(57)【要約】【課題】小型化すること。【解決手段】基板と、前記基板上に設けられた下部電極と、前記下部電極上に設けられた上部電極と、前記下部電極上に設けられ、前記下部電極と前記上部電極とが対向する共振領域内に第１領域および第２領域を有し、前記第１領域の第１厚さは前記第２領域の第２厚さと異なり、前記第２厚さは前記第１厚さの２／３倍以上かつ４／３倍以下であり、前記第２領域の平面視の面積は前記共振領域の平面視の面積の１／３倍以下である圧電膜と、を備える圧電薄膜共振器。【選択図】図３
2020027987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられた下部電極と、
前記下部電極上に設けられた上部電極と、
前記下部電極上に設けられ、前記下部電極と前記上部電極とが対向する共振領域内に第１領域および第２領域を有し、前記第１領域の第１厚さは前記第２領域の第２厚さと異なり、前記第２厚さは前記第１厚さの２／３倍以上かつ４／３倍以下であり、前記第２領域の平面視の面積は前記共振領域の平面視の面積の１／３倍以下である圧電膜と、
を備える圧電薄膜共振器。
【請求項２】
前記第２厚さは前記第１厚さより小さい請求項１に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項３】
前記第２厚さは前記第１厚さより大きい請求項１に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項４】
前記圧電膜を伝搬する弾性波を反射し前記下部電極以下に位置する下部反射面と、
前記弾性波を反射し前記上部電極以上に位置する上部反射面と、を備え、
前記第１領域における前記下部反射面と前記上部反射面との間の第１距離と、前記第２領域における前記下部反射面と前記上部反射面との間の第２距離と、の差は、前記第１厚さと前記第２厚さとの差と略等しい請求項１から３のいずれか一項に記載の圧電薄膜共振器。
【請求項５】
第１端子と、
第２端子と、
前記第１端子と前記第２端子との間の経路に直列に接続され、圧電膜の少なくとも一部を挟み一対の電極が対向する共振領域内の前記圧電膜の厚さが略均一な１または複数の第１直列共振器と、
前記経路に前記１または複数の第１直列共振器と直列に接続され、請求項１から４のいずれか一項に記載の圧電薄膜共振器である１または複数の第２直列共振器と、
前記経路とグランドとの間に接続された１または複数の並列共振器と、
を備えるフィルタ。
【請求項６】
前記１または複数の第２直列共振器の少なくとも１つの反共振周波数は前記１または複数の第１直列共振器および前記１または複数の第２直列共振器の反共振周波数のなかで最も低い請求項５に記載のフィルタ。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか一項に記載の圧電薄膜共振器を含むフィルタ。
【請求項８】
請求項５から７のいずれか一項に記載のフィルタを含むマルチプレクサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電薄膜共振器、フィルタおよびマルチプレクサに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の無線端末の高周波回路用のフィルタおよびマルチプレクサとして圧電薄膜共振器を用いたフィルタおよびマルチプレクサが広く使用されている。圧電薄膜共振器は、圧電膜を挟み下部電極と上部電極が対向する構造を有している。圧電膜を挟み下部電極と上部電極が対向する領域が共振領域である。共振領域の周縁の圧電層を厚くすることでスプリアスを抑制することが知られている（例えば特許文献１）。共振領域内の温度補償膜の厚さを異ならせ、共振領域内での共振周波数のずれを低減するために圧電層の厚さを異ならせることが知られている（例えば特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１５９４０２号公報
【特許文献２】特開２００８−２１９２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
