、Au、Cu、Ti、Pt、Ta、Cr 以及氧化硅中的至少一種組成。
[0089] 當(dāng)壓電膜14主要由氮化鋁組成時(shí)，壓電膜14優(yōu)選地包括增大壓電膜14的壓電常 數(shù)的元素。
[0090] 如圖2的（A)至圖2的⑶所示，插入膜28位于從外周區(qū)域52的至少一部分至 共振區(qū)域50的外部。這使得能夠防止在共振區(qū)域50的外周中的壓電膜14破裂。
[0091] 第一實(shí)施方式是示例性梯形濾波器，但濾波器40可以是除了梯形濾波器之外的 濾波器。在除了梯形濾波器之外的濾波器中，可以通過(guò)使壓電薄膜共振器的插入膜28的寬 度W彼此不同，容易地使有效機(jī)電耦合系數(shù)彼此不同。這使得能夠提高例如濾波器的邊緣 特性的銳度。
[0092] 在雙工器60中，要求發(fā)送濾波器62和接收濾波器64中的至少一個(gè)是第一實(shí)施方 式的濾波器40。發(fā)送濾波器62和接收濾波器64中的一個(gè)可以是多模式型濾波器。
[0093] 將給出結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)不同的壓電薄膜共振器的描述。圖16的（A)是 第一實(shí)施方式的第一變形例的壓電薄膜共振器的平面圖，圖16的（B)是插入膜的平面圖， 并且圖16的（C)和圖16的⑶是沿著圖16的㈧中的線A-A截取的剖面圖。圖16的 (C)是串聯(lián)共振器的剖面圖，并且圖16的⑶是并聯(lián)共振器的剖面圖。如圖16的㈧至圖 16的（D)所示，插入膜28形成在共振區(qū)域50中，但不形成在共振區(qū)域50的外部。其他結(jié) 構(gòu)與第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同，由此省略描述。
[0094] 圖17的㈧是第一實(shí)施方式的第二變形例的壓電薄膜共振器的平面圖，圖17的 (B) 是插入膜的平面圖，并且圖17的（C)是沿著圖17的㈧中的線A-A截取的剖面圖。圖 17的（C)是串聯(lián)共振器的剖面圖。如圖17的㈧至圖17的（C)所示，插入膜28形成在圍 繞共振區(qū)域50的區(qū)域56中以及外周區(qū)域52中。其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式的第一變形例 的結(jié)構(gòu)相同，由此省略描述。
[0095] 如第一實(shí)施方式中所描述的，插入膜28可以形成在共振區(qū)域50外部的整個(gè)表面 中。如第一變形例中所描述的，插入膜28可以不形成在共振區(qū)域50的外部。如第二變形 例中所描述的，插入膜28可以形成在圍繞共振區(qū)域50的區(qū)域56中，并且可以不形成在區(qū) 域56的外部。在上述情況中的任一情況下，可以改善壓電薄膜共振器的Q值。因此，可以 使邊緣特性銳化。
[0096] 圖18A是第一實(shí)施方式的第三變形例的壓電薄膜共振器的平面圖，圖18的⑶是 插入膜的平面圖，并且圖18的（C)是沿著圖18的（A)中的線A-A截取的剖面圖。圖18的 (C) 是串聯(lián)共振器的剖面圖。如圖18的㈧至圖18的（C)所示，插入膜28形成在外周區(qū) 域52的一部分中，但插入膜28不形成在外周區(qū)域52的一部分55中。其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí) 施方式的第二變形例的結(jié)構(gòu)相同，由此省略描述。
[0097] 如第一實(shí)施方式的第三變形例中所描述的，要求插入膜28位于外周區(qū)域52的一 部分中。即使當(dāng)插入膜28位于外周區(qū)域52的一部分中時(shí)，也降低聲波向共振區(qū)域50外部 的泄漏。插入膜28優(yōu)選地位于共振區(qū)域50的50 %或更多的外周中，更優(yōu)選地75 %或更多， 并且仍然更優(yōu)選地90 %或更多。
[0098] 在第一實(shí)施方式或第一實(shí)施方式的第一變形例和第二變形例的壓電薄膜共振器 中，插入膜28可以不位于外周區(qū)域52的一部分55中。
[0099] 第一實(shí)施方式的第四變形例和第五變形例改變氣隙的結(jié)構(gòu)。圖19(A)是第一實(shí)施 方式的第四變形例的壓電薄膜共振器的剖面圖，并且圖19(B)是第一實(shí)施方式的第五變形 例的壓電薄膜共振器的剖面圖。如圖19(A)所示，凹部形成在基板10的上表面中。下電極 12平坦地形成在基板10上。因此，氣隙30形成在基板10的凹部中。氣隙30被形成為包 括共振區(qū)域50。其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同，由此省略描述。氣隙30可以被形成 為穿透基板10。絕緣膜可以被形成為與下電極12的下表面接觸。即，氣隙30可以形成在 基板10和與下電極12接觸的絕緣膜之間。絕緣膜可以由例如氮化鋁膜制成。
[0100] 如圖19(B)所示，聲反射鏡31形成在共振區(qū)域50的下電極12之下。通過(guò)交替地 堆疊具有低聲阻抗的膜30a和具有高聲阻抗的膜30b，形成聲反射鏡31。膜30a和30b具 有的膜厚度為λ/4 (λ為聲波的波長(zhǎng)）。自由選擇膜30a和30b的堆疊數(shù)目。其他結(jié)構(gòu)與 第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同，由此省略描述。
[0101] 在第一實(shí)施方式的第四變形例和第五變形例中，插入膜28可以如第一實(shí)施方式 的第一變形例中所述僅形成在共振區(qū)域50中。插入膜28如第一實(shí)施方式的第二變形例中 所述形成在圍繞共振區(qū)域50的區(qū)域56中，并且可以不形成在區(qū)域56的外部。插入膜28 可以如第一實(shí)施方式的第三變形例中所述僅形成在外周區(qū)域52的一部分中。
