(57)【要約】    【課題】  圧電体のばらつきが少なく、性能ばらつきが少なく、分極処理工程を必要とすることなく製造することができる、高周波帯に適した圧電共振子を提供する。    【解決手段】  （０，１，−１，２）結晶面を有し、該結晶面が基板表面に平行なＲ面サファイア基板の上記表面に対し、（１，１，−２，０）結晶面が平行となるようにエピタキシャル成長されたウルツ鉱構造の化合物結晶からなる圧電体３が形成されており、板状の圧電体３の（１，１，−２，０）結晶面に垂直な（０，０，０，１）結晶面であるＣ面を挟むように圧電体３の厚み方向において対向し合う一対の主面３ａ，３ｂに一対の励振電極４，５が形成されている、圧電共振子１。【選択図】      図１
2006094140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（０，１，−１，２）結晶面を有し、前記結晶面が基板表面に平行であるＲ面サファイア基板と、
前記Ｒ面サファイア基板の前記（０，１，−１，２）結晶面に対し、（１，１，−２，０）結晶面が平行となるようにエピタキシャル成長されたウルツ鉱構造の化合物結晶からなり、かつ一対の主面を有する板状の圧電体と、
前記圧電体の（１，１，−２，０）結晶面に垂直な（０，０，０，１）結晶面であるＣ面を挟むように前記圧電体の厚み方向において対向し合う前記一対の主面に設けられた一対の励振電極とを備える、圧電共振子。
【請求項２】
前記Ｒ面サファイア基板上に、複数の前記ウルツ鉱構造の化合物結晶からなる圧電体がエピタキシャル成長されており、各圧電体に前記一対の励振電極が設けられており、それによってＲ面サファイア基板上に複数の圧電共振ユニットが構成されており、該複数の圧電共振ユニットが並列または直列接続されていることを特徴とする圧電共振子。
【請求項３】
一対の励振電極のうち少なくとも一方の励振電極を覆うように絶縁膜が形成されている、請求項１または２に記載の圧電共振子。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧電共振子を用いて構成されている、圧電フィルタ。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧電共振子または請求項４に記載の圧電フィルタを用いて構成されている、デュプレクサ。
【請求項６】
（０，１，−１，２）結晶面が基板表面に平行なＲ面サファイア基板上に、（１，１，−２，０）結晶面が基板表面に平行となるようにウルツ鉱構造の化合物結晶をエピタキシャル成長させ化合物結晶を形成する工程と、
前記化合物結晶の（１，１，−２，０）結晶面である表面に、該化合物結晶の（０，０，０，１）結晶面であるＣ面に平行にマスクを形成する工程と、
前記マスクを形成した後、前記化合物結晶をドライエッチングし、該化合物結晶からなり、一対の主面を有する板状の圧電体を形成する工程と、
前記圧電体の（１，１，−２，０）結晶面に垂直な（０，０，０，１）結晶面であるＣ面を挟むように圧電体の対向し合う前記一対の主面に一対の励振電極を形成する工程とを備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧電共振子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厚み縦振動を利用した圧電共振子に関し、より詳細には、一対の励振電極が一対の主面に形成されている板状の圧電体が、基板上に直立されている構造を有する圧電共振子及びその製造方法並びに該圧電共振子を用いた圧電フィルタ及びデュプレクサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信機器等の高周波化にともなって、薄い圧電体や圧電薄膜を利用した圧電共振子や圧電フィルタが種々提案されている。例えば、下記の特許文献１には、図１０に部分切欠斜視図で示す圧電共振子が開示されている。
【０００３】
