(57)【要約】【課題】簡易な構造で共振周波数を高くすることが可能な薄膜圧電共振器を提供する。【解決手段】基板１の中央部に矩形状の凹部２が形成され、この凹部２上に圧電膜３が形成される。圧電膜３は、円盤部４と、支持部５とを有する。円盤部４と支持部５は一体に形成されている。圧電膜３の上には上部電極６が形成され、圧電膜３の下には下部電極７が形成される。上部電極６は、それぞれ等しい幅を持ち同じ間隔で配置される同心状の複数の円環部８と、これら円環部８を相互に接続するバスバー９とを有する。下部電極７は、圧電膜３の裏面全体に形成されている。幅と間隔が等しい同心状の複数の円環部８を有する上部電極６を備えるため、共振時のＱ値を高くでき、面積も削減でき、共振周波数の精度も高くでき、高周波動作も可能な薄膜圧電共振器を実現できる。【選択図】図１
2007181087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に空間を介して形成され、少なくとも一箇所で基板に支持される圧電膜と、
前記圧電膜の上に形成され、それぞれ等しい幅を持ち、前記幅と同じ間隔で配置される複数の電極層と、これら電極層を相互に接続する連結部と、を有する上部電極と、
前記圧電膜の下に形成される下部電極と、
前記基板上に形成され、前記上部電極に電気的に接続される第１パッドと、
前記基板上に形成され、前記下部電極に電気的に接続される第２パッドと、を備えることを特徴とする薄膜圧電共振器。
【請求項２】
前記複数の電極層の幅は、幅方向の縦モード共振の共振周波数に対応する半波長の整数倍であることを特徴とする請求項１に記載の薄膜圧電共振器。
【請求項３】
前記複数の電極層は、同心状で互いに異なる径を持ち、それぞれが等しい幅を持ち、前記幅と同じ間隔で配置される複数の円環部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の薄膜圧電共振器。
【請求項４】
前記複数の電極層は、それぞれが等しい幅を持ち、前記幅と同じ間隔で配置され各一端が前記連結部に接続される複数の櫛部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の薄膜圧電共振器。
【請求項５】
前記連結部と接続される前記櫛部の基端部は、その先端側よりも幅が狭いか、あるいは厚さが薄く形成されることを特徴とする請求項４に記載の薄膜圧電共振器。
【請求項６】
基板上に空間を介して形成される第１および第２の共振子を備え、
前記第１の共振子は、
少なくとも一箇所で基板に支持される圧電膜と、
前記圧電膜の上に形成され、それぞれ等しい幅を持ち、前記幅の略３倍の間隔で配置される複数の第１電極層と、これら第１電極層を相互に接続する第１連結部と、を有する第１上部電極と、
前記圧電膜の下に形成される下部電極と、
前記基板上に形成され、前記第１上部電極に電気的に接続される第１パッドと、
前記基板上に形成され、前記下部電極に電気的に接続される第２パッドと、を有し、
前記第２の共振子は、
前記圧電膜の上に形成され、それぞれ等しい幅を持ち、前記幅の略３倍の間隔で配置され、前記複数の第１電極層の合間に交互に同じ間隔で配置される複数の第２電極層と、これら第２電極層を相互に接続する第２連結部と、を有する第２上部電極と、
前記基板上に形成され、前記第２上部電極に電気的に接続される第３パッドと、
前記基板上に形成され、前記下部電極に電気的に接続される第４パッドと、を有することを特徴とする薄膜圧電共振器。
【請求項７】
前記複数の第１電極層および前記複数の第２電極層の幅は、幅方向の縦モード共振の共振周波数に対応する半波長の整数倍であることを特徴とする請求項６に記載の薄膜圧電共振器。
【請求項８】
前記複数の第１電極層は、同心状で互いに異なる径を持ち、それぞれが等しい幅を持ち、前記幅の略３倍の間隔で配置される複数の第１円環部を有し、
前記複数の第２電極層は、同心状で互いに異なる径を持ち、それぞれが等しい幅を持ち、前記幅の略３倍の間隔で配置される複数の第２円環部を有し、
前記第１円環部は、前記第２連結部の配置位置に沿って一部の環部が途切れており、
前記第２円環部は、前記第１連結部の配置位置に沿って一部の環部が途切れていることを特徴とする請求項６または７に記載の薄膜圧電共振器。
【請求項９】
前記複数の第１電極層は、それぞれが等しい幅を持ち、前記幅の略３倍の間隔で配置され各一端が前記第１連結部に接続される複数の第１櫛部を有し、
前記複数の第２電極層は、それぞれが等しい幅を持ち、前記幅の略３倍の間隔で配置され各一端が前記第２連結部に接続される複数の第２櫛部を有することを特徴とする請求項８に記載の薄膜圧電共振器。
【請求項１０】
前記第１連結部と接続される前記第１櫛部の基端部は、その先端側よりも幅が狭いか、あるいは厚さが薄く形成され、
前記第２連結部と接続される前記第２櫛部の基端部は、その先端側よりも幅が狭いか、あるいは厚さが薄く形成されることを特徴とする請求項９に記載の薄膜圧電共振器。
【請求項１１】
基板上に空間を介して形成され、互いに異なる幅および異なる径をもつ同心状の複数の円環状共振子と、
前記基板上の凹部内に形成され、前記複数の円環状共振子を相互に接続する連結部と、
最も外側に配置された前記円環状共振子と前記基板とを接続する支持部と、を備え、
前記複数の円環状共振子、前記連結部および前記支持部は、
圧電膜と、
前記圧電膜の上に形成される上部電極と、
前記圧電膜の下に形成される下部電極と、を有することを特徴とする薄膜圧電共振器。
【請求項１２】
前記複数の円環状共振子の幅は、幅方向の縦モード共振のための互いに異なる共振周波数に対応する半波長の整数倍であることを特徴とする請求項１１に記載の薄膜圧電共振器。
【請求項１３】
基板上に空間を介して形成され、少なくとも一箇所で基板に支持され、幅が連続的に変化する円環状の共振子を備え、
前記共振子は、
圧電膜と、
前記圧電膜の上に形成され、前記圧電膜の幅に沿って形成される上部電極と、
前記圧電膜の下に形成される下部電極と、
前記基板上に形成され、前記上部電極に接続される第１パッドと、
前記基板上に形成され、前記下部電極に接続される第２パッドと、
を備えることを特徴とする薄膜圧電共振器。
【請求項１４】
基板上に空間を介して形成される円環状の共振子と、
前記共振子と前記基板との間に接続される支持部と、
前記基板上に形成され、前記共振子に電圧を印加するための第１パッドおよび第２パッドと、を備え、