反共振周波数を低くするため圧電薄膜共振器に並列にキャパシタを接続することがある。しかし、圧電薄膜共振器にキャパシタを設けると大型化してしまう。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、小型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、基板と、前記基板上に設けられた下部電極と、前記下部電極上に設けられた上部電極と、前記下部電極上に設けられ、前記下部電極と前記上部電極とが対向する共振領域内に第１領域および第２領域を有し、前記第１領域の第１厚さは前記第２領域の第２厚さと異なり、前記第２厚さは前記第１厚さの２／３倍以上かつ４／３倍以下であり、前記第２領域の平面視の面積は前記共振領域の平面視の面積の１／３倍以下である圧電膜と、を備える圧電薄膜共振器である。
【０００７】
上記構成において、前記第２厚さは前記第１厚さより小さい構成とすることができる。
【０００８】
上記構成において、前記第２厚さは前記第１厚さより大きい構成とすることができる。
【０００９】
上記構成において、前記圧電膜を伝搬する弾性波を反射し前記下部電極以下に位置する下部反射面と、前記弾性波を反射し前記上部電極以上に位置する上部反射面と、を備え、前記第１領域における前記下部反射面と前記上部反射面との間の第１距離と、前記第２領域における前記下部反射面と前記上部反射面との間の第２距離と、の差は、前記第１厚さと前記第２厚さとの差と略等しい構成とすることができる。
【００１０】
本発明は、第１端子と、第２端子と、前記第１端子と前記第２端子との間の経路に直列に接続され、圧電膜の少なくとも一部を挟み一対の電極が対向する共振領域内の前記圧電膜の厚さが略均一な１または複数の第１直列共振器と、前記経路に前記１または複数の第１直列共振器と直列に接続され、上記圧電薄膜共振器である１または複数の第２直列共振器と、前記経路とグランドとの間に接続された１または複数の並列共振器と、を備えるフィルタである。
【００１１】
上記構成において、前記１または複数の第２直列共振器の少なくとも１つの反共振周波数は前記１または複数の第１直列共振器および前記１または複数の第２直列共振器の反共振周波数のなかで最も低い構成とすることができる。
【００１２】
本発明は、上記圧電薄膜共振器を含むフィルタである。
【００１３】
本発明は、上記フィルタを含むマルチプレクサである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１（ａ）から図１（ｃ）は、比較例１から３に係るフィルタの回路図である。
【図２】図２は、比較例１から３の通過特性の例を示す図である。
【図３】図３（ａ）および図３（ｂ）は、実施例１に係る圧電薄膜共振器の平面図および断面図である。
【図４】図４（ａ）および図４（ｂ）は、実施例１の変形例１および比較例４に係る圧電薄膜共振器の断面図である。
【図５】図５は、実施例１、実施例１の変形例１および比較例４に係る圧電薄膜共振器の通過特性を示す図である。
【図６】図６は、圧電薄膜共振器の等価回路を示す図である。
【図７】図７（ａ）および図７（ｂ）は、それぞれΔＳおよびΔＴに対するΔＣを示す図である。
【図８】図８（ａ）および図８（ｂ）は、実施例１の変形例２および３に係る圧電薄膜共振器の断面図である。
【図９】図９は、実施例１の変形例４に係る圧電薄膜共振器の断面図である。
【図１０】図１０（ａ）から図１０（ｃ）は、実施例１およびその変形例における共振領域の例を示す平面図である。
【図１１】図１１は、実施例２に係るラダー型フィルタの平面図である。
【図１２】図１２は、実施例２におけるラダー型フィルタの通過特性を示す図である。
【図１３】図１３は、実施例２の変形例１に係るデュプレクサの回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１（ａ）から図１（ｃ）は、比較例１から３に係るフィルタの回路図である。図１（ａ）に示すように、比較例１では入力端子Ｔｉｎと出力端子Ｔｏｕｔとの間に直列に直列共振器Ｓ１からＳ４が接続され並列に並列共振器Ｐ１からＰ３が接続されている。