圧電共振子１０１では、サファイア基板１０２上にＰＺＴからなる圧電板１０３が直立されている。そして、圧電板１０３の両面に励振電極１０４，１０５が形成されている。圧電体１０３は励振電極１０４，１０５が対向している方向すなわち厚み方向に分極されている。従って、励振電極１０４，１０５から交流電界を印加することにより、厚み縦振動を利用した共振特性を得ることができる。上記圧電共振子１０１では、圧電板１０３の厚みを薄くすることにより高周波化を図ることができる。
【０００４】
圧電共振子１０１の製造に際しては、サファイア基板１０２を用意し、サファイア基板１０２の上面１０２ａ上において、ＰＺＴ系圧電セラミックスを圧電板１０３の上面１０３ａの高さとなるように成膜する。しかる後、成膜された圧電膜をエッチング等により加工し、厚み２μｍ以下程度の圧電板１０３を形成する。圧電板１０３を形成した後に、圧電板１０３の両面に励振電極１０４，１０５を形成する。このようにして、厚みが薄い圧電板１０３をサファイア基板１０２上に直立するように設けることができる。圧電板１０３の厚みが薄いため、ＧＨｚ帯で用い得る圧電共振子を提供することができるとされている。
【特許文献１】特開２００１−４４７９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の圧電共振子１０１では、薄い圧電板１０３は、ＰＺＴ系圧電セラミックスにより構成されている。ＰＺＴ系圧電セラミックスは、金属原子としてＰｂ、Ｔｉ及びＺｒの３種類の元素を含むため、組成の安定化を図り難いという問題があった。すなわち、圧電板１０３の組成が安定しないため、性能にばらつきが生じがちであった。
【０００６】
加えて、圧電セラミックスであるため、前述したように、圧電板１０３を直立させた状態で厚み方向に分極処理する工程を実施しなければならず、製造工程が煩雑であった。
【０００７】
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、基板上に直立した圧電板を有し、厚み縦振動を利用した圧電共振子であって、圧電板のばらつきが生じ難く、従って性能ばらつきが生じ難く、さらに製造が容易である圧電共振子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、（０，１，−１，２）結晶面を有し、前記結晶面が基板表面に平行であるＲ面サファイア基板と、前記Ｒ面サファイア基板の前記（０，１，−１，２）結晶面に対し、（１，１，−２，０）結晶面が平行となるようにエピタキシャル成長されたウルツ鉱構造の化合物結晶からなり、かつ一対の主面を有する板状の圧電体と、前記圧電体の（１，１，−２，０）結晶面に垂直な（０，０，０，１）結晶面であるＣ面を挟むように前記圧電体の厚み方向において対向し合う前記一対の主面に設けられた一対の励振電極とを備える、圧電共振子が提供される。
【０００９】
本発明に係る圧電共振子のある特定の局面では、前記Ｒ面サファイア基板上に、複数の前記ウルツ鉱構造の化合物結晶からなる圧電体がエピタキシャル成長されており、各圧電体に前記一対の励振電極が設けられており、それによってＲ面サファイア基板上に複数の圧電共振ユニットが構成されており、該複数の圧電共振ユニットが並列または直列接続されている。
【００１０】
本発明に係る圧電共振子では、好ましくは、一対の励振電極のうち少なくとも一方の励振電極を覆うように絶縁膜が形成されている。
【００１１】
本発明によれば、本発明に従って構成された圧電共振子を用いて構成されている、圧電フィルタを提供することができる。
【００１２】
また、本発明によれば、本発明に従って構成された圧電共振子または圧電フィルタを用いて構成されている、デュプレクサを提供することができる。
【００１３】