前記共振子および前記支持部は、
圧電膜と、
前記圧電膜の上に形成される上部電極と、
前記圧電膜の下に形成される下部電極と、を有し、
前記共振子および前記支持部の少なくとも一方は、前記共振子で生じた共振による振動が前記支持部に伝達することを防止する損失補償構造を有することを特徴とする薄膜圧電共振器。
【請求項１５】
前記共振子は、
一部が途切れた同じ幅を持つ円環部と、
前記円環部の途切れた部分に接続され、前記円環部よりも幅が狭く前記損失補償構造として作用するネック部と、を有することを特徴とする請求項１４に記載の薄膜圧電共振器。
【請求項１６】
前記共振子は、
一部が途切れた円環部と、
前記円環部の途切れた部分に接続され、前記円環部よりも厚さが薄く前記損失補償構造として作用するネック部と、を有することを特徴とする請求項１４に記載の薄膜圧電共振器。
【請求項１７】
前記支持部の少なくとも一部は、前記共振子よりも厚さが薄く前記損失補償構造として作用することを特徴とする請求項１４に記載の薄膜圧電共振器。
【請求項１８】
前記共振子の幅は、幅方向の縦モード共振の共振周波数に対応する半波長の整数倍であることを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれかに記載の薄膜圧電共振器。
【請求項１９】
基板上に空間を介して形成される円環状の共振子と、
前記共振子と前記基板との間に接続される支持部と、
前記基板上に形成され、前記共振子に電圧を印加するための第１パッドおよび第２パッドと、を備え、
前記共振子および前記支持部は、
圧電膜と、
前記圧電膜の上に形成される上部電極と、
前記圧電膜の下に形成される下部電極と、を有し、
前記共振子の幅は、幅方向の縦モード共振の共振周波数に対応する半波長の整数倍であり、
前記共振子の厚さは、厚さ方向の縦モード共振の共振周波数に対応する半波長の整数倍であることを特徴とする薄膜圧電共振器。
【請求項２０】
入力端子と出力端子との間に直列接続された複数の薄膜圧電共振器からなる直列共振子と、
前記複数の薄膜圧電共振器の間の接続ノードと基準電圧端子との間に接続された少なくとも一つの薄膜圧電共振器からなる並列共振子と、を備え、
前記直列共振子および前記並列共振子における少なくとも一つの前記薄膜圧電共振器は、
基板上に空間を介して形成され、少なくとも一箇所で基板に支持される圧電膜と、
前記圧電膜の上に形成され、それぞれ等しい幅を持ち、前記幅と同じ間隔で配置される複数の電極層と、これら電極層を相互に接続する連結部と、を有する上部電極と、
前記圧電膜の下に形成される下部電極と、
前記基板上に形成され、前記上部電極に電気的に接続される第１パッドと、
前記基板上に形成され、前記下部電極に電気的に接続される第２パッドと、を有することを特徴とするフィルタ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電膜の幅方向の縦共振を利用した薄膜圧電共振器およびフィルタ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信機器におけるＲＦおよびＩＦフィルターとして、弾性表面波(Surface Acoustic Wave: SAW)共振器が一般に使用されている。ところが、ＳＡＷ共振器の共振周波数は、櫛型電極間距離と反比例するため、１ＧＨｚを超える周波数領域では櫛型電極間距離が１μｍ以下となり、共振周波数を高くするのに製造上の限界がある。このため、ＳＡＷ共振器では、近年求められている利用周波数の高周波数化には対応できないおそれがある。
【０００３】
代わりに注目を集めているのが、圧電薄膜の厚み縦振動モードを利用した薄膜圧電共振器であり、ＦＢＡＲ(Film Bulk Acoustic Resonator)、あるいはＢＡＷ(Bulk Acoustic Wave)素子などとも呼ばれている。薄膜圧電共振器では、共振周波数は圧電体の音速と膜厚によって決まり、通常１〜２μmの膜厚で２ＧＨｚに、０．４〜０．８μmの膜厚で５ＧＨｚにそれぞれ対応し、数十ＧＨｚまでの高周波数化が可能である。
【０００４】
しかしながら、ＦＢＡＲは、共振周波数が圧電薄膜の厚さで決まってしまい、複数の周波数に対応した、いわゆるマルチバンド対応の共振器を単一のデバイスで実現することは困難である。
【０００５】
この他、圧電薄膜の幅方向の縦共振モードを利用した薄膜圧電共振器も提案されている（特許文献１、非特許文献１参照）。この種の薄膜圧電共振器は、コンターモード圧電共振器(Contour Mode Acoustic Resonator) 、あるいはラメモード圧電共振器(Lame Mode Acoustic Resonator)などと呼ばれている。
【特許文献１】特開平7-147526号公報
【非特許文献１】Proceedings of The 13th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems, Seoul, Korea, June 5-9, 2005, pp.2065-2068
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
コンターモード圧電共振器では、共振周波数は圧電体の音速と共振子の幅によって決まるため、マルチバンド対応の共振器を単一のデバイスで対応することが可能であるという利点がある。しかしながら、前述したＳＡＷ共振器と同じように共振子の幅が共振周波数に反比例するため、ＧＨｚ以上の高周波数化に対応が難しいなどの問題がある。
【０００７】
本発明は、簡易な構造で共振周波数を高くすることが可能な薄膜圧電共振器およびフィルタ回路を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、基板上に空間を介して形成され、少なくとも一箇所で基板に支持される圧電膜と、前記圧電膜の上に形成され、それぞれ等しい幅を持ち、前記幅と同じ間隔で配置される複数の電極層と、これら電極層を相互に接続する連結部と、を有する上部電極と、前記圧電膜の下に形成される下部電極と、前記基板上に形成され、前記上部電極に電気的に接続される第１パッドと、前記基板上に形成され、前記下部電極に電気的に接続される第２パッドと、を備えることを特徴とする薄膜圧電共振器が提供される。
【０００９】
