JP2018182497A - 弾性波デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】圧電薄膜共振器と弾性表面波共振器とを有する弾性波デバイスを小型化すること。
【解決手段】圧電基板を含む基板１０と、前記基板１０と一部で接触して設けられ、前記基板１０との間に空隙３５を有するように設けられた下部電極３２と、前記下部電極３２上に設けられた上部電極３６と、前記空隙３５上において前記下部電極３２と前記上部電極３６とに挟まれた圧電膜と、を備える圧電薄膜共振器３０と、前記圧電基板上に設けられ、前記空隙３５内に少なくとも一部が位置した一対の櫛型電極を備える弾性表面波共振器２０と、を具備する弾性波デバイス。
【選択図】図１

Description

本発明は、弾性波デバイスに関し、例えば基板に設けられた弾性表面波共振器と圧電薄膜共振器を備える弾性波デバイスに関する。

フィルタが形成された２つの基板をフィルタが形成された面が空隙を挟み対向するように搭載することが知られている（例えば特許文献１）。基板上に圧電薄膜共振器を積層することが知られている（例えば特許文献２）。

特開２００７−６７６１７号公報 特開２０１０−２８３７１号公報

圧電薄膜共振器と弾性表面波共振器とを有する弾性波デバイスのさらなる小型化が求められている。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、圧電薄膜共振器と弾性表面波共振器とを有する弾性波デバイスを小型化することを目的とする。

本発明は、圧電基板を含む基板と、前記基板と一部で接触して設けられ、前記基板との間に空隙を有するよう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、前記空隙上において前記下部電極と前記上部電極とに挟まれた圧電膜と、を備える圧電薄膜共振器と、前記圧電基板上に設けられ、前記空隙内に少なくとも一部が位置した一対の櫛型電極を備える弾性表面波共振器と、を具備する弾性波デバイスである。

上記構成において、前記基板上に前記弾性表面波共振器を接続する配線が設けられ、
前記下部電極の一部は、前記配線上に接触して設けられている構成とすることができる。

上記構成において、前記下部電極の他の一部は、前記配線上に絶縁膜を介し設けられている構成とすることができる。

上記構成において、前記空隙は外部空間に開放され、前記配線は、空隙が開放された領域を介し前記弾性表面波共振器に接続される構成とすることができる。

上記構成において、前記下部電極と前記上部電極とは、前記圧電膜の少なくとも一部を挟み前記下部電極と前記上部電極とが対向する共振領域から同じ方向に引き出された引き出し領域を有し、前記引き出し領域における下部電極と前記上部電極とは絶縁膜を介し設けられている構成とすることができる。

上記構成において、前記下部電極は、前記空隙を形成するように前記基板から上方に膨らんでいる構成とすることができる。

上記構成において、前記圧電基板は上面に前記空隙を形成する凹部を有する前記圧電基板であり、前記弾性表面波共振器は前記凹部内の前記圧電基板の上面に設けられ、前記圧電薄膜共振器は前記凹部上に形成される構成とすることができる。

上記構成において、前記基板は、前記圧電基板上に設けられ前記空隙を形成する開口を有し、前記圧電基板とは異なる材料である絶縁層を含み、前記弾性表面波共振器は前記開口から露出する前記圧電基板の上面に設けられ、前記圧電薄膜共振器は前記開口上に形成される構成とすることができる。