本発明に係る圧電共振子の製造方法は、（０，１，−１，２）結晶面が基板表面に平行なＲ面サファイア基板上に、（１，１，−２，０）結晶面が基板表面に平行となるようにウルツ鉱構造の化合物結晶をエピタキシャル成長させ化合物結晶を形成する工程と、前記化合物結晶の（１，１，−２，０）結晶面である表面に、該化合物結晶の（０，０，０，１）結晶面であるＣ面に平行にマスクを形成する工程と、前記マスクを形成した後、前記化合物結晶をドライエッチングし、該化合物結晶からなり、一対の主面を有する板状の圧電体を形成する工程と、前記圧電体の（１，１，−２，０）結晶面に垂直な（０，０，０，１）結晶面であるＣ面を挟むように圧電体の対向し合う前記一対の主面に一対の励振電極を形成する工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る圧電共振子では、（０，１，−１，２）結晶面が基板表面に平行であるＲ面サファイア基板の上記（０，１，−１，２）結晶面に対し、（１，１，−２，０）結晶面が平行となるようにウルツ鉱構造の化合物結晶がエピタキシャル成長されて圧電体が構成されている。そして、圧電体の（１，１，−２，０）結晶面に垂直な（０，０，０，１）結晶面であるＣ面を挟むように圧電体の厚み方向に対向し合う一対の主面に一対の励振電極が設けられている。従って、一対の励振電極間に交流電界を印加した場合、圧電体の厚み縦振動を利用した共振特性を得ることができる。また、圧電体の厚みを薄くすることにより高周波化に容易に対応することができる。
【００１５】
しかも、上記圧電体は、エピタキシャル成長により得られたウルツ鉱構造の化合物結晶からなるため、すなわち、単結晶であるため、すなわち製造ばらつきが生じ難く、分極処理も必要でない。
【００１６】
よって、本発明によれば、製造ばらつきが少なく、しかも分極処理工程を必要とせず、製造工程を簡略化することが可能であり、高周波化に適した圧電共振子を提供することができる。
【００１７】
すなわち、本発明によれば、Ｒ面サファイア基板上において直立された圧電体を有し、かつ該圧電体の厚み方向において対向し合う一対の主面に一対の励振電極が設けられている圧電共振子において、性能ばらつきの低減及び製造工程の簡略化を果たすことが可能となる。
【００１８】
Ｒ面サファイア基板上に、複数の上記ウルツ鉱構造の化合物結晶の圧電体がエピタキシャル成長されており、各圧電体に前記一対の励振電極が設けられて複数の圧電共振ユニットが構成されており、該複数の圧電共振ユニットが並列または直列接続されている場合には、本発明に従って、１つのＲ面サファイア基板を用い、複数の圧電共振ユニットが並列または直列接続された構造を得ることができる。
【００１９】
一対の励振電極のうち少なくとも一方の励振電極を覆うように絶縁膜が形成されている場合には、圧電共振子の周波数温度特性を改善したり、圧電共振子の励振電極の耐環境特性を向上したりすることが可能となる。
【００２０】
本発明に係る圧電フィルタでは、本発明に従って構成された圧電共振子を用いて構成されているため、性能ばらつきが少なく、かつ製造工程が簡略化された圧電フィルタを提供することができる。
【００２１】
また、本発明に従って構成された圧電共振子または圧電フィルタを用いてデュプレクサを構成した場合にも、デュプレクサの性能の安定化及びコストの低減を果たすことができる。
【００２２】
本発明に係る圧電共振子の製造方法では、（０，１，−１，２）結晶面が基板表面に平行であるＲ面サファイア基板上に、（１，１，−２，０）結晶面が該基板表面に平行となるようにウルツ鉱構造の化合物結晶をエピタキシャル成長させ、化合物結晶を形成する工程と、該化合物結晶の（１，１，−２，０）結晶面である表面に、圧電体の（０，０，０，１）結晶面であるＣ面に平行に矩形の形状のマスクを形成する工程と、マスク形成後に化合物結晶をドライエッチングし、化合物結晶からなる板状の圧電体を形成する工程と、圧電体の（１，１，−２，０）結晶面に垂直な（０，０，０，１）結晶面であるＣ面を挟むように圧電体の厚み方向において対向し合う一対の主面に一対の励振電極を形成する工程とを備える。従って、本発明の圧電共振子を上記エピタキシャル成長及びドライエッチング工程を経ることにより容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照しつつ本発明の具体的な実施形態を説明することにより本発明を明らかにする。
