Patent DE-112018004059-B4 (DE)
Title: Multiplexer
Inventor: NAKAGAWA RYO
IPC: H03H9/145
Filed: 2018-07-20
Granted: 2022-09-29
Abstract: Multiplexer [1; 210], umfassend:N (wobei N eine ganze Zahl gleich oder größer als 2 ist) Schallwellenfilter [3 - 6; 211 - 214], die jeweils ein gemeinsam angeschlossenes Ende und ein unterschiedliches Durchlassband haben,wobei, wenn die N Schallwellenfilter [3 - 6; 211 - 214] als Schallwellenfilter (1), Schallwellenfilter (2), ..., Schallwellenfilter (N) in Reihenfolge von einer Seite einer niedrigeren Frequenz des Durchlassbandes aus bezeichnet werden, mindestens ein Schallwellenfilter (n) (1 ≤ n < N) unter den N Schallwellenfiltern [3 - 6; 211 - 214] mit Ausnahme eines Schallwellenfilters mit der höchsten Frequenz des Durchlassbandes einen oder mehrere Schallwellenresonator(en) [11] enthält,wobei ein t-ter Schallwellenresonator (t) unter dem einen oder den mehreren Schallwellenresonator(en) [11] ein Trägersubstrat mit Eulerwinkeln φSi, θSi, ψSi) aus Silizium, eine auf das Trägersubstrat laminierte Siliziumnitridschicht [13], eine auf die Siliziumnitridschicht [13] laminierte Siliziumoxidschicht [14], einen auf die Siliziumoxidschicht [14] laminierten und aus Lithiumtantalat hergestellten piezoelektrischen Körper [15] mit Euler-Winkeln φLTin einem Bereich von 0° ± 5°, θLT, ψLTin einem Bereich von 0° ± 15°) und eine IDT-Elektrode [16], die auf dem piezoelektrischen Körper [15] vorgesehen ist, enthält, undwobei, wenn eine Wellenlänge, die durch einen Elektrodenfingerabstand der IDT-Elektrode [16] bestimmt wird, als λ in dem Schallwellenresonator (t) bezeichnet wird, eine durch die Wellenlänge λ normierte Dicke als eine wellenlängen-normierte Dicke bezeichnet wird,wobei, wenn Werte von TLTals eine wellenlängen-normierte Dicke des piezoelektrischen Körpers [15], θLTals ein Euler-Winkel des piezoelektrischen Körpers [15], Ts als wellenlängen-normierte Dicke der Siliziumoxidschicht [14], TNals wellenlängen-normierte Dicke der Siliziumnitridschicht [13], TEals wellenlängen-normierte Dicke der IDT-Elektrode [16], umgerechnet auf eine Dicke von Aluminium, die durch Multiplikation eines Wertes, der durch Dividieren der Dichte der IDT-Elektrode [16] durch die Dichte von Aluminium erhalten wird, mit einer wellenlängen-normierten Dicke der IDT-Elektrode [16] erhalten wird, ψSials Ausbreitungsrichtung im Trägersubstrat und TSials wellenlängen-normierte Dicke des Trägersubstrats eingestellt werden, mindestens eine der Frequenzen fhs-t(n)von ersten, zweiten und dritten Moden höherer Ordnung (wobei s 1, 2 oder 3 ist und der Fall, dass s 1 ist, eine Frequenz der ersten Mode höherer Ordnung angibt, der Fall, dass s 2 ist, eine Frequenz der zweiten Mode höherer Ordnung angibt, und der Fall, dass s gleich 3 ist, eine Frequenz der dritten Mode höherer Ordnung angibt), die durch die unten angegebenen den Ausdrücke (1) und (2) bestimmt wird, die durch TLT, θLT, TS, TN, TE, ψSi, Tsi bestimmt werden, und alle Schallwellenfilter (m) (n < m ≤ N), die jeweils ein Durchlassband mit einer höheren Frequenz als eine Frequenz eines Durchlassbandes des Schallwellenfilters (n) aufweisen, den unten angegebenen Ausdruck (3) oder den unten angegebenen Ausdruck (4) erfüllen:Vh=aTLT(3)((TLT+cTLT)3+bTLT(3))+aTLT(2))((TLT+cTLT)2+bTLT(2))+aTLT(1)(TLT+cTLT)      +aTs(2)((TS+cTS)2+bTS(2))+aTS(1))(TS+cTS)      +aTN(2)((TN+cTN)2+bTN(2))+aTN(1))(TN+cTN)      +aTE(1)(TE+cTE)      +aψSi(5)((ψSi+cψSi)5+bψSi(5))+aψSi(4)((ψSi+cψSi)4+bψSi(4))+aψSi(3)((ψSi+cψSi)3+bTψSi(3))+aψSi(2)((ψSi+cψSi)2+bψSi(2))+aψSi(1)(ψSi+cψSi)      +eƒhs_t(n)=Vhs_tλt(n), (s=1,2,3)fhs_t(n)>fu(m)fhs_t(n)<fl(m)fhs-t(n)stellt eine Frequenz einer Mode höherer Ordnung dar, die dem s beim Schallwellenresonator (t) entspricht, der im Schallwellenfilter (n) enthalten ist,λt(n)ist eine Wellenlänge, die durch den Elektrodenfingerabstand der IDT-Elektrode [16] im Schallwellenresonator (t) bestimmt wird, der im Schallwellenfilter (n) enthalten ist,fu(m)ist eine Frequenz eines hochbandseitigen Endbereichs des Durchlassbandes in jedem der Schallwellenfilter (m),fl(m)ist eine Frequenz eines tiefbandseitigen Endbereichs des Durchlassbandes in jedem der Schallwellenfilter (m) undjeder Koeffizient in dem Ausdruck (1) ist ein in Tabelle 1, Tabelle 2 oder Tabelle 3 angegebener Wert für jeden Wert des s und jede Kristallorientierung des Trägersubstrats:[Tabelle 1]s=1, erste Mode höherer OrdnungSi(100)Si(110)Si(111)aTLT(3)000aTLT(2)000aTLT(3)-128.109974-84.392576-78.4352bTLT(3)000bTLT(2)000cTLT-0.2492038-0.247604-0.24838aTS(2)000aTS(1)-109.6889-182.2936559-485.867bTS(2)000cTS-0.249363-0.2498958-0.24942aTN(2)-337.59528-198.4171235-264.804aTN(1)-109.0838938.137636-20.3216bTN(2)-0.0262274-0.04671597-0.04389cTN-0.296178340.369166-0.34988aTE(1)175.468213.03639450cTE-0.14826-0.149791660aψSi(5)000aψSi(4)00.0004897230.000503aψSi(3)0.0236358-5.09E-050.006871aψSi(2)-0.0357088-1.017335189-0.80395aψSi(1)-34.81571750-5-57553bψSi(5)000bψSi(4)02150682.513-352545bψSi(3)0-21460.189412095,948bψSi(2)-288.415605-970.8815104-470.617cψSi-22.5-36.8125-33.3025e5251.6878985092.3655834851.236[Tabelle 2]s=2, zweite Mode höherer OrdnungSi(100)Si(110)Si(111)aTLT(3)000aTLT(3)2285.6020943496.38329-2357.61aTLT(1)-538.88053-1081.86178-1308.55bTLT(3)000bTLT(2)-0.0016565-0,001741462-0.00166cTLT-0.251442-0.2501547-0.2497aTS(2)-3421.09725-4927.3017-3633.11aTs(1)-1054.253-992.33158-1006.69bTS(2)-0.0016565-0.2551083-0.00166cTS-0.25144230.2551-0.25019aTN(2)1042.56084-423.87007-135.325aTN(1)159.1121980.7948-106.73bTN(2)-0.02613905-0.05219411-0.0486cTN-02961538-0.36996-0.39884aTE(1)-171.153846-637.391944-585.696cTE0.15-0.151238-0.14932aψSi(5)000aψSi(4)0-0.00098215-0.00016aψSi(3)-0.0038938-0.002109232-0.00037aψSi(2)-0.003064092.254630.224668aψSi(1)2.853847823.68725141.243381bψSi(5)000bψSi(4)0-2959279.229-399785bψSi(3)234.60436-21928.458285.712562bψSi(2)-289.82063-1407.041187-535.077cψSi22.78846-39.1640886-29.9806e5282.980765338.6068115411.395[Tabelle 3]s=3, dritte Mode höherer OrdnungSi(100)Si(110)Si(111)aTLT(3)000aTLT(2)003595.754aTLT(1)-782.3425-1001.237815-592.246bTLT(3)000bTLT(2)00.-0.00164cTLT-0.254819-0.2578947-0.25367aTS(2)-14897.5911600aTS(1)-599.8312-686.9212563-438.155bTS(2)-0.0016200500cTS-0.25682-0.25546558-0.25562aTN(2)000aTN(1)0125.55755715.72663bTN(2)000cTN0-0.349392713-0.40872aTE(1)-154.8823-764.8758717-290.54cTE-0.14819277-0.15303643-0.15149aψSi(5)000aψSi(4)00-0.00073aψSi(3)0.010467682-0.000286554-0.00318aψSi(2)-0.1969135690.671977390.969126aψSi(1)0.30199590.1975490.359421bψSi(5)000bψSi(4)0-0.0002046650bψSi(3)0-14837.92017670.2052bψSi(2)-240.3687037-1590.306348-525.572cψSi24.4578313-41.9028-31.1239e5730.9060365574.0080975675.837