上記構成において、前記基板上に設けられた、前記弾性表面波共振器を含む第１フィルタおよび前記圧電薄膜共振器を含む第２フィルタを具備する構成とすることができる。

上記構成において、前記第１フィルタは共通端子と第１端子との間に接続され、前記第２フィルタは前記共通端子と第２端子との間に接続される構成とすることができる。

本発明によれば圧電薄膜共振器と弾性表面波共振器とを有する弾性波デバイスを小型化することができる。

図１（ａ）および図１（ｂ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの平面図である。 図２（ａ）は、図１（ａ）および図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図、図２（ｂ）および図2（ｃ）は、図１（ａ）および図１（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。 図３（ａ）は、実施例１における弾性表面波共振器の平面図、図３（ｂ）および図３（ｃ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 図４（ａ）および図４（ｂ）は、実施例２に係る弾性波デバイスの平面図である。 図５（ａ）および図５（ｂ）は、図４（ａ）および図４（ｂ）のそれぞれＡ−Ａ断面図およびＢ−Ｂ断面図である。 図６は、実施例２の変形例１に係る弾性波デバイスの平面図である。 図７（ａ）は、図６の領域Ａの拡大図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 図８（ａ）は、実施例３における弾性表面波共振器および圧電薄膜共振器を示す平面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 図９は、実施例３の変形例１における弾性表面波共振器および圧電薄膜共振器の平面図である。 図１０は、実施例３の変形例２における弾性表面波共振器および圧電薄膜共振器の断面図である。 図１１は、実施例４における弾性波デバイスの一部の平面図である。 図１２（ａ）および図１２（ｂ）は、実施例５に係る弾性波デバイスの断面図および回路図である。 図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、実施例５の変形例１に係る弾性波デバイスの断面図および回路図である。 図１４（ａ）および図１４（ｂ）は、実施例５の変形例２に係る弾性波デバイスの断面図および回路図である。 図１５（ａ）および図１５（ｂ）は、実施例５の変形例３に係る弾性波デバイスの断面図および回路図である。 図１６（ａ）および図１６（ｂ）は、実施例５の変形例４に係る弾性波デバイスの断面図および回路図である。 図１７（ａ）および図１７（ｂ）は、実施例５の変形例５に係る弾性波デバイスの断面図および回路図である。

以下、図面を参照し、実施例について説明する。

図１（ａ）および図１（ｂ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの平面図である。図１（ａ）は、主に基板１０、バンプ１８、弾性表面波共振器２０、配線２６、絶縁膜２８および空隙３５を図示し、図１（ｂ）は、主に、基板１０、バンプ１８、圧電薄膜共振器３０、下部電極３２および上部電極３６を図示している。図１（ａ）において絶縁膜２８下の配線２６は点線で示している。

図１（ａ）に示すように、基板１０上にバンプ１８、弾性表面波共振器２０および配線２６が設けられている。複数の弾性表面波共振器２０は、直列共振器Ｓ１１からＳ１４および並列共振器Ｐ１１およびＰ１２を含む。バンプ１８は、共通端子Ａｎｔ、送信端子Ｔｘ、受信端子Ｒｘおよびグランド端子Ｇｎｄに相当する。共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に、直列共振器Ｓ１１からＳ１４が直列に、並列共振器Ｐ１１およびＰ１２が並列に配線２６を介し接続されている。これにより、弾性表面波共振器２０および配線２６は共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に接続されたラダー型の送信フィルタ５０を形成する。送信フィルタ５０は、送信端子Ｔｘから入力した高周波信号のうち送信帯域の信号を共通端子Ａｎｔに出力し、他の周波数の信号を抑圧する。各弾性表面波共振器２０は平面視において空隙３５に含まれている。一部の配線２６上に絶縁膜２８が設けられている。

配線２６は、例えばアルミニウム膜、銅膜または金膜等の金属膜である。バンプ１８は、例えば金バンプ、半田バンプまたは銅バンプ等の金属バンプである。絶縁膜２８は、例えば酸化シリコン膜もしくは窒化シリコン膜等の無機絶縁膜または樹脂膜等の有機絶縁膜である。

図１（ｂ）に示すように、基板１０上に、圧電薄膜共振器３０、下部電極３２および上部電極３６が設けられている。圧電薄膜共振器３０として後述する共振領域３８（図２（ａ）および図２（ｂ）参照）を図示している。図１（ｂ）の共振薄膜共振器３０（共振領域）と図１（ａ）の空隙３５とは重なる。領域３３は、下部電極３２が配線２６に接触している領域である。複数の圧電薄膜共振器３０は、直列共振器Ｓ２１からＳ２４および並列共振器Ｐ２１およびＰ２２を含む。共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘとの間に、直列共振器Ｓ２１からＳ２４が直列に、並列共振器Ｐ２１およびＰ２２が並列に下部電極３２および上部電極３６を介し接続されている。これにより、圧電薄膜共振器３０、下部電極３２および上部電極３６は共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘとの間に接続されたラダー型の受信フィルタ５２を形成する。受信フィルタ５２は、共通端子Ａｎｔから入力した高周波信号のうち受信帯域の信号を受信端子Ｒｘに出力し、他の周波数の信号を抑圧する。

