號輸入端子12與最接近該信號輸入端子12的地G1之間。SAW諧振器S1的靜電電容Cs1、SAW諧振器S2的靜電電容Cs2、以及SAW諧振器P1的靜電電容Cp1基本相等。SAW諧振器P3的靜電電容Cp3和SAW諧振器P4的靜電電容Cp4基本相等。將兩個串聯(lián)支路諧振器S1和S2設(shè)置在該串聯(lián)支路中，將并聯(lián)支路諧振器P1設(shè)置在輸入端的并聯(lián)支路中。在將靜電施加給信號輸入端子12的情況下，電壓在這三個諧振器之間大致等分(分為三部分)。相反地，在將靜電施加給信號輸出端子14的情況下，電壓在兩個并聯(lián)支路諧振器P3與P4之間大致等分(分為兩半)。如上所述，在分配電壓方面，輸入端和輸出端的分配比率可以不同。該輸入端和輸出端的分配比率也可以應(yīng)用于本發(fā)明的第一到第三實施例。
(第五實施例)圖5表示根據(jù)本發(fā)明第五實施例的SAW濾波器。該SAW濾波器包括壓電基板10、一組SAW諧振器30，S1、S2、P1和P2、信號輸入端子12、以及信號輸出端子14。這組SAW諧振器30用于雙模SAW濾波器。在下文中，將由該組SAW諧振器30構(gòu)成的濾波器稱為DMS濾波器30，該DMS濾波器30為多模濾波器之一。信號輸入端子12通過串聯(lián)支路諧振器S1耦接到DMS濾波器30的輸入端32。DMS濾波器30的輸出端34通過串聯(lián)支路諧振器S2耦接到信號輸出端子14。
DMS濾波器30、串聯(lián)支路諧振器S1和S2、以及并聯(lián)支路諧振器P1和P2確定了濾波器特性。根據(jù)本發(fā)明的第五實施例，將串聯(lián)連接的串聯(lián)支路諧振器S1和并聯(lián)支路諧振器P1設(shè)置在信號輸入端子12與最接近該信號輸入端子12的地G1之間。將串聯(lián)連接的并聯(lián)支路諧振器P2和串聯(lián)支路諧振器S2設(shè)置在信號輸出的端子14與最接近該信號輸出端子14的地G2之間。SAW諧振器S1的靜電電容Cs1與SAW諧振器P1的靜電電容Cp1基本相等。Cs1除以Cp1等于0.9到1.1。SAW諧振器S2的靜電電容Cs2與SAW諧振器P2的靜電電容Cp2基本相等。Cs2除以Cp2等于0.9到1.1。在將靜電施加給信號輸入端子12的情況下，電壓在串聯(lián)支路諧振器S1與并聯(lián)支路諧振器P1之間大致等分。同樣，在將靜電施加給信號輸出端子14的情況下，電壓在串聯(lián)支路諧振器S2與并聯(lián)支路諧振器P2之間大致等分。
如上所述來構(gòu)造確定濾波器特性的部分SAW諧振器。由此，不必提供與濾波器特性無關(guān)的用于靜電擊穿的犧牲電極。這使得器件可以小型化。該器件只會因為該SAW諧振器的損壞而受到靜電放電的影響。因此，這是防靜電的一種高可靠性措施。此外，如果需要，輸入端與輸出端中的任何一個可以包括串聯(lián)連接的多個SAW諧振器。
(第六實施例)圖6表示根據(jù)本發(fā)明第六實施例的SAW濾波器。根據(jù)本發(fā)明第六實施例的SAW濾波器是根據(jù)如圖5所示的根據(jù)本發(fā)明第五實施例的SAW濾波器的一種變化。DMS濾波器30進行平衡輸出。將串聯(lián)連接的多個SAW諧振器(在圖6中為兩個SAW諧振器)設(shè)置在用于平衡輸出的端子14和36與最接近端子14和36的地G2和G3之間。更具體地，在用于平衡輸出的一個端子14與最接近該端子14的地G2之間設(shè)置串聯(lián)連接的串聯(lián)支路諧振器S2和并聯(lián)支路諧振器P2。在用于平衡輸出的另一端子36與最接近該端子36的地G3之間設(shè)置串聯(lián)連接的串聯(lián)支路諧振器S3和并聯(lián)支路諧振器P3。SAW諧振器S2的靜電電容Cs2與SAW諧振器P2的靜電電容Cp2基本相等。Cs2除以Cp2等于0.9到1.1。SAW諧振器S3的靜電電容Cs3與SAW諧振器P3的靜電電容Cp3基本相等。Cs3除以Cp3等于0.9到1.1。當(dāng)然，SAW諧振器S1的靜電電容Cs1與SAW諧振器P1的靜電電容Cp1基本相等。Cs1除以Cp1等于0.9到1.1。