【００１７】
図１（ｂ）に示すように、比較例２では直列共振器Ｓ２に並列にキャパシタＣが接続されている。図１（ｃ）に示すように、比較例３では直列共振器Ｓ２に並列に共振器Ｒが接続されている。共振器Ｒは、直列共振器Ｓ１からＳ４および並列共振器Ｐ１からＰ３とは共振周波数が異なり、キャパシタとして機能する。
【００１８】
図２は、比較例１から３の通過特性の例を示す図である。図２に示すように、比較例１から３はバンドパスフィルタとして機能する。図２に示すように、比較例２および３では比較例１に比べ通過帯域の高周波側のスカート特性が急峻になっている。これは、直列共振器Ｓ２とキャパシタＣまたは共振器Ｒとからなる共振回路では、共振周波数は直列共振器Ｓ２とほぼ同じであり反共振周波数が直列共振器Ｓ２より低くなるためである。
【００１９】
比較例２および３のように、共振器に並列にキャパシタまたは共振器を接続することで、共振回路の特性を変化させることができる。しかしながら、キャパシタＣまたは共振器Ｒを接続すると共振回路が大型化してしまう。
【実施例１】
【００２０】
図３（ａ）および図３（ｂ）は、実施例１に係る圧電薄膜共振器の平面図および断面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【００２１】
図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、基板１０上に、下部電極１２が設けられている。基板１０と下部電極１２との間に空隙３０が形成されている。下部電極１２上に圧電膜１４が設けられている。圧電膜１４上に上部電極１６が設けられている。上部電極１６上に周波数調整膜２０が設けられている。上部電極１６および下部電極１２を覆うように保護膜２４が設けられている。
【００２２】
圧電膜１４の少なくとも一部を挟み下部電極１２と上部電極１６とが対向する領域は共振領域５０である。共振領域５０は厚み縦振動モードの弾性波が共振する領域である。空隙３０は平面視において共振領域５０を含むように設けられている。共振領域５０内の下部電極１２から保護膜２４は弾性波が共振する積層膜１８である。弾性波は積層膜１８の上面と下面とで反射する。
【００２３】
共振領域５０内には領域５２と５４とが設けられている。領域５４の面積は領域５２の面積より小さく、例えば領域５４の面積は共振領域５０の面積の１／３以下である。圧電膜１４の上面に凸部が設けられている。領域５２の圧電膜１４の厚さＴ１は領域５４の圧電膜１４の厚さＴ２より大きい。領域５２の積層膜１８の厚さＴ３は領域５４の積層膜１８の厚さＴ４より大きい。Ｔ３−Ｔ４はほぼＴ１−Ｔ２である。領域５２内の圧電膜１４の厚さＴ１は略均一であり、領域５４内の圧電膜１４の厚さＴ２は略均一であることが好ましい。
【００２４】
基板１０は、例えばシリコン基板、サファイア基板、スピネル基板、ガラス基板または水晶基板である。圧電膜１４は、例えば窒化アルミニウム基板、タンタル酸リチウム基板、ニオブ酸リチウム基板または水晶基板である。圧電膜１４として窒化アルミニウム層を用いる場合、圧電性を高める元素が添加されていてもよい。
【００２５】
下部電極１２および上部電極１６は、例えばＲｕ（ルテニウム）、Ｃｒ（クロム）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）またはイリジウム（Ｉｒ）等の単層膜またはこれらの積層膜である。
【００２６】
周波数調整膜２０は、共振周波数を調整する膜であり、例えば下部電極１２および上部電極１６として例示した金属膜、または酸化シリコン膜もしくは窒化シリコン膜等の絶縁膜である。保護膜２４は、例えば酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化アルミニウム膜等の絶縁膜である。
【００２７】
２ＧＨｚの共振周波数を有する圧電薄膜共振器の場合、下部電極１２は例えば膜厚が１００ｎｍのＣｒ膜および膜厚が２１０ｎｍのＲｕ膜である。圧電膜１４は例えば膜厚が１１００ｎｍの窒化アルミニウム膜である。上部電極１６は例えば膜厚が２３０ｎｍのＲｕ膜および膜厚が５０ｎｍのＣｒ膜である。周波数調整膜２０は例えば膜厚が１２０ｎｍのＴｉ膜である。保護膜２４は例えば膜厚が５０ｎｍの酸化シリコン膜である。