また、本発明の一態様によれば、基板上に空間を介して形成される第１および第２の共振子を備え、前記第１の共振子は、少なくとも一箇所で基板に支持される圧電膜と、前記圧電膜の上に形成され、それぞれ等しい幅を持ち、前記幅の略３倍の間隔で配置される複数の第１電極層と、これら第１電極層を相互に接続する第１連結部と、を有する第１上部電極と、前記圧電膜の下に形成される下部電極と、前記基板上に形成され、前記第１上部電極に電気的に接続される第１パッドと、前記基板上に形成され、前記下部電極に電気的に接続される第２パッドと、を有し、前記第２の共振子は、前記圧電膜の上に形成され、それぞれ等しい幅を持ち、前記幅の略３倍の間隔で配置され、前記複数の第１電極層の合間に交互に同じ間隔で配置される複数の第２電極層と、これら第２電極層を相互に接続する第２連結部と、を有する第２上部電極と、前記基板上に形成され、前記第２上部電極に電気的に接続される第３パッドと、前記基板上に形成され、前記下部電極に電気的に接続される第４パッドと、を有することを特徴とする薄膜圧電共振器が提供される。
【００１０】
また、本発明の一態様によれば、基板上に空間を介して形成され、互いに異なる幅および異なる径をもつ同心状の複数の円環状共振子と、前記基板上の凹部内に形成され、前記複数の円環状共振子を相互に接続する連結部と、最も外側に配置された前記円環状共振子と前記基板とを接続する支持部と、を備え、前記複数の円環状共振子、前記連結部および前記支持部は、圧電膜と、前記圧電膜の上に形成される上部電極と、前記圧電膜の下に形成される下部電極と、を有することを特徴とする薄膜圧電共振器が提供される。
【００１１】
また、本発明の一態様によれば、基板上に空間を介して形成され、少なくとも一箇所で基板に支持され、幅が連続的に変化する円環状の共振子を備え、前記共振子は、圧電膜と、前記圧電膜の上に形成され、前記圧電膜の幅に沿って形成される上部電極と、前記圧電膜の下に形成される下部電極と、前記基板上に形成され、前記上部電極に接続される第１パッドと、前記基板上に形成され、前記下部電極に接続される第２パッドと、を備えることを特徴とする薄膜圧電共振器が提供される。
【００１２】
また、本発明の一態様によれば、基板上に空間を介して形成される円環状の共振子と、前記共振子と前記基板との間に接続される支持部と、前記基板上に形成され、前記共振子に電圧を印加するための第１パッドおよび第２パッドと、を備え、前記共振子および前記支持部は、圧電膜と、前記圧電膜の上に形成される上部電極と、前記圧電膜の下に形成される下部電極と、を有し、前記共振子および前記支持部の少なくとも一方は、前記共振子で生じた共振による振動が前記支持部に伝達することを防止する損失補償構造を有することを特徴とする薄膜圧電共振器が提供される。
【００１３】
また、本発明の一態様によれば、基板上に空間を介して形成される円環状の共振子と、前記共振子と前記基板との間に接続される支持部と、前記基板上に形成され、前記共振子に電圧を印加するための第１パッドおよび第２パッドと、を備え、前記共振子および前記支持部は、圧電膜と、前記圧電膜の上に形成される上部電極と、前記圧電膜の下に形成される下部電極と、を有し、前記共振子の幅は、幅方向の縦モード共振の共振周波数に対応する半波長の整数倍であり、前記共振子の厚さは、厚さ方向の縦モード共振の共振周波数に対応する半波長の整数倍であることを特徴とする薄膜圧電共振器が提供される。
【００１４】
また、本発明の一態様によれば、入力端子と出力端子との間に直列接続された複数の薄膜圧電共振器からなる直列共振子と、前記複数の薄膜圧電共振器の間の接続ノードと基準電圧端子との間に接続された少なくとも一つの薄膜圧電共振器からなる並列共振子と、を備え、前記直列共振子および前記並列共振子における少なくとも一つの前記薄膜圧電共振器は、基板上に空間を介して形成され、少なくとも一箇所で基板に支持される圧電膜と、前記圧電膜の上に形成され、それぞれ等しい幅を持ち、前記幅と同じ間隔で配置される複数の電極層と、これら電極層を相互に接続する連結部と、を有する上部電極と、前記圧電膜の下に形成される下部電極と、前記基板上に形成され、前記上部電極に電気的に接続される第１パッドと、前記基板上に形成され、前記下部電極に電気的に接続される第２パッドと、を有することを特徴とするフィルタ回路が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、簡易な構造で共振周波数を高くすることが可能な薄膜圧電共振器およびフィルタ回路が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００１７】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係るワンポート薄膜圧電共振器の斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。
【００１８】
図１に示すように、基板１の中央部には矩形状の凹部２が形成され、この凹部２上に圧電膜３が形成されている。圧電膜３は、円盤部４と、円盤部４の端部から凹部２の周囲の基板１の端部まで延びて円盤部４を支持する支持部５とを有する。円盤部４と支持部５は一体に形成されている。
【００１９】
圧電膜３の上には上部電極６が形成され、圧電膜３の下には下部電極７が形成されている。上部電極６は、それぞれ等しい幅を持ち同じ間隔で配置される同心状の複数の円環部８と、これら円環部８を相互に接続するバスバー９（連結部）とを有する。下部電極７は、例えば図２に示すように圧電膜３の下部全体に形成されている。複数の円環部８同士の幅は等しい長さで構成されていることが好ましいが、多少（例えば±０．５％）の許容範囲内でのばらつきを含んでも問題ない。
【００２０】
上部電極６は基板１上の第１パッド１０と電気的に接続され、下部電極７は基板上の第２パッド１１と電気的に接続されている。第１パッド１０には、所定の交流電圧が印加され、第２パッド１１は接地される。
【００２１】
上部電極６における円環部８の幅と、隣接する円環部８同士の間隔とは、いずれも同じ長さであることが好ましい。この長さは、より具体的には、圧電膜３の幅方向の縦モード共振の共振周波数に対応する半波長の整数倍に設定されている。これにより、円環部８の幅と間隔を合わせた長さが１波長の整数倍となり、幅方向の振動が互いに結合しあって共振が生じる。共振周波数は、圧電膜３の直径を調整して、円環部８の幅と間隔を変えることで、可変制御することができる。