図２（ａ）は、図１（ａ）および図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図、図２（ｂ）および図2（ｃ）は、図１（ａ）および図１（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、基板１０は、圧電基板１１である。圧電基板１１としては、例えば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。基板１０上に弾性表面波共振器２０および配線２６が設けられている。弾性表面波共振器２０および配線２６は電気的に接続されている。下部電極３２は、基板１０の上面に一部が設けられ、一部が基板１０との間に空隙３５を有するように設けられている。下部電極３２上に上部電極３６が設けられている。下部電極３２および上部電極３６は例えばルテニウム膜、クロム膜等の金属膜である。

空隙３５上において下部電極３２と上部電極３６とに挟まれた圧電膜３４が設けられている。圧電膜３４は、例えば窒化アルミニウム膜である。圧電膜３４の少なくとも一部を挟み下部電極３２と上部電極３６とが対向する領域は厚み縦振動モードの弾性波が共振する共振領域３８である。共振領域３８は楕円形状を有し、共振領域３８内の下部電極３２は上方にドーム状に膨らんでいる。これにより、基板１０と下部電極３２との間にドーム状の空隙３５が形成される。空隙３５の高さは例えば１μｍから１０μｍであり、空隙３５内に弾性表面波共振器２０が収納されている。空隙３５と共振領域３８とをほぼ重なるように図示している。平面視において共振領域３８は空隙３５より小さく空隙３５に含まれることが好ましい。

図２（ａ）の左側の領域３３では配線２６上に下部電極３２が接触して設けられている。これにより、配線２６と下部電極３２は電気的に接続される。図２（ａ）の右側では、配線２６上に絶縁膜２８を介し下部電極３２、圧電膜３４および上部電極３６が設けられている。これにより、配線２６と下部電極３２および上部電極３６とは電気的に分離されている。すなわち、図１（ａ）と図１（ｂ）とにおいて、絶縁膜２８が設けられている領域で配線２６と下部電極３２または上部電極３６とが重なる領域では、配線２６と下部電極３２または上部電極３６とは電気的に分離されている。図２（ｂ）では下部電極３２は基板１０に接触して設けられている。基板１０は、圧電基板１１上に形成された絶縁膜を含んでもよい。すなわち、図２（ｂ）において、下部電極３２は圧電基板１１上に絶縁膜を介し設けられていてもよい。

図３（ａ）は、実施例１における弾性表面波共振器の平面図、図３（ｂ）および図３（ｃ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。実施例１における弾性波共振器の平面図である。図３（ａ）から図３（ｃ）に示すように、基板１０の圧電基板１１の上面にＩＤＴ（Interdigital Transducer）２２と反射器２４が形成されている。弾性表面波共振器２０は、ＩＤＴ２２と反射器２４とを含む。ＩＤＴ２２は、互いに対向する１対の櫛型電極２２ａを有する。櫛型電極２２ａは、複数の電極指２２ｂと複数の電極指２２ｂを接続するバスバー２２ｃとを有する。反射器２４は、ＩＤＴ２２の両側に設けられている。ＩＤＴ２２が圧電基板１１に弾性表面波を励振する。反射器２４は、弾性波を反射する。これにより、弾性波はＩＤＴ２２内に閉じ込められる。ＩＤＴ２２および反射器２４は例えばアルミニウム膜または銅膜等の金属膜２１により形成される。バスバー２２ｃには配線２６が接続されている。配線２６は、金属膜２１を含む。圧電基板１１上にＩＤＴ２２および反射器２４を覆うように保護膜または温度補償膜が設けられていてもよい。

図２（ｂ）および図３（ｂ）のように、基板１０は圧電基板１１でもよい。図２（ｃ）および図３（ｃ）のように、基板１０は支持基板１２と支持基板１２の上面に接合された圧電基板１１を有していてもよい。支持基板１２は、例えばシリコン基板、サファイア基板、アルミナ基板またはスピネル基板である。

実施例１によれば、弾性表面波共振器２０のＩＤＴ２２は圧電薄膜共振器３０の空隙３５内に位置する。ＩＤＴ２２が空隙３５内に位置することにより、ＩＤＴ２２の電極指２２ｂの振動は妨げられない。基板１０の上に弾性表面波共振器２０と圧電薄膜共振器３０を積層して形成できるため、弾性波デバイスを小型化することができる。

図２（ａ）のように、下部電極３２の一部が、基板１０上に設けられた配線２６の少なくとも一部上に接触して設けられている。これにより、弾性表面波共振器２０と圧電薄膜共振器３０とを電気的に接続することができる。