【００２４】
前述したように、ＰＺＴ系セラミックスを用いた特許文献１に記載の圧電共振子では、ＰＺＴ系セラミックスがＰｂ、Ｔｉ及びＺｒの３種類の金属元素を有するため、組成が安定化し難いという問題があった。このような問題は、圧電体としてＺｎＯやＡｌＮなどを用いれば緩和されると考えられる。しかしながら、特許文献１の段落番号００３０において、「ＺｎＯやＡｌＮなどの圧電体を用いると、分極の方向が決まっているために、基体の表面に平行にｃ軸を配向させる必要があり、これは技術的に困難である」と記載されているように、実用化が困難であった。これに対して、本発明では、Ｒ面サファイア基板を用い、該Ｒ面サファイア基板上に化合物単結晶をエピタキシャル成長させることにより、Ｒ面サファイア基板の基板表面に平行に化合物結晶のＣ軸を配向させることが可能とされる。これを、具体的な実施形態に基づき説明する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態に係る圧電共振子を示す斜視図である。圧電共振子１は、Ｒ面サファイア基板２を有する。Ｒ面サファイア基板２は、上面２ａがＲ面、すなわち（０，１，−１，２）結晶面である。本実施形態では、Ｒ面サファイア基板２の上面２ａ上に、ＺｎＯを主成分とする化合物単結晶からなる矩形板状の圧電板３が直立するように設けられている。この圧電板３は、後述するように、Ｒ面サファイア基板上にエピタキシャル成長された化合物結晶をパターニングすることにより形成されている。そして、圧電板３の（１，１，−２，０）結晶面は、サファイア基板２の上面である（０，１，−１，２）結晶面に対して平行とされている。従って、圧電板３の厚み方向において対向し合う一対の主面３ａ，３ｂ間に交流電圧を印加した場合、厚み縦振動に基づく共振特性を得ることができる。そのために、圧電板３の（１，１，−２，０）結晶面に垂直なＣ面すなわち、（０，０，０，１）結晶面を挟むように、一対の主面３ａ，３ｂ上に励振電極４，５が形成されている。
【００２６】
本実施形態の圧電共振子１では、上記のように、圧電板３がＲ面サファイア基板においてエピタキシャル成長された化合物結晶により形成されているため、性能ばらつきが少なく、また分極処理を必要としない。よって、性能が安定であり、かつ安価な圧電共振子１を提供することができる。しかも、本実施形態によれば、以下の具体的な製造方法から明らかなように、ＧＨｚ帯で用いることができる高周波化に適した圧電共振子を提供することができる。
【００２７】
Ｒ面サファイア基板２を用意し、該Ｒ面サファイア基板２の上面にＺｎＯを主成分とする圧電薄膜を１０μｍの厚みとなるようにエピタキシャル成長させた。このようにして得られた圧電薄膜上に、幅１．６μｍ、長さ１００μｍの矩形のレジストパターンを形成し、反応性イオンエッチングにより、レジストパターンに覆われていないＺｎＯからなる圧電薄膜を除去した。しかる後、レジストパターンを除去した。このようにして、Ｒ面サファイア基板２上に、平面形状が幅１．６μｍ×長さ１００μｍ×高さ１０μｍの直方体状の圧電板３を形成した。この幅方向が圧電板３の両主面３ａ，３ｂを結ぶ厚み方向である。
【００２８】
上記圧電板３の厚み方向において対向し合う面３ａ，３ｂ上に、膜厚０．１μｍのＡｌからなる励振電極４，５を形成した。すなわち、圧電板３の主面３ａ，３ｂ上にレジストパターンを形成した後、斜め方向からＡｌを蒸着し、しかる後レジストパターンごと不要部分の電極膜をリフトオフすることにより、励振電極４，５を形成した。このようにして、圧電板３の一部において対向するように励振電極４，５を形成した。本製造例では、高さ方向寸法に７μｍ及び長さ方向寸法に９８μｍの矩形の領域で励振電極４，５を対向させた。なお、励振電極４，５を形成する領域は、Ｒ面サファイア基板２の上面２ａから１／４波長以上離れた位置とした。
【００２９】
上記のようにして、周波数定数が約３．１８ＧＨｚ・μｍの圧電共振子１を得た。すなわち、圧電板３の厚みは１．６μｍであり、共振周波数が２ＧＨｚである仕様の圧電共振子を得た。