【００２８】
［実施例１の変形例１］
図４（ａ）は、実施例１の変形例１に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図４（ａ）に示すように、実施例１の変形例１では、領域５４の圧電膜１４の厚さＴ２は領域５２の圧電膜１４の厚さＴ１より大きい。これにより、領域５４の積層膜１８の厚さＴ４は領域５２の積層膜１８の厚さＴ３より大きい。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。
【００２９】
［比較例４］
図４（ｂ）は、比較例４に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図４（ｂ）に示すように、比較例４では、共振領域５０内の圧電膜１４の厚さＴ１はほぼ均一であり、積層膜１８の厚さＴ３はほぼ均一である。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。
【００３０】
［シミュレーション１］
実施例１、実施例１の変形例１および比較例４について通過特性をシミュレーションした。
共振領域５０の面積：１４０００μｍ２
領域５２の面積：３２００μｍ２
厚さＴ１：１μｍ
厚さＴ２：０．６６７μｍ（実施例１）
１．３３３μｍ（実施例1の変形例１）
【００３１】
図５は、実施例１、実施例１の変形例１および比較例４に係る圧電薄膜共振器の通過特性を示す図である。図５に示すように、実施例１、実施例１の変形例１および比較例４とも共振周波数ｆｒはほぼ同じである。実施例１の反共振周波数ｆａ１は比較例４の反共振周波数ｆａ０より低い。実施例１の変形例１の反共振周波数ｆａ２は比較例４の反共振周波数ｆａ０より高い。
【００３２】
図６は、圧電薄膜共振器の等価回路を示す図である。圧電薄膜共振器を１ポート共振器とした場合、等価回路はｍＢＶＤ（modified Butterworth Van Dyke）モデルが用いられる。図６に示すように、端子Ｔ０１とＴ０２との間に、インダクタＬ１、キャパシタＣ１および抵抗Ｒ１が直列に接続されたパスと、キャパシタＣｏと抵抗Ｒｏが直列に接続されたパスとが並列に接続されている。２つのパスと直列に抵抗Ｒｓが接続されている。キャパシタＣｏは、１ポート共振器の静電容量である。抵抗Ｒｏは漏洩抵抗である。インダクタＬ１およびキャパシタＣ１は機械共振を示す。抵抗Ｒ１は機械的な共振抵抗である。抵抗Ｒｓは、電極の抵抗である。
【００３３】
キャパシタＣｏは主に下部電極１２と上部電極１６との間の静電容量である。実施例１では、比較例４に比べ領域５４の分キャパシタＣｏが大きくなる。図５のシミュレーションでは比較例４からのキャパシタＣｏの増加は０．２ｐＦである。これにより、電気機械結合係数が低下し反共振周波数ｆａ１がｆａ０より低くなる。実施例１の変形例１では、比較例４に比べ領域５４の分キャパシタＣｏが小さくなる。図５のシミュレーションでは比較例４からのキャパシタＣｏの減少は０．２ｐＦである。これにより、電気機械結合係数が増加し反共振周波数ｆａ２がｆａ０より高くなる。
【００３４】
実施例１およびその変形例１における厚さＴ２を一定とし領域５４の面積を変えた場合、領域５４の面積を一定とし厚さＴ２を変えた場合についてシミュレーションした。共振領域５０の面積Ｓ５０に対する領域５４の面積Ｓ５４であるＳ５４／Ｓ５０×１００［％］をΔＳ［％］とした。領域５２の圧電膜１４の厚さＴ１に対する領域５４の厚さＴ２の変化量｜Ｔ２−Ｔ１｜／Ｔ１×１００［％］をΔＴ［％］とした。領域５４を設けない比較例４のＣｏ（Ｃｏ０）に対する実施例１または実施例１の変形例１のＣｏ（Ｃｏ１）の変化量｜Ｃｏ１−Ｃｏ０｜をΔＣ［ｐＦ］とした。
【００３５】