図２（ａ）のように、下部電極３２の他の一部は、配線２６の他の一部上に絶縁膜２８を介し設けられている。これにより、配線２６と下部電極３２とが平面視において重なっていても、配線２６と下部電極３２とを電気的に分離することができる。よって、弾性波デバイスの小型化が可能となる。

基板１０の最上層を圧電基板１１とすることができる。これにより、基板１０上面に弾性表面波共振器２０を形成できる。図２（ｂ）および図３（ｂ）のように、基板１０は圧電基板１１でもよいし、図２（ｃ）および図３（ｃ）のように、圧電基板１１は支持基板１２上に接合されていてもよい。

単一基板１０上に、弾性表面波共振器２０を含む送信フィルタ５０（第１フィルタ）および圧電薄膜共振器３０を含む受信フィルタ５２（第２フィルタ）が設けられている。これにより、２つのフィルタが搭載された基板１０を小型化できる。

送信フィルタ５０は共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に接続され、受信フィルタ５２は共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘとの間に接続されている。これにより、デュプレクサを小型化できる。

図４（ａ）および図４（ｂ）は、実施例２に係る弾性波デバイスの平面図である。図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、圧電薄膜共振器３０の空隙３５および共振領域３８（不図示）の平面形状は多角形状である。

図５（ａ）および図５（ｂ）は、図４（ａ）および図４（ｂ）のそれぞれＡ−Ａ断面図およびＢ−Ｂ断面図である。図５（ａ）に示すように、Ａ−Ａ断面では、下部電極３２、圧電膜３４および上部電極３６は、基板１０に支持されておらず、空隙３５は領域５４において開放されている。図５（ｂ）に示すように、Ｂ−Ｂ断面の左側では下部電極３２が基板１０に支持され、共振領域３８から下部電極３２が引き出されている。右側では圧電膜３４および上部電極３６が基板１０に支持され、共振領域３８から上部電極３６が引き出されている。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

実施例２によれば、図５（ａ）のように、空隙３５は領域５４において共振領域３８と重ならない空間である外部空間に開放されている。配線２６は、領域５４を介し弾性表面波共振器２０に接続される。これにより、配線２６と下部電極３２との寄生容量を削減することができる。

実施例２のように、共振領域３８の平面形状は多角形でもよい。実施例１のように空隙３５は閉じていてもよいが、実施例２のように開放されていてもよい。実施例１のように下部電極３２の下面は曲面でもよく、実施例２のように平面でもよい。

［実施例２の変形例１］
図６は、実施例２の変形例１に係る弾性波デバイスの平面図である。図６は、主に、基板１０、バンプ１８、絶縁膜２８、圧電薄膜共振器３０、下部電極３２および上部電極３６を図示している。図６に示すように、直列共振器Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４および並列共振器Ｐ２２において、下部電極３２と上部電極３６が共振領域３８から同じ方向に引き出されている。弾性表面波共振器２０および配線２６は実施例２の図４（ａ）と同じであり説明を省略する。

図７（ａ）は、図６の領域Ａの拡大図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図７（ａ）は、主に、弾性表面波共振器２０、圧電薄膜共振器３０、下部電極３２、上部電極３６および絶縁膜３９を図示している。絶縁膜３９下の下部電極３２は点線で図示している。図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、下部電極３２と上部電極３６は共振領域３８から同じ方向に引き出される引き出し領域５５を有している。引き出し領域５５において、下部電極３２と上部電極３６との間に絶縁膜３９が設けられている。絶縁膜３９は、例えば酸化シリコン膜もしくは窒化シリコン膜等の無機絶縁膜または樹脂膜等の有機絶縁膜である。その他の構成は実施例２と同じであり説明を省略する。

実施例２の変形例１によれば、下部電極３２と上部電極３６の引き出し領域５５における下部電極３２と上部電極３６とは絶縁膜３９を介し設けられている。これにより、引き出し領域５５において下部電極３２と上部電極３６とを電気的に分離できる。また、圧電薄膜共振器３０の配置によっては、圧電薄膜共振器３０を接続する下部電極３２および／または上部電極３６の配線長を短くできる。これにより、下部電極３２および／または上部電極３６による高周波信号の損失を抑制できる。