【００３０】
上記のようにして得られた圧電共振子の図２に示す等価回路に基づくシミュレーション結果では、直列共振周波数Ｆｓ：１７６５．０ＭＨｚ、並列共振周波数ｆｐ：１８２８．７ＭＨｚ、電気機械結合係数ｋ2＝７．１％であった。
【００３１】
上記実施形態では、圧電板３は、ＺｎＯにより構成されていたが、本発明においては、圧電板３を構成する化合物結晶は、ＺｎＯに限らず、ＡｌＮなどの様々な圧電効果を発揮する結晶により構成することができる。
【００３２】
なお、上記レジストパターンの幅方向寸法が、最終的に得られる圧電板３の厚みＴとなる。圧電共振子１では、圧電板３の厚み方向をＣ軸とし、Ｃ面を挟むようにＣ面に平行に励振電極４，５が形成されている。厚み縦振動が励振されると、その共振周波数は、周波数定数を厚みＴで除算することにより得られる。すなわち、共振周波数＝圧電板の周波数定数／Ｔとなる。
【００３３】
上記実施形態では、圧電板３はＺｎＯにより構成されていたため、その周波数定数は３．１８ＧＨｚ・μｍである。これに対して、ＡｌＮの周波数定数は５．２ＧＨｚ・μｍである。すなわち、ＡｌＮの周波数定数はＺｎＯの周波数定数に比べて大きい。従って、ＡｌＮを用いることにより、同じ厚みでより高い周波数の圧電共振子を提供することができる。
【００３４】
また、励振電極を構成する材料についてもＡｌに限らず、Ｃｕなどの他の金属もしくは合金を用いて構成することができる。さらに、励振電極は複数の電極層を積層した構造を有していてもよい。
【００３５】
なお、上記実施形態の製造方法では、圧電薄膜を成膜した後に、幅１．６μｍ及び長さ１００μｍのレジストパターンを形成し、反応性イオンエッチングにより不要部分のＺｎＯを除去していたが、反応性イオンエッチングに限らず、ウェットエッチングやイオンミリングなどの他の除去方法を用いてもよい。さらに、他のＺｎＯ成膜方法として、逆テーパー状のレジストパターンを形成した後、ＺｎＯをスパッタリングにより形成し、リフトオフすることによりパターニングする方法を用いてもよい。
【００３６】
図３は、圧電共振子１の変形例を示す斜視図である。ここでは、圧電共振子１の一方の励振電極５の外表面にＳｉＯ2からなる絶縁膜６が形成されている。このように、本発明においては、圧電板３の両面に形成された一対の励振電極の少なくとも一方を覆うように絶縁膜を形成してもよい。絶縁膜６としてＳｉＯ2膜を形成した場合には、ＳｉＯ2膜の周波数温度係数が正であるため、圧電板３の周波数温度係数が負の場合、周波数温度係数の絶対値を小さくすることができる。従って、周波数温度特性を改善することができる。このように、絶縁膜として、圧電板３の周波数温度係数と極性が逆の絶縁材料からなる絶縁膜を形成することにより、温度特性を改善することができる。
【００３７】
絶縁膜についてもＳｉＯ2膜に限らず、ＳｉＮなどの様々な絶縁性材料により構成することができる。
【００３８】
あるいは、絶縁膜６の形成により、励振電極５を保護し、耐環境特性を改善することもできる。
【００３９】
なお、絶縁膜は、一対の励振電極４，５の双方を覆うように形成されていてもよい。
【００４０】
図４は、本発明の第２の実施形態に係る圧電共振子を示す斜視図である。この圧電共振子１１では、１枚のＲ面サファイア基板１２の上面１２ａ上に、複数の圧電板１３〜１６が直立するように形成されている。そして、各圧電板１３〜１６の厚み方向において対向し合う一対の面１３ａ，１３ｂ〜１６ａ，１６ｂ上に、一対の励振電極１７ａ，１７ｂ〜２０ａ，２０ｂが形成されている。
【００４１】
圧電板１３〜１６は、第１の実施形態の圧電板３と同様に形成されている。
【００４２】
すなわち、第２の実施形態の圧電共振子１１は、１つのＲ面サファイア基板１２上において、図１に示した圧電共振子１に相当する複数の圧電共振ユニット１３Ａ〜１６Ａが一体的に構成されていることにある。そして、圧電共振ユニット１３Ａ〜１６Ａは図４に略図的に示すように電気的に並列に接続されている。