図７（ａ）および図７（ｂ）は、それぞれΔＳおよびΔＴに対するΔＣを示す図である。領域５４を設けない比較例４のＣｏ０は１．１５ｐＦである。図７（ａ）に示すように、ΔＳが大きくなると、ΔＣは大きくなる。図７（ｂ）に示すように、ΔＴが大きくなると、ΔＣは大きくなる。ΔＳおよびΔＴが３３％以下であれば、ΔＣは０．２ｐＦ以下であり、比較例４のＣｏ０である１．１５ｐＦの約２０％以下である。
【００３６】
ΔＳおよびΔＴが大きすぎると、図６の等価回路のインダクタＬ１およびキャパシタＣ１にも影響してしまう。これにより、例えば共振周波数が変化するおよび／またはスプリアスが発生するなど反共振周波数特性以外にも影響してしまう。ΔＣがＣｏ０の２０％程度以下であれば、Ｃｏ以外への影響は小さいと考えられる。
【００３７】
そこで、実施例１およびその変形例１では、共振領域５０内に領域５２（第１領域）および領域５４（第２領域）を有し、領域５２の圧電膜１４の厚さＴ１（第１厚さ）は領域５４の圧電膜１４の厚さＴ２（第２厚さ）と異なり、厚さＴ２は厚さＴ１の２／３倍以上かつ４／３倍以下である。領域５４の平面視の面積は共振領域５０の平面視の面積の１／３倍以下である。これにより、反共振周波数以外の共振器特性の変化を抑制し、かつ反共振周波数を変更できる。また、比較例２および３のように、共振器に並列にキャパシタまたは共振器を接続しないため、小型化が可能となる。
【００３８】
反共振周波数以外の特性の変化を抑制するため、Ｔ２はＴ１の３／４倍以上かつ５／４倍以下が好ましく、４／５倍以上かつ６／５倍以下がより好ましく。９／１０倍以上かつ１１／１０倍以下がより好ましい。反共振周波数を変更するため、Ｔ２は、Ｔ１の９９／１００倍以下および１０１／１００倍以上が好ましく、１９／２０倍以下および２１／２０倍以上がより好ましく、９／１０倍以下および１１／１０倍以上がさらに好ましい。実施例１のように、Ｔ２はＴ１より小さくてもよいし、実施例１の変形例１のように、Ｔ２はＴ１より大きくてもよい。
【００３９】
反共振周波数以外の特性の変化を抑制するため、領域５４の面積Ｓ５４は、共振領域５０の面積Ｓ５０の１／４以下がより好ましく、１／５以下がさらに好ましい。Ｃｏを実質的に変化させるため、面積Ｓ５４は、面積Ｓ５０の１／１００以上が好ましく、１／５０以上がより好ましい。
【００４０】
領域５２と５４とで圧電膜１４の厚さ以外の積層膜１８の各層の厚さが異なると、反共振周波数特性以外の共振器特性が変化してしまう。そこで、積層膜１８の下面は、下部電極１２以下に位置し、空隙３０に露出し、圧電膜１４を伝搬する弾性波を反射する下部反射面として機能する。積層膜１８の上面は、上部電極１６以上に位置し、大気に露出し、弾性波を反射する上部反射面として機能する。領域５２における下部反射面と上部反射面との間の第１距離（すなわち積層膜１８厚さＴ３）と、領域５４における下部反射面と上部反射面との間の第２距離（すなわち厚さＴ４）と、の差は、厚さＴ１とＴ２の差と略等しい。これにより、反共振周波数以外の共振器特性の変化を抑制できる。
【００４１】
［実施例１の変形例２］
図８（ａ）は、実施例１の変形例２に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図８（ａ）に示すように、実施例１の変形例２では、圧電膜１４の下面に凹部が設けられている。これにより、領域５４の圧電膜１４の厚さＴ２が領域５２の圧電膜１４の厚さＴ１より小さくなっている。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。圧電膜１４の下面に凸部が設けられることによりＴ２をＴ１より大きくしてもよい。
【００４２】
［実施例１の変形例３］
図８（ｂ）は、実施例１の変形例３に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図８（ｂ）に示すように、実施例１の変形例３では、圧電膜１４内に挿入膜２８が設けられている。挿入膜２８は、共振領域５０の中央領域には設けられておらず。中央領域を囲むように共振領域５０の外周に沿って設けられている。挿入膜２８のヤング率および／または音響インピーダンスは圧電膜１４より小さいことが好ましい。例えば圧電膜１４が窒化アルミニウム膜のとき挿入膜２８は酸化シリコン膜である。これにより、共振領域５０から弾性波エネルギーが外部に漏洩することを抑制できる。よって、圧電薄膜共振器のＱ値が向上する。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。実施例１およびその変形例１および２に挿入膜２８を設けてもよい。