【００２２】
図１の薄膜圧電共振器において、第１パッド１０と第２パッド１１の間に図示しない交流電源から交流電圧を印加すると、上部電極６の円環部８の幅方向に縦モードの振動が起こる。共振周波数信号を含む交流電圧を印加すると、各上部電極６の円環部８で発生したこれら振動が互いに強め合って、共振動作を行う。
【００２３】
図１の薄膜圧電共振器は、円環状の上部電極６を一つだけ有する薄膜圧電共振器と比べて以下の利点を有する。
【００２４】
（１）複数の共振が結合された共振動作を行うため、共振のＱ値が数倍高くなる。
【００２５】
（２）インピーダンスは電極の面積で決定されるが、図１の薄膜圧電共振器は複数の円環部８で上部電極６が構成されており、単位面積当たりの電極面積を大きくできることから、薄膜圧電共振器のサイズを小さくできる。
【００２６】
（３）共振周波数が、上部電極６の一つの円環部８の幅で決まるのではなく、複数の円環部８が形成された圧電膜３の直径で決定されるため、個々の円環部８の幅や間隔のばらつきの影響を受けにくくなり、共振周波数の精度が高くなる。また、共振周波数を高くするために、上部電極６の各円環部８の幅を極端に細くする必要もなくなり、ＧＨｚ以上の共振周波数を得ることができる。
【００２７】
本発明者は、基板１として絶縁性のシリコン基板１を、圧電膜３としてｃ軸に配向した厚さ２．５μｍのＡｌＮ圧電膜３を、上部電極６および下部電極７として厚さ０．３μｍのＡｌ電極をそれぞれ使用し、５重の上部電極６の円環部８を備えた直径７８μｍの薄膜圧電共振器を作製した。
【００２８】
この薄膜圧電共振器の共振特性をネットワークアナライザで測定したところ、共振周波数＝１．１８ＧＨｚ、Ｑ値＝３４００、共振周波数ｆｒと反共振周波数ｆａとの相対差｛（ｆａ−ｆｒ）／ｆｒ｝が０．６５％の非常に鋭い共振特性が得られた。
【００２９】
なお、上部電極６と下部電極７の材料は、Ａｌの他に、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｆｅ、シリサイドなどが考えられる。
【００３０】
このように、第１の実施形態は、幅と間隔が等しい同心状の複数の円環部８を有する上部電極６を備えるため、共振時のＱ値を高くでき、面積も削減でき、共振周波数の精度も高くでき、高周波動作も可能な薄膜圧電共振器を実現できる。したがって、本実施形態の共振器は、携帯電話等のＧＨｚ帯域で動作する電圧制御発振器やフィルタ回路に用いることができる。
【００３１】
（第１の実施形態の変形例）
上述した薄膜圧電共振器の下部電極７は、必ずしも図２に示すように圧電膜３の下面全体に形成されている必要はない。
【００３２】
図３は、下部電極７を上部電極６と同じ形状にパターニングした例を示す断面図である。図３の場合、下部電極７の総面積が図２よりも小さくなるため、下部電極７のインピーダンスが増大し、共振抵抗は約２５％高くなった。一方、共振周波数と反共振周波数との差が図２の場合よりも約１５％増大し、その分、共振可能な帯域幅が広がり、実用性が高くなる。
【００３３】
（第１の実施形態の応用例１）
上述した図１の薄膜圧電共振器を複数用いることにより、種々のフィルタ回路を構成することができる。例えば、図４は図１の薄膜圧電共振器を用いて構成したラダー型フィルタの一例を示す平面図、図５は図４のフィルタの回路図である。
【００３４】
図５のラダー型フィルタは、直列接続された３つの薄膜圧電共振器からなる直列共振子１５と、これら３つの薄膜圧電共振器の間の接続ノードと接地端子との間に接続された２つの薄膜圧電共振器からなる並列共振子１６とを有する。
【００３５】
図４および図５のラダー型フィルタでは、直列共振子１５の共振周波数と並列共振子１６の反共振周波数を一致させる必要がある。本実施形態では、並列共振子１６を構成する２つの薄膜圧電共振器の圧電膜３の直径を直列共振子１５を構成する３つの薄膜圧電共振器の直径よりも０．６５％大きくすることにより、共振周波数と反共振周波数を一致させた。本発明者が実際に作製したラダー型フィルタの特性を測定したところ、最小挿入損失−３．２ｄＢ、−５ｄＢの比帯域幅１．２％の特性が得られた。
【００３６】
（第１の実施形態の応用例２）
図６は図１の薄膜圧電共振器を用いて構成したラティス型高周波フィルタの一例を示す平面図、図７は図６のフィルタの回路図である。ラティス型フィルタは、図７に示すように、対向する第１の対辺にそれぞれ接続された薄膜圧電共振器からなる第１共振子１７と、対向する第２の対辺にそれぞれ接続された薄膜圧電共振器からなる第２共振子１８とを有する。
【００３７】
第１共振子１７の共振周波数は、第２共振子１８の反共振周波数に一致させる必要がある。本実施形態では、第２共振子１８の圧電膜３の直径を第１共振子１７よりも０．６５％大きくすることにより、共振周波数と反共振周波数を一致させた。作製したフィルタの特性を測定したところ、最小挿入損失−２．５ｄＢ、−５ｄＢの比帯域幅０．８％の特性が得られた。
【００３８】
このように、図１の薄膜圧電共振器を用いることにより、ラダー型フィルタやラティス型高周波フィルタを初めとする各種のフィルタ回路を構成できる。
【００３９】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、ツーポートの薄膜圧電共振器であることを特徴とする。  図８は本発明の第２の実施形態に係るツーポート薄膜圧電共振器の斜視図である。図８の薄膜圧電共振器は、電気的に絶縁しているが弾性的に結合された２つの共振子（以下、第１共振子２１と第２共振子２２）を備えており、それ自体でフィルタの作用を行うことができる。
【００４０】
図８に示すように、基板１の中央部には矩形状の凹部２が形成され、この凹部２上に圧電膜３が形成されている。この圧電膜３は、第１および第２共振子２１、２２で共有されている。この圧電膜３は、円盤部４と、円盤部４の周縁部の２箇所から互いに逆方向に凹部２の周囲の基板１の端部までそれぞれ延びて円盤部４を支持する第１支持部５ａおよび第２支持部５ｂとを有する。円盤部４と２つの支持部５ａ，５ｂは一体に形成されている。
【００４１】