【００４３】
前述したように、第１の実施形態の圧電共振子のシミュレーション結果では、静電容量は０．０１３ｐＦと小さかった。従って、ラダー型フィルタの直列腕共振子や並列腕共振子として圧電共振子１を用いるには、圧電共振子１は静電容量が上記のように小さく不適切である。
【００４４】
これに対して、第２の実施形態の圧電共振子１１では、複数の圧電共振ユニット１３Ａ〜１６Ａが電気的に並列に接続されているので、静電容量を十分な大きさとすることができる。従って、複数の圧電共振ユニット１３Ａ〜１６Ａを電気的に並列に接続することにより、例えばラダー型フィルタの直列腕共振子や並列腕共振子として用い得る圧電共振子１１を提供することができる。
【００４５】
上記のように、ラダー型フィルタに使用される圧電共振子では、十分な大きさの静電容量を得る必要がある。そのため、対向し合う一対の励振電極の対向面積を大きくすることが好ましい。励振電極の対向面積を大きくする場合、圧電板３の長さ×高さを大きくする必要がある。ところが、圧電板３の長さを長くすると、高価なＲ面サファイア基板２の上面２ａを大きくしなければならない。また、圧電板３の高さを高くすると、機械的な衝撃により圧電板３が破壊するおそれがある。
【００４６】
これに対して、第２の実施形態のように複数の圧電共振ユニット１３Ａ〜１６Ａを並列接続して静電容量を高めた場合には、圧電板３の高さを高くすることなく、かつ圧電板３の長さを長くすることなく、大きな静電容量を得ることができる。従って、安価でかつ耐衝撃性に優れた、大きな静電容量を有する圧電共振子を提供することができる。
【００４７】
また、第２の実施形態では、１つのＲ面サファイア基板１２上に複数の圧電共振ユニット１３Ａ〜１６Ａが電気的に並列に接続されていたが、複数の圧電共振ユニット１３Ａ〜１６Ａが電気的に直列に接続されていてもよい。
【００４８】
この場合、圧電共振子の端子電圧が複数の圧電共振ユニット１３Ａ〜１６Ａに分けられるので、圧電共振子の耐電力を高くすることができる。
【００４９】
また、１つのＲ面サファイア基板１２上に複数の圧電共振ユニットを電気的に並列接続された圧電共振子を複数形成して、複数の圧電共振子を直列に接続して１つの圧電共振子を形成してもよい。
【００５０】
この場合、大きな静電容量を有する耐電力の高い圧電共振子を得ることができる。
【００５１】
さらに、第２の実施形態では、１つのＲ面サファイア基板１２上に複数の圧電共振ユニット１３Ａ〜１６Ａが電気的に並列に接続するように配置されていたが、１つのＲ面サファイア基板上において、複数の圧電共振ユニットを構成し、複数の圧電共振ユニットを、例えば図５〜図７に示すように電気的に接続することにより、様々な圧電フィルタを構成してもよい。
【００５２】
図５に示す圧電フィルタ２１では、入力端と出力端との間に直列腕共振子Ｓａ，Ｓｂが接続されており、直列腕共振子Ｓａ，Ｓｂ間とアース電位との間に並列腕共振子Ｐａが接続されている。
【００５３】
また、図６に示す圧電フィルタ２２では、１つの直列腕共振子Ｓｃと、１つの並列腕共振子Ｐｂとを有する１段のラダー型フィルタが構成されている。
【００５４】
また、図７に示す圧電フィルタ２３では、入力端と出力端との間に２個の直列腕共振子Ｓｄ，Ｓｅが接続されており、直列腕とアース電位との間に、２個の並列腕共振子Ｐｃ，Ｐｄが接続されている、４素子２段構成のラダー型フィルタが構成されている。
【００５５】
このように１つのＲ面サファイア基板を用い、該Ｒ面サファイア基板の（０，１，−１，２）結晶面である基板表面上に複数の圧電共振ユニットを構成し、各圧電共振ユニットを直列及び／または並列に適宜接続することにより、様々な回路構成の圧電フィルタを本発明に従って構成することができる。
【００５６】
また、図５〜図７に示す直列共振子Ｓａ〜Ｓｅや並列共振子Ｐａ〜Ｐｄは第２の実施形態の複数の圧電共振ユニットを並列接続した圧電共振子であってもよい。
【００５７】
図８は、本発明の第３の実施形態に係る圧電共振子の斜視図である。
【００５８】