【００４３】
［実施例１の変形例４］
図９は、実施例１の変形例４に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図９に示すように、実施例１の変形例４では、共振領域５０の下部電極１２下に音響反射膜３１が形成されている。音響反射膜３１は、音響インピーダンスの低い膜３１ａと音響インピーダンスの高い膜３１ｂとが交互に設けられている。膜３１ａおよび３１ｂの膜厚は例えばそれぞれほぼλ／４（λは弾性波の波長）である。膜３１ａと膜３１ｂの積層数は任意に設定できる。音響反射膜３１は、音響特性の異なる少なくとも２種類の層が間隔をあけて積層されていればよい。また、基板１０が音響反射膜３１の音響特性の異なる少なくとも２種類の層のうちの１層であってもよい。例えば、音響反射膜３１は、基板１０中に音響インピーダンスの異なる膜が一層設けられている構成でもよい。その他の構成は、実施例１と同じであり説明を省略する。
【００４４】
実施例１およびその変形例１から３において、実施例１の変形例４と同様に空隙３０の代わりに音響反射膜３１を形成してもよい。また、空隙３０はドーム状でもよい。基板１０の上面に窪みが形成され、窪みにより空隙３０が形成されていてもよい。
【００４５】
実施例１およびその変形例１から３のように、圧電薄膜共振器は、共振領域５０において空隙３０が基板１０と下部電極１２との間に形成されているＦＢＡＲ（Film Bulk Acoustic Resonator）でもよい。また、実施例１の変形例４のように、圧電薄膜共振器は、共振領域５０において下部電極１２下に圧電膜１４を伝搬する弾性波を反射する音響反射膜３１を備えるＳＭＲ（Solidly Mounted Resonator）でもよい。共振領域５０を含む音響反射層は、空隙３０または音響反射膜３１を含めばよい。
【００４６】
図１０（ａ）から図１０（ｃ）は、実施例１およびその変形例における共振領域の例を示す平面図である。図１０（ａ）に示すように、共振領域５０の平面形状は楕円形状であり、領域５４の平面形状は５角形状である。領域５４は共振領域５０の中心５６（例えば重心）を含む。図１０（ｂ）に示すように、共振領域５０の平面形状は四角形状であり、領域５４の平面形状は楕円形状である。領域５４は共振領域５０の中心５６を含まない。図１０（ｃ）に示すように、共振領域５０の平面形状は五角形状であり、領域５４の平面形状は四角形状である。領域５４は共振領域５０の中心５６を含まない。
【００４７】
共振領域５０および領域５４の平面形状は楕円形状または多角形状でもよい。領域５４は平面視において共振領域５０の中心５６を含んでもよいし含まなくてもよい。
【実施例２】
【００４８】
図１１は、実施例２に係るラダー型フィルタの平面図である。図１１に示すように、基板１０上に圧電薄膜共振器および配線２２が設けられている。圧電薄膜共振器は、直列共振器Ｓ１からＳ６および並列共振器Ｐ１からＰ３を含む。配線２２は、圧電薄膜共振器を接続する。また、配線２２は入力パッドＰｉｎ、出力パッドＰｏｕｔおよびグランドパッドＰｇｎｄを含む。入力パッドＰｉｎ、出力パッドＰｏｕｔおよびグランドパッドＰｇｎｄは、それぞれ入力端子、出力端子およびグランド端子に電気的に接続されている。直列共振器Ｓ１からＳ６は、入力パッドＰｉｎと出力パッドＰｏｕｔとの間の経路に直列に接続されている。並列共振器Ｐ１からＰ３は、一端が入力パッドＰｉｎと出力パッドＰｏｕｔとの間の経路に配線２２を介し電気的に接続され、他端がグランドパッドＰｇｎｄと配線２２を介し電気的に接続されている。
【００４９】
直列共振器Ｓ４以外の共振器の共振領域５０には領域５４は設けられておらず、比較例４の圧電薄膜共振器である。直列共振器Ｓ４の共振領域５０には領域５４が設けられた実施例１または実施例１の変形例１の圧電薄膜共振器である。なお、直列共振器および並列共振器の個数は適宜設定できる。