如上所述來構(gòu)造確定濾波器特性的部分SAW諧振器。由此，不必提供與濾波器特性無關(guān)的用于靜電擊穿的犧牲電極。這使得器件可以小型化。該器件只會因為該SAW諧振器的損壞而受到靜電放電的影響。因此，這是防靜電的一種高可靠性措施。此外，如果需要，輸入端與輸出端中的任何一個可以包括串聯(lián)連接的多個SAW諧振器。
本發(fā)明并不限于上述實施例，可以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下實現(xiàn)其它示例、變化和修改。
本發(fā)明基于2003年12月19日提交的日本專利申請No.2003-423859，在此通過引用并入其全部公開內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種具有多個表面聲波諧振器的表面聲波濾波器，其中所述多個表面聲波諧振器串聯(lián)連接；所述多個表面聲波諧振器設(shè)置在信號輸入端子與最接近該信號輸入端子的地之間，或者設(shè)置在信號輸出端子與最接近該信號輸出端子的地之間；并且所述多個表面聲波諧振器具有基本相等的靜電電容。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面聲波濾波器，其中所述多個表面聲波諧振器被設(shè)置在所述表面聲波濾波器的并聯(lián)支路中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面聲波濾波器，其中所述多個表面聲波諧振器被設(shè)置在所述表面聲波濾波器的串聯(lián)支路中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面聲波濾波器，其中所述多個表面聲波諧振器被設(shè)置在所述表面聲波濾波器的并聯(lián)支路中和所述表面聲波濾波器的串聯(lián)支路中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面聲波濾波器，其中所述多個表面聲波諧振器包括第一組表面聲波諧振器和第二組表面聲波諧振器，所述第一組表面聲波諧振器設(shè)置在所述信號輸入端子與最接近所述信號輸入端子的所述地之間，所述第二組表面聲波諧振器設(shè)置在所述信號輸出端子與最接近所述信號輸出端子的所述地之間；所述第一組表面聲波諧振器具有基本相等的靜電電容；并且所述第二組表面聲波諧振器具有基本相等的靜電電容。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面聲波濾波器，還包括梯型濾波器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面聲波濾波器，還包括多模濾波器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面聲波濾波器，還包括具有平衡輸出的多模濾波器，其中串聯(lián)連接的所述多個表面聲波諧振器分別耦接到所述多模濾波器的用于平衡輸出的端子。
全文摘要
一種表面聲波濾波器，其包括多個表面聲波諧振器。串聯(lián)連接的該多個表面聲波諧振器連接在信號輸入端子與最接近該信號輸入端子的地之間，或者信號輸出端子與最接近該信號輸出端子的地之間。這些表面聲波諧振器具有基本相等的靜電電容。從而可以保護這些表面聲波諧振器，而不需要提供用于靜電擊穿的犧牲電極，由此，可以構(gòu)造具有防靜電放電的高可靠性的表面聲波濾波器。
文檔編號H03H9/145GK1630187SQ200410101689
公開日2005年6月22日 申請日期2004年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月19日
發(fā)明者古里博之, 川內(nèi)治 申請人:富士通媒體部品株式會社