圧電膜３の上には上部電極６が形成され、圧電膜３の下には下部電極７が形成されている。上部電極６は、第１共振子２１用と第２共振子２２用に別個に設けられている。第１共振子２１用の上部電極６は、それぞれ等しい幅を持ち、その幅の略３倍の間隔で配置される同心状の複数の第１円環部２３と、これら第１円環部２３を相互に接続する第１バスバー２４（連結部）とを有する。第２共振子２２用の上部電極６は、それぞれ等しい幅を持ち、その幅の略３倍の間隔で配置される同心状の複数の第２円環部２５と、これら第２円環部２５を相互に接続する第２バスバー２６（連結部）とを有する。第１円環部２３と第２円環部２５は交互に同じ間隔で配置される。第１円環部２３と第２円環部２５の幅は等しい長さで構成されていることが好ましいが、多少（例えば±０．５％）の許容範囲内でのばらつきを含んでも問題ない。。下部電極７は第１および第２共振子２１、２２で共有されるように形成してもよく、共振子毎に別個に下部電極７を設けてもよい。
【００４２】
第１支持部５ａに近接した基板１上には、第１共振子２１用の上部電極６に接続される第１パッド１０と、下部電極７に接続される第２パッド１１が形成されている。同様に、第２支持部５ｂに近接した基板１上には、第２共振子２２用の上部電極６に接続される第３パッド１２と、下部電極７に接続される第４パッド１３が形成されている。
【００４３】
第１円環部２３の一部は途切れており、この途切れた部分に第２バスバー２６が配置されている。同様に、第２円環部２５の一部は途切れており、この途切れた部分に第１バスバー２４が配置されている。
【００４４】
複数の第１円環部２３の幅と間隔、および複数の第２円環部２５の幅と間隔はいずれも等しい長さであり、この長さは圧電膜３の幅方向縦モード共振における共振周波数の半波長に等しくなるように設定されている。
【００４５】
これにより、図８の波形で示すように、第１共振子２１と第２共振子２２の振動が結合した共振が生じる。この場合の共振周波数は、円盤状の圧電膜３の直径を微細に調整することにより制御することができる。
【００４６】
図９は図８の薄膜圧電共振器の等価回路図である。図示のように、第１共振子２１と第２共振子２２は電気的に絶縁しているが、弾性的に結合されており、互いの振動が結合して共振動作を行う。第１共振子２１と第２共振子２２のいずれか一方を非平衡型、他方を平衡型とすることにより、バランの機能を持たせることができる。
【００４７】
本発明者は、基板１として絶縁性のシリコン基板１を、圧電膜３としてｃ軸に配向した厚さ２．５μｍのＡｌＮ圧電膜３を、上部電極６および下部電極７として厚さ０．３μｍのＡｌ電極をそれぞれ使用し、第１共振子２１と第２共振子２２を合わせて５重の円環部８を備えた直径７８μｍの薄膜圧電共振器を作製した。ネットワークアナライザでフィルタ特性を調べたところ、通過周波数１．２１ＧＨｚ、最小挿入損失−４．６ｄＢ、−５ｄＢの比帯域幅０．６％の特性が得られた。
【００４８】
このように、第２の実施形態では、第１共振子２１を構成する複数の第１円環部２３と第２共振子２２を構成する複数の第２円環部２５を圧電膜３上に交互に向き合わせて配置するため、それ自体でフィルタの作用を行う薄膜圧電共振器を作製できる。第１共振子２１と第２共振子２２は、幅と間隔が等しい複数の第１および第２円環部２５からなる上部電極６を有するため、圧電膜３の直径を微細に調整することにより共振周波数を精度よく調整でき、共振周波数の高周波数化が可能となる。
【００４９】
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、櫛形形状のワンポート薄膜圧電共振器であることを特徴とする。
【００５０】
図１０は本発明の第３の実施形態による薄膜圧電共振器の斜視図である。図１０に示すように、基板１の中央部には矩形状の凹部２が形成され、この凹部２上に圧電膜３が形成されている。圧電膜３は、矩形部３１と、矩形部３１の端部から凹部２の周囲の基板１の端部まで延びて矩形部３１を支持する支持部５とを有する。矩形部３１と支持部５は一体に形成されている。
【００５１】
圧電膜３の上には上部電極６が形成され、圧電膜３の下には下部電極７が形成されている。上部電極６は、櫛形形状であり、先端側の複数の櫛部３２と、これら櫛部３２を相互に接続するバスバー３３（連結部）とを有する。複数の櫛部３２は、それぞれが等しい幅を持ち、幅と同じ間隔で配置されている。各櫛部３２の幅と間隔の長さは圧電膜３の幅方向縦モード共振の共振周波数に対応する半波長の整数倍に設定されている。これにより、図１０の波形で示すように、櫛部３２の幅と間隔を合わせた長さが１波長の整数倍となる振動が結合した共振が生じる。共振周波数は、矩形状の圧電膜３の幅を微細に調整することにより制御することができる。下部電極７は、例えば圧電膜３の下部全体に形成されている。複数の櫛部３２の幅は等しい長さで構成されていることが好ましいが、多少（例えば±０．５％）の許容範囲内でのばらつきを含んでも問題ない。。上部電極６は基板１上の第１パッド１０と電気的に接続され、下部電極７は基板上の第２パッド１１と電気的に接続されている。第１パッド１０には、所定の交流電圧が印加され、第２パッド１１は接地される。
【００５２】
図１０の薄膜圧電共振器は、矩形状の上部電極６を一つだけ有する薄膜圧電共振器と比べて以下の利点を有する。
【００５３】
（１）複数の共振が結合された共振動作を行うため、共振のＱ値が数倍高くなる。
【００５４】
（２）インピーダンスは電極の面積で決定されるが、図１０の薄膜圧電共振器は複数の上部電極６を備えていることから、単位面積当たりの電極面積を増やすことができ、薄膜圧電共振器のサイズを小さくできる。
【００５５】
（３）共振周波数は、上部電極６の一つの櫛部３２の幅で決まるのではなく、複数の櫛部３２が形成された圧電膜３の幅で決定されるため、個々の櫛部３２の幅や間隔のばらつきの影響を受けにくくなり、共振周波数の精度が高くなる。また、共振周波数を高くするために、上部電極６の各櫛部３２の幅を極端に細くする必要もなく、ＧＨｚ以上の共振周波数を得ることができる。
【００５６】
本発明者は、基板１として絶縁性のシリコン基板１を、圧電膜３としてｃ軸に配向した厚さ２．５μｍのＡｌＮ圧電膜３を、上部電極６および下部電極７として厚さ０．３μｍのＡｌ電極をそれぞれ使用し、上部電極６として１３本の櫛部３２を備えた幅１５２μｍの薄膜圧電共振器を作製した。ネットワークアナライザで共振特性を測定したところ、共振周波数＝１．２２ＧＨｚ、Ｑ値＝３８００、共振周波数ｆｒと反共振周波数ｆａとの相対差｛（ｆａ−ｆｒ）／ｆｒ｝が０．６２％の非常に鋭い共振特性が得られた。