図８（ａ）は、実施例３における弾性表面波共振器および圧電薄膜共振器を示す平面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、基板１０内の圧電基板の上面に凹部１６が設けられている。弾性表面波共振器２０は凹部１６の底面に設けられている。凹部１６により空隙３５が形成される。圧電薄膜共振器の下部電極３２、圧電膜３４および上部電極３６は凹部１６上に設けられている。共振領域３８は平面視において凹部１６に含まれる。凹部１６および共振領域３８の平面形状は楕円形状である。

［実施例３の変形例１］
図９は、実施例３の変形例１における弾性表面波共振器および圧電薄膜共振器の平面図である。図９に示すように、凹部１６および共振領域３８の平面形状はそれぞれ四角形および六角形である。凹部１６の形状は、共振領域３８と合同または相似形でもよいし、共振領域３８と異なっていてもよい。その他の構成は実施例３と同じであり説明を省略する。

実施例３およびその変形例１によれば、圧電基板１１は基板１０の最上層であり、空隙３５を形成する凹部１６を有する。弾性表面波共振器２０は凹部１６内の圧電基板１１の上面に設けられ、圧電薄膜共振器３０は凹部１６上に設けられている。これにより、圧電薄膜共振器３０下の空隙３５内に弾性表面波共振器２０を設けることができる。

［実施例３の変形例２］
図１０は、実施例３の変形例２における弾性表面波共振器および圧電薄膜共振器の断面図である。図１０に示すように、基板１０は圧電基板１１と圧電基板１１上に設けられた絶縁層１４を有する。絶縁層１４は、例えば酸化シリコン層もしくは窒化シリコン層等の無機絶縁層または樹脂層等の有機絶縁層である。絶縁層１４には空隙３５を形成する開口１５が設けられている。開口１５から露出する圧電基板１１の上面に弾性表面波共振器２０が設けられている。その他の構成は実施例３およびその変形例１と同じであり説明を省略する。

実施例３の変形例２によれば、基板１０は、圧電基板１１上に設けられ空隙３５を形成する開口１５を有する絶縁層１４を含む。絶縁層１４は圧電基板１１と異なる材料からなる。弾性表面波共振器２０は開口１５から露出する圧電基板１１の上面に設けられ、圧電薄膜共振器３０は開口１５上に設けられている。これにより、圧電薄膜共振器３０下の空隙３５内に弾性表面波共振器２０を設けることができる。

実施例３およびその変形例において、平面視において共振領域３８が凹部１６または開口１５に含まれる（すなわち共振領域３８は凹部１６または開口１５より小さい）例を説明した。平面視において凹部１６または開口１５が共振領域３８に含まれてもよい。すなわち凹部１６または開口１５は共振領域３８より小さくてもよい。共振領域３８の一部は凹部１６または開口１５に重なり、共振領域３８の他の部分は凹部１６または開口１５に重ならず、凹部１６または開口１５の一部は共振領域３８に重なり凹部１６または開口１５の他の部分は共振領域３８に重ならなくてもよい。図２（ｃ）および図３（ｃ）と同様に圧電基板１１は支持基板１２上に接合されていてもよい。

図１１は、実施例４における弾性波デバイスの一部の平面図である。図１１に示すように、弾性表面波共振器２０の一部が圧電薄膜共振器３０の空隙３５内に位置し、弾性表面波共振器２０の他の一部は空隙３５の外に位置していてもよい。その他の構成は実施例２およびその変形例と同じであり説明を省略する。

実施例１から実施例４およびその変形例において、複数の圧電薄膜共振器３０の空隙３５にそれぞれ１つの弾性表面波共振器２０が設けられている例を説明したが、１つの空隙３５内に複数の弾性表面波共振器２０が設けられていてもよい。また、複数の圧電薄膜共振器３０のうち少なくとも１つの圧電薄膜共振器３０の空隙３５内に弾性表面波共振器２０が設けられていればよい。

実施例５およびその変形例は、実施例１から４およびその変形例における基板１０を積層する例である。図１２（ａ）および図１２（ｂ）は、実施例５に係る弾性波デバイスの断面図および回路図である。図１２（ａ）に示すように、基板６０は、積層された絶縁層６０ａおよび６０ｂを含む。基板６０の上面に配線６２、下面に端子６６が設けられている。内部配線６４は、ビア配線６４ａ、６４ｂおよび配線６４ｃを含み、配線６２と端子６６を電気的に接続する。端子６６は、弾性波デバイスを外部と接続するための端子である。基板６０の上面の周縁に環状電極４２が設けられている。絶縁層６０ａおよび６０ｂは、セラミックス層または樹脂層である。配線６２、内部配線６４、端子６６および環状電極４２は、例えば金層、銅層、タングステン層および／またはニッケル層等の金属層である。