圧電共振子３１では、Ｒ面サファイア基板３２上に、第１の実施形態と同様にＺｎＯを主成分とするウルツ鉱型の結晶からなる圧電板３３，３４が直立するように形成されている。そして、圧電板３３，３４の厚み方向において対向し合う一対の面に、それぞれ、励振電極３５，３６，３７，３８，３９が形成されている。ここでは、圧電板３３の主面３３ａに、励振電極３５，３６がギャップを隔てて配置されている。主面３３ａと対向する主面３３ｂ上に励振電極３７が形成されている。励振電極３７は、励振電極３５，３６と圧電板３３を介して対向されている。そして、励振電極３７が圧電板３４の一方主面に形成された励振電極３８に電気的に接続されている。
【００５９】
従って、本実施形態では、圧電板３３を用いた３端子型の圧電共振ユニットと、圧電板３４を用いた圧電共振ユニットとが電気的に接続されている。よって、圧電共振子３１は、励振電極３５を入力端、励振電極３６を出力端、励振電極３９をアース電位に接続することにより、図５に示す圧電フィルタ２１として用いることができる。
【００６０】
このように、本発明においては、圧電板において形成される励振電極は、圧電板の少なくとも一方の主面において複数の励振電極に分割されていてもよい。
【００６１】
本発明に係るデュプレクサは、本発明に従って構成された圧電共振子または圧電フィルタを用いて構成される。このようなデュプレクサの概略構成図を図９に示す。図９に示すように、デュプレクサ４１は、アンテナ端子４１ａと、送信側端子４１ｂと、受信側端子４１ｃに接続される３端子型の回路素子である。そして、デュプレクサ４１は、例えば図５〜図７に示した圧電フィルタ２１〜２３を送信側帯域フィルタもしくは受信側帯域フィルタとして備えるように構成することができる。その場合には、本発明に従って、性能が安定であり、かつ製造工程の簡略化を果たすことができる。
【００６２】
なお、本発明に係る圧電共振子は、ラダー型フィルタを構成する共振子以外の様々な用途に用いることができる。従って、大きな静電容量を必要としない場合には、例えば第１の実施形態の圧電共振子１１を単体の圧電共振子として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る圧電共振子を示す斜視図。
【図２】第１の実施形態の圧電共振子の等価回路を示す図。
【図３】第１の実施形態の圧電共振子の変形例を示す斜視図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る圧電共振子を示す斜視図。
【図５】本発明に係る圧電フィルタの回路構成の一例を示す回路図。
【図６】本発明に係る圧電フィルタの回路構成の他の例を示す回路図。
【図７】本発明に係る圧電フィルタの回路構成のさらに他の例を示す回路図。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る圧電共振子を示す斜視図。
【図９】本発明によって構成されるデュプレクサを説明するためのブロック図。
【図１０】従来の圧電共振子の一例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００６４】
１…圧電共振子
２…Ｒ面サファイア基板
２ａ…上面
３…圧電板
３ａ，３ｂ…主面
４，５…励振電極
６…絶縁膜
１１…圧電共振子
１２…Ｒ面サファイア基板
１２ａ…上面
１３〜１６…圧電板
１３ａ，１３ｂ〜１６ａ，１６ｂ…面
１３Ａ〜１６Ａ…圧電共振ユニット
１７ａ，１７ｂ〜２０ａ，２０ｂ…励振電極
２１〜２３…圧電フィルタ
３１…圧電共振子
３２…Ｒ面サファイア基板
３２ａ…上面
３３，３４…圧電板
３３ａ，３３ｂ…主面
３４ａ，３４ｂ…主面
３５〜３９…励振電極
４１…デュプレクサ
４１ａ…アンテナ端子
４１ｂ…送信端子
４１ｃ…受信端子
【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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