【００５７】
（第３の実施形態の変形例１）
図１０の変形例として、複数の櫛部３２の基端側の幅を狭くしてもよい。
【００５８】
図１１は図１０の薄膜圧電共振器の変形例を示す平面図である。図１１の薄膜圧電共振器は、上部電極６における複数の櫛部３２の基端側領域３４の幅を図１０の幅の１／２にしている。これにより、櫛部３２で生じた振動がバスバー３３側に伝達されにくくなり、櫛部３２の振動の損失も少なくなる。
【００５９】
本発明者による実験によると、櫛部３２の基端側領域３４の幅を狭くしたことにより、上部電極６のインピーダンスが少し増大し、それに伴って共振抵抗は２％増大したが、共振動作の損失が減少したおかげでＱ値は１８％改善した。
【００６０】
（第３の実施形態の変形例２）
図１０の変形例として、複数の櫛部３２の基端側における圧電素子の厚さを薄くしてもよい。
【００６１】
図１２は図１０の薄膜圧電共振器の他の変形例を示す平面図、図１３は図１２のＢ−Ｂ線断面図である。図１２の薄膜圧電共振器は、複数の櫛部３２の基端側領域３５における圧電素子の厚さを、他の部分よりも約２０％薄くしている。これにより、圧電素子の上に配置される櫛部３２も、基端側領域３５が約２０％低い位置に形成される。
【００６２】
このような構造にすると、複数の櫛部３２での振動がバスパー３３側に伝達されにくくなり、り、櫛部３２の振動の損失も少なくなる。
【００６３】
本発明者による実験によると、櫛部３２の基端側領域３５における圧電素子の厚さを、他の部分よりも約２０％薄くしたことにより、結果として、櫛部３２での共振動作がバスパーによる損失を受けなくなり、Ｑ値が約１５％改善された。
【００６４】
（第４の実施形態）
第４の実施形態は、櫛形形状の２組の共振子を交互に向き合わせて配置するものである。
【００６５】
図１４は本発明の第４の実施形態による薄膜圧電共振器の斜視図である。図１４の薄膜圧電共振器は、図１０と同じ構造の第１共振子４１および第２共振子４２を備え、第１共振子４１が有する複数の櫛部３２ａと第２共振子４２が有する複数の櫛部３２ｂを圧電膜３上で交互に同じ間隔で向き合わせて配置したツーポートの薄膜圧電共振器である。その他の構成は、第３の実施形態と同様な構成なため説明を省略する。
【００６６】
第１共振子４１と第２共振子４２は、図９と同様に、電気的には絶縁されているが、弾性的に結合されており、それ自体でフィルタの作用を行うことができる。
【００６７】
第１共振子４１を構成する複数の櫛部３２ａは等しい幅を持ち、その幅の略３倍の間隔で配置されている。また、第２共振子４２を構成する複数の櫛部３２ｂも、等しい幅を持ち、その幅の略３倍の間隔で配置されている。櫛部３２ａ，３２ｂの幅は互いに等しく、この幅は、圧電膜３の幅方向縦モード共振における共振周波数の半波長になるように設定されている。これにより、第１共振子４１の共振動作と第２共振子４２の共振動作を結合した共振が生じる。この場合の共振周波数は圧電膜３の幅を微細に調整することにより制御することができる。
【００６８】
図１４のパッド１０〜１３の構造は、図８のパッド１０〜１３の構造と同様である。第１共振子４１と第２共振子４２のそれぞれに別個に上部電極と下部電極が設けられ、これら電極に対応するパッド１０〜１３が接続される。なお、下部電極とそれに対応するパッドは２つの共振子で共有してもよい。
【００６９】
本発明者は、基板１として絶縁性のシリコン基板１を、圧電膜３としてｃ軸に配向した厚さ２．５μｍのＡｌＮ圧電膜３を、上部電極６および下部電極７として厚さ０．３μｍのＡｌ電極をそれぞれ使用し、上部電極６として１３本の櫛部３２ａ，３２ｂを備えた幅１５２μｍの薄膜圧電共振器を作製した。ネットワークアナライザで共振特性を測定したところ、共振周波数＝１．２４ＧＨｚ、最大挿入損失−４．３ｄＢ、−５ｄＢの比帯域幅０．６％の特性が得られた。
【００７０】
このように、第４の実施形態では、第３の実施形態の特徴に加えて、形状が同じ二つの薄膜圧電共振器（第１共振子４１と第２共振子４２）を互いに向き合わせて配置することにより、それ自体でフィルタとして作用させることができる。これら２つの共振子は互いに電気的に絶縁されているため、一方の共振子を非平衡型、他方の共振子を平衡型とすることにより、バランの機能も合わせて持たせることができる。
【００７１】
図１４における櫛部３２ａ，３２ｂの基端部を図１１のように幅狭にしたり、あるいは図１２のように基端部の厚さを薄くしてもよい。これにより、櫛部３２ａ，３２ｂで発生した振動がバスバー３３ａ，３３ｂに伝達するのを防止して、振動の損失を抑制できる。
【００７２】
（第５の実施形態）
第５の実施形態は、上部電極６として、幅の異なる複数の円環状共振子を設けたことを特徴とする。
【００７３】
図１５は本発明の第５の実施形態による薄膜圧電共振器の斜視図である。図１５に示すように、基板１の中央部には矩形状の凹部２が形成され、この凹部２上に、互いに異なる幅で異なる径を持つ同心状の複数の円環状共振子５１，５２，５３と、これら円環状共振子を相互に接続するバスバー５４（連結部）と、最も外側の円環状共振子５３と基板１とを接続する支持部５とが形成されている。
【００７４】
複数の円環状共振子５１〜５３、バスバー５４および支持部５はいずれも、圧電膜３と、この圧電膜３の上下に形成される上部電極６および下部電極７とを有する。
【００７５】
上部電極６は基板１の端部の第１パッド１０と電気的に接続され、下部電極７は凹部２の周囲の基板１の端部の第２パッド１１と電気的に接続されている。
【００７６】
複数の円環状共振子５１〜５３の幅はそれぞれ、幅方向の縦モード共振の共振周波数の半波長の整数倍の長さに設定されている。これにより、本実施形態は、複数の共振周波数をもつことができ、マルチバンド対応の電圧制御発振器やフィルタに用いることができる。
【００７７】
本発明者は、基板１として絶縁性のシリコン基板１を、圧電膜３としてｃ軸に配向した厚さ２．５μｍのＡｌＮ圧電膜３を、上部電極６および下部電極７として厚さ０．３μｍのＡｌ電極をそれぞれ使用した。また、直径５５μｍで幅２５μｍの第１円環状共振子５１、直径８６μｍで幅１２．４μｍの第２円環状共振子５２、直径１０３μｍで幅１１．１μｍの第３円環状共振子５３を形成した。ネットワークアナライザで共振特性を測定したところ、共振周波数＝０．８１ＧＨｚ、１．６９ＧＨｚ、２．０２ＧＨｚの３箇所に共振点が存在することが確かめられた。