【００５０】
［シミュレーション２］
シミュレーション１と同様の条件を用い実施例２のラダー型フィルタの通過特性をシミュレーションした。図１２は、実施例２におけるラダー型フィルタの通過特性を示す図である。太い実線は実施例２のフィルタの通過特性である。細い実線は直列共振器Ｓ４の通過特性であり、その他の線はＳ４以外の直列共振器Ｓ１からＳ３、Ｓ５およびＳ６の通過特性である。図１２に示すように、直列共振器Ｓ１からＳ６の中で直列共振器Ｓ４の反共振周波数が最も低い。フィルタの通過帯域の高周波側のスカートは直列共振器Ｓ４の共振周波数と反共振周波数との間の通過特性に主に依存する。そこで、直列共振器Ｓ４に領域５４を設けることで、高周波側のスカート特性を所望の特性とすることができる。直列共振器Ｓ４以外の共振器はスカート特性に寄与しない。そこで、直列共振器Ｓ４以外の共振器には領域５４を設けない。これにより、共振領域５０の面積が小さくなりフィルタを小型化できる。
【００５１】
実施例２によれば、１または複数の直列共振器Ｓ１からＳ３、Ｓ５およびＳ６（第１直列共振器）は、入力端子（第１端子）と出力端子（第２端子）との間の経路に直列に接続され、圧電膜１４の少なくとも一部を挟み下部電極１２と上部電極１６（一対の電極）が対向する共振領域５０内の圧電膜１４の厚さＴ１が略均一である。１または複数の直列共振器Ｓ４（第２直列共振器）は、直列共振器Ｓ１からＳ３、Ｓ５およびＳ６と直列に接続され、実施例１およびその変形例の圧電薄膜共振器である。これにより、領域５４の面積および／または圧電膜１４の厚さを適宜選択することによりフィルタ特性を所望の特性とすることができる。
【００５２】
１または複数の直列共振器Ｓ４の少なくとも１つの反共振周波数は直列共振器Ｓ１からＳ６の反共振周波数のなかで最も低い。これにより、通過帯域の高周波側のスカートの急峻性を所望の特性とすることができる。
【００５３】
実施例２では、ラダー型フィルタを例に説明したが、実施例１およびその変形例を用いるフィルタは他のタイプのフィルタでもよい。
【００５４】
［実施例２の変形例１］
図１３は、実施例２の変形例１に係るデュプレクサの回路図である。図１３に示すように、共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に送信フィルタ４０が接続されている。共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘとの間に受信フィルタ４２が接続されている。送信フィルタ４０は、送信端子Ｔｘから入力された高周波信号のうち送信帯域の信号を送信信号として共通端子Ａｎｔに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。受信フィルタ４２は、共通端子Ａｎｔから入力された高周波信号のうち受信帯域の信号を受信信号として受信端子Ｒｘに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。送信フィルタ４０および受信フィルタ４２の少なくとも一方を実施例２のフィルタとすることができる。
【００５５】
送信フィルタ４０および受信フィルタ４２のうち通過帯域の低い方のフィルタに実施例２のフィルタを用いることが好ましい。これにより、ガードバンド側のスカート特性を急峻にできる。マルチプレクサとしてデュプレクサを例に説明したがトリプレクサまたはクワッドプレクサでもよい。
【００５６】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  基板
１２  下部電極
１４  圧電膜
１６  上部電極
１８  積層膜
２０  周波数調整膜
２２  配線
２４  保護膜
２８  挿入膜
３０  空隙
４０  送信フィルタ
４２  受信フィルタ
５０  共振領域
５２、５４  領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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