[0102] 如第一實(shí)施方式和第一變形例至第四變形例中所述，壓電薄膜共振器可以是共振 區(qū)域50中具有形成在基板10與下電極12之間的氣隙30的薄膜體聲波共振器（FBAR)。而 且，如第一實(shí)施方式的第五變形例中所述，壓電薄膜共振器可以是在共振區(qū)域50中在下電 極12之下包括聲反射鏡31的固態(tài)裝配型共振器（SMR)，所述聲反射鏡31反射穿過(guò)壓電膜 14傳播的聲波。
[0103] 在第一實(shí)施方式及其變形例中，共振區(qū)域50具有的形狀為橢圓形，但是可以具有 其他形狀。例如，共振區(qū)域50可以具有諸如四邊形或五邊形等的多邊形形狀。
[0104] 雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但要理解的是在不偏離本發(fā)明的精神和 范圍的情況下可以對(duì)其進(jìn)行各種改變、替換以及變更。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種濾波器，該濾波器包括： 多個(gè)壓電薄膜共振器，每個(gè)所述壓電薄膜共振器包括：基板；壓電膜，該壓電膜位于所 述基板上；下電極和上電極，該下電極和上電極在所述壓電膜的至少一部分的兩側(cè)彼此面 對(duì)；以及插入膜，該插入膜插入所述壓電膜中，位于共振區(qū)域內(nèi)的外周區(qū)域的至少一部分 中，并且不位于所述共振區(qū)域的中心區(qū)域中，所述共振區(qū)域是這樣的區(qū)域，在該區(qū)域中所述 下電極和所述上電極在所述壓電膜的兩側(cè)彼此面對(duì)， 其中，所述壓電薄膜共振器中的至少兩個(gè)壓電薄膜共振器具有的所述共振區(qū)域內(nèi)的所 述插入膜的寬度不同。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器，其中， 每個(gè)所述壓電薄膜共振器包括串聯(lián)共振器和并聯(lián)共振器，所述串聯(lián)共振器串聯(lián)連接 在輸入端子與輸出端子之間，所述并聯(lián)共振器并聯(lián)連接在所述輸入端子與所述輸出端子之 間。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的濾波器，其中， 所述串聯(lián)共振器中的至少兩個(gè)串聯(lián)共振器具有的所述共振區(qū)域內(nèi)的所述插入膜的寬 度不同，或/和所述并聯(lián)共振器中的至少兩個(gè)并聯(lián)共振器具有的所述共振區(qū)域內(nèi)的所述插 入膜的寬度不同。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的濾波器，其中， 在所述串聯(lián)共振器中的所述至少兩個(gè)串聯(lián)共振器中，有效機(jī)電耦合系數(shù)的最大值與最 小值之間的差為1%或更大，或/和在所述并聯(lián)共振器中的所述至少兩個(gè)并聯(lián)共振器中，有 效機(jī)電耦合系數(shù)的最大值與最小值之間的差為1%或更大。5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的濾波器，其中， 所述串聯(lián)共振器中的所述至少兩個(gè)串聯(lián)共振器具有不同的共振頻率，或/和所述并聯(lián) 共振器中的所述至少兩個(gè)并聯(lián)共振器具有不同的共振頻率。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的濾波器，其中， 所述插入膜具有比所述壓電膜的楊氏模量小的楊氏模量。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的濾波器，其中， 所述壓電膜主要由氮化鋁組成。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的濾波器，其中， 所述壓電膜包括增大所述壓電膜的壓電常數(shù)的元素。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的濾波器，其中， 所述插入膜主要由Al、Au、Cu、Ti、Pt、Ta、Cr以及氧化娃中的至少一種組成。10. -種雙工器，該雙工器包括： 發(fā)送濾波器；以及 接收濾波器，其中， 所述發(fā)送濾波器和所述接收濾波器中的至少一個(gè)是根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述 的濾波器。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種濾波器和一種雙工器。該濾波器包括：多個(gè)壓電薄膜共振器，每個(gè)所述壓電薄膜共振器包括：基板；壓電膜，該壓電膜位于基板上；下電極和上電極，該下電極和上電極在所述壓電膜的至少一部分的兩側(cè)彼此面對(duì)；以及插入膜，該插入膜插入壓電膜中，位于共振區(qū)域內(nèi)的外周區(qū)域的至少一部分中，并且不位于共振區(qū)域的中心區(qū)域中，該共振區(qū)域是這樣的區(qū)域，在該區(qū)域中下電極和上電極在所述壓電膜的兩側(cè)彼此面對(duì)，其中，壓電薄膜共振器中的至少兩個(gè)壓電薄膜共振器具有的共振區(qū)域內(nèi)的插入膜的寬度不同。
【IPC分類】H03H9/15
【公開(kāi)號(hào)】CN105281701
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510440980
【發(fā)明人】西原時(shí)弘, 橫山剛, 坂下武, 谷口真司
【申請(qǐng)人】太陽(yáng)誘電株式會(huì)社
【公開(kāi)日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2015年7月24日
【公告號(hào)】US20160028371