【００７８】
このように、第５の実施形態では、幅の異なる複数の円環状共振子を設けるため、複数の共振周波数をもつことができ、マルチバンド対応の電圧制御発振器やフィルタに用いることができる。
【００７９】
（第５の実施形態の変形例）
図１５の薄膜圧電共振器を複数設けることにより、平衡型の電圧制御発振器（ＶＣＯ）を構成できる。
【００８０】
図１６は図１５の薄膜圧電共振器を２個有する平衡型ＶＣＯの一例を示す回路図である。図１６の平衡型ＶＣＯは、直列接続された２個の薄膜圧電共振器６０，６１と、これら薄膜圧電共振器６０，６１に並列接続されるバリキャップ６２，６３と、電源端子と接地端子の間に直列接続されるPMOSトランジスタＱ１およびNMOSトランジスタＱ２と、同じく電源端子と接地端子の間に直列接続されるPMOSトランジスタＱ３およびNMOSトランジスタＱ４と、PMOSトランジスタＱ１とNMOSトランジスタＱ２の接続ノードｎ１に接続されるバッファ６４と、PMOSトランジスタＱ３とNMOSトランジスタＱ４の接続ノードｎ２に接続されるバッファ６５と、ノードｎ１とPMOSトランジスタＱ３のゲートの間に接続されるキャパシタＣ１と、ノードｎ１とNMOSトランジスタＱ４のゲートの間に接続されるキャパシタＣ２と、ノードｎ２とPMOSトランジスタＱ１のゲートの間に接続されるキャパシタＣ３と、ノードｎ２とNMOSトランジスタＱ２のゲートの間に接続されるキャパシタＣ４とを有する。バリキャップとして、例えば容量可変比が１２倍の圧電駆動のMEMSを用いた。
【００８１】
図１６の平衡型ＶＣＯを実際に作製して特性を測定したところ、０．８１ＧＨｚ、１．６９ＧＨｚ、２．０２ＧＨｚの３箇所の近傍で、約３％の可変幅を持つ発振特性が得られ、位相雑音の低いマルチバンドＶＣＯを実現できた。
【００８２】
（第６の実施形態）
第６の実施形態は、１個の円環状共振子だけで、共振周波数の可変範囲を広げることができることを特徴とする。
【００８３】
図１７は本発明の第６の実施形態による薄膜圧電共振器の平面図である。図１７に示すように、基板１の中央部には矩形状の凹部２が形成され、この凹部２上に円環状の共振子７１が形成されている。共振子７１の幅は一定ではなく、連続的に変化している。図１７の共振子７１は、圧電膜３を間に挟んで上部電極６と下部電極７を備えており、圧電膜３、上部電極６および下部電極７のいずれも幅が連続的に変化している。
【００８４】
共振子７１の周縁部と基板１とは支持部５で接続されている。基板１には、上部電極６に接続される第１パッド１０と、下部電極７に接続される第２パッド１１が形成されている。
【００８５】
共振子７１の幅は、幅方向の縦モード共振の共振周波数の半波長の整数倍であり、幅が連続的に変化しているために、連続的に変化する共振周波数が得られる。したがって、本実施形態では、共振子７１の幅を連続的に変化させることにより、共振周波数の可変範囲を広げることができ、ワイドバンド対応の電圧制御発振器に用いることができる。
【００８６】
本発明者は、基板１として絶縁性のシリコン基板１を、圧電膜３としてｃ軸に配向した厚さ２．５μｍのＡｌＮ圧電膜３を、上部電極６および下部電極７として厚さ０．３μｍのＡｌ電極をそれぞれ使用し、直径が１３０μｍで、最大幅２５μｍから最小幅１１．１μｍまで連続的に幅が変化する共振器を作製した。この共振器を用いて、図１６と同様にＶＣＯを作製してネットワークアナライザで共振特性を測定したところ、０．８４ＧＨｚから２．０１ＧＨｚにわたる広い周波数範囲で共振動作を行うワイドバンドＶＣＯを実現できた。
【００８７】
このように、第６の実施形態では、幅が連続的に変化する共振子７１を備えているため、共振周波数の可変範囲を広げることができる。
【００８８】
（第７の実施形態）
第７の実施形態は、円環状の共振子で生じた振動の損失を抑制する点に特徴がある。
【００８９】
図１８は本発明の第７の実施形態による薄膜圧電共振器の平面図である。図１８に示すように、基板１の中央部には矩形状の凹部２が形成され、この凹部２上に円環状の共振子７２が形成されている。
【００９０】
共振子７２は、一部が途切れた同じ幅を持つ円環部７３と、円環部７３の途切れた部分に接続されて円環部７３よりも狭い幅を持つネック部７４とを有する。このネック部７４と基板１の端部との間に支持部５が接続されている。
【００９１】
共振子７２と支持部５はいずれも、圧電膜３と、この圧電膜３の上下に形成される上部電極６および下部電極７とを有する。
【００９２】
上部電極６は基板１上の第１パッド１０と電気的に接続され、下部電極７は基板１上の第２パッド１１と電気的に接続されている。
【００９３】
ネック部７４の幅は、円環部７３の幅の約１／２に設定されている。このようなネック部７４を設けることで、共振子７２で生じる振動が支持部５に伝達されにくくなり、共振子７２で生じる振動の損失も起きなくなる。
【００９４】
図１８の薄膜圧電共振器を作製して、共振特性を測定したところ、ネック部７４を設けない場合と比べて、Ｑ値が２２％高くなることがわかった。
【００９５】
このように、第７の実施形態では、円環状の共振子７２の一部に幅狭のネック部７４を設けて支持部５と接続するため、共振子７２の共振時の振動が支持部５に伝達されにくくなり、共振子７２で生じた振動の損失も起きなくなり、共振特性に優れた共振器を作製できる。
【００９６】
（第７の実施形態の変形例１）
図１８では、幅の狭いネック部を設けて振動の損失減少を図ったが、厚さの薄いネック部を設けてもよい。
【００９７】
図１９は図１８の変形例を示す薄膜圧電共振器の平面図である。円環状の共振子７５の一部に、円環部７３よりも厚さの薄いネック部７６が設けられ、このネック部７６に支持部５が接続されている。ネック部７６は、円環部８よりも例えば約２０％厚さを薄くしている。これにより、共振子７５で生じた振動がネック部７６を介して支持部５で伝達されにくくなり、共振子７５で生じた振動の損失を抑制できる。
【００９８】
図１９の薄膜圧電共振器について共振特性を測定した結果、ネック部７６を設けない場合と比較して、Ｑ値が約２６％高くなった。
【００９９】
（第７の実施形態の変形例２）
図１８および図１９以外にも、共振子の振動の損失を抑制する手法が考えられる。例えば、図２０は支持部５の厚さを円環状の共振子７７の厚さよりも薄くした薄膜圧電共振子の平面図、図２１は図２０のＡ−Ａ線断面図である。
【０１００】
図２０および図２１に示すように、支持部５の厚さは共振子７７の厚さよりも薄くなっており、これにより、共振子７７で生じた振動は支持部５に伝達されにくくなる。したがって、図１８および図１９と同様に、共振子７７で生じた振動の損失を低減できる。
【０１０１】
（第８の実施形態）
上述した第１〜第７の実施形態では、幅方向の振動だけを生じさせる例を説明したが、厚さ方向の振動も合わせて生じさせて、共振動作を行わせてもよい。
【０１０２】
図２２は本発明の第８の実施形態による薄膜圧電共振器の斜視図である。図２２に示すように、基板１の中央部には矩形状の凹部２が形成され、この凹部２上に円環状の共振子７８が形成されている。共振子７８の幅は一定である。共振子７８は、支持部５により基板１に支持されている。共振子７８と支持部５はともに、圧電膜３と、圧電膜３の上下に形成される上部電極６および下部電極７とを有する。
【０１０３】
上部電極６は基板１上の第１パッド１０と電気的に接続され、下部電極７は基板１上の第２パッド１１と電気的に接続されている。
【０１０４】
図２３は図２２のＣ−Ｃ線断面図である。共振子７８の幅が幅方向縦モードの共振波の半波長に一致し、共振子７８の厚さが厚さ方向縦モードの共振波の半波長に一致するように、共振子７８の幅と厚さを予め調整している。これにより、共振周波数の範囲を広げることができる。
【０１０５】
本発明者は、基板１として絶縁性のシリコン基板１を、圧電膜３としてｃ軸に配向した厚さ１．５μｍのＡｌＮ圧電膜３を、上部電極６および下部電極７として厚さ０．３μｍのＡｌ電極をそれぞれ使用し、直径が１２０μｍで、幅が１１．１μｍの共振子７８を作製した。この共振子７８を用いて、ネットワークアナライザで共振特性を測定したところ、共振周波数２．１１ＧＨｚでＱ値が３５００と非常に鋭い共振特性が存在することが確かめられた。
【０１０６】
このように、第８の実施形態では、共振子７８の幅方向に縦モードの共振を行わせ、かつ厚さ方向にも縦モードの共振を行わせるため、共振周波数の範囲を広げることができ、ワイドバンド対応の共振器を実現できる。
【０１０７】
（第９の実施形態）
上述した第１〜第８の実施形態で説明した薄膜圧電共振器は、無線機内の電圧制御発振器のタンク回路として用いることができる。例えば、図２４は第１〜第８の実施形態で説明した薄膜圧電共振器を有する電圧制御発振器を備えた無線機の受信系の概略構成を示すブロック図である。
【０１０８】
図２４の無線機は、図示しないアンテナと、アンテナでの受信信号を増幅する低雑音増幅器（LNA：Low Noise Amplifier）８１と、LNA８１の出力信号から所定の帯域の信号を抽出する帯域通過フィルタ（BPＦ : Band Pass Filter）８２と、基準発振信号を発生する基準信号発生器（TCXO : Temperature Compensated Crystal Oscillator）８３と、TCXO８３の基準発振信号に基づいて受信周波数信号を生成する電圧制御発振器（VCO : Voltage Controlled Oscillator）８４と、BPＦ８２の信号とVCO８４の信号を混合してベースバンドの周波数に変換するミキサ（MIX : Mixer）８５と、MIX８５の信号から低域成分を取り出す低域通過フィルタ（LPF : Low Pass Filter）８６と、LPF８６の信号を増幅するアンプ（PGA : Programmable Gain Amplifier）８７と、PGA８７の信号をA/D変換するA/D変換器８８と、A/D変換器８８の信号を復調する復調器（不図示）とを備えている。電圧制御発振器は、上記のいずれかの実施形態で説明した薄膜圧電共振器を有し、またBPF８２は、上記のいずれかの実施形態で説明した薄膜圧電共振器を有する。
【０１０９】
図２４の無線機は、周波数変換を行わない、いわゆるダイレクトコンバージョン方式の受信を行うが、本発明に係る薄膜圧電共振器は、スーパーヘテロダイン方式の無線機にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るワンポート薄膜圧電共振器の斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図３】下部電極７を上部電極６と同じ形状にパターニングした例を示す断面図。
【図４】図１の薄膜圧電共振器を用いて構成したラダー型フィルタの一例を示す平面図。
【図５】図４のフィルタの回路図。
【図６】図１の薄膜圧電共振器を用いて構成したラティス型高周波フィルタの一例を示す平面図。
【図７】図６のフィルタの回路図。
【図８】本発明の第２の実施形態による薄膜圧電共振器の斜視図。
【図９】図８の薄膜圧電共振器の等価回路図。
【図１０】本発明の第３の実施形態による薄膜圧電共振器の斜視図。
【図１１】図１０の薄膜圧電共振器の変形例を示す平面図。
【図１２】図１０の薄膜圧電共振器の他の変形例を示す平面図。
【図１３】図１２のＢ−Ｂ線断面図。
【図１４】本発明の第４の実施形態による薄膜圧電共振器の斜視図。
【図１５】本発明の第５の実施形態による薄膜圧電共振器の斜視図。
【図１６】図１５の薄膜圧電共振器を２個有する平衡型ＶＣＯの一例を示す回路図。
【図１７】本発明の第６の実施形態による薄膜圧電共振器の平面図。
【図１８】本発明の第７の実施形態による薄膜圧電共振器の平面図。
【図１９】図１８の変形例を示す薄膜圧電共振器の平面図。
【図２０】支持部５の厚さを円環状の共振子の厚さよりも薄くした薄膜圧電共振子の平面図。
【図２１】図２０のＡ−Ａ線断面図。
【図２２】本発明の第８の実施形態による薄膜圧電共振器の斜視図。
【図２３】図２２のＣ−Ｃ線断面図。
【図２４】第１〜第８の実施形態で説明した薄膜圧電共振器を有する電圧制御発振器を備えた無線機の受信系の概略構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【０１１１】
１  基板
２  凹部
３  圧電膜
４  円盤部
５  支持部
６  上部電極
７  下部電極
８  円環部
９  バスバー
１０〜１３  パッド
２１  第１共振子
２２  第２共振子
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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