基板６０上に基板１０ｂがバンプ１８を介し搭載されている。基板１０ｂは、実施例１から４およびその変形例のような圧電薄膜共振器３０ｂと基板１０ｂとの間の空隙３５ｂ内に弾性表面波共振器２０ｂが位置する基板である。バンプ１８は、配線６２に接合されている。圧電薄膜共振器３０ｂは、空隙４５を介し基板６０の上面に対向している。基板１０ｂを囲むように封止部４０が設けられている。封止部４０は例えば半田等の金属または樹脂等の絶縁体である。封止部４０は環状電極４２に接合されている。圧電薄膜共振器３０ｂは空隙４５に露出しているため、共振領域３８の振動は妨げられない。端子６６は、内部配線６４、配線６２、バンプ１８を介し弾性表面波共振器２０ｂおよび圧電薄膜共振器３０ｂに電気的に接続されている。

図１２（ｂ）に示すように、実施例５に係る弾性波デバイスは、デュプレクサ８１を有している。デュプレクサ８１は、フィルタ７１および７２を備えている。フィルタ７１は、共通端子Ａｎｔ１と端子Ｔ１との間に接続されている。フィルタ７２は、共通端子Ａｎｔ１と端子Ｔ２との間に接続されている。フィルタ７１は弾性表面波共振器２０ｂにより形成され、フィルタ７２は圧電薄膜共振器３０ｂにより形成されている。フィルタ７１および７２は例えば送信フィルタおよび受信フィルタである。

実施例５では、平面視において重なる２つのフィルタ７１および７２を単一の基板１０に設けることができる。これにより、デュプレクサ８１を有する弾性波デバイスを小型化できる。

［実施例５の変形例１］
図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、実施例５の変形例１に係る弾性波デバイスの断面図および回路図である。図１３（ａ）に示すように、基板１０ａは、支持基板１２ａと支持基板１２ａ上に接合された圧電基板１１ａと含む。基板１０ａは、実施例１から４およびその変形例のような圧電薄膜共振器３０ａと基板１０ａとの間の空隙３５ａ内に弾性表面波共振器２０ａが位置する基板である。基板１０ａの上面に配線６２、下面に端子６６が設けられている。基板１０ａを貫通するビア配線６５が設けられている。ビア配線６５は、配線６２と端子６６を電気的に接続する。圧電基板１１ａの周縁が除去され環状金属層４４が設けられている。配線６２、ビア配線６５、端子６６、環状金属層４４および環状電極４２は、例えば金層、銅層、タングステン層および／またはニッケル層等の金属層である。

基板１０ａ上に基板１０ｅがバンプ１８を用い搭載されている。基板１０ａの上面と基板１０ｅの下面との間の距離を大きくするため、バンプ１８は複数積層されていてもよい。基板１０ｅの下面には圧電薄膜共振器３０ｅが設けられている。圧電薄膜共振器３０ｅは、空隙４５を介し圧電薄膜共振器３０ａと対向されている。端子６６は、ビア配線６５、配線６２を介し弾性表面波共振器２０ａおよび圧電薄膜共振器３０ａに電気的に接続され、さらにバンプ１８を介し圧電薄膜共振器３０ｅに電気的に接続されている。実施例５の変形例１では、弾性表面波共振器２０ａ、圧電薄膜共振器３０ａおよび３０ｅが平面視において対向する。その他の構成は実施例５と同じであり説明を省略する。

図１３（ｂ）に示すように、実施例５の変形例１に係る弾性波デバイスは、実施例５のデュプレクサ８１に加え、フィルタ７３を備えている。フィルタ７３は、共通端子Ａｎｔ２と端子Ｔ３との間に接続されている。フィルタ７１は弾性表面波共振器２０ａにより形成され、フィルタ７２は圧電薄膜共振器３０ａにより形成され、フィルタ７３は、圧電薄膜共振器３０ｃにより形成されている。

実施例５の変形例１では、平面視において重なる３つのフィルタ７１から７３を設けることができる。これにより、デュプレクサ８１とフィルタ７３を有する弾性波デバイスを小型化できる。

［実施例５の変形例２］
図１４（ａ）および図１４（ｂ）は、実施例５の変形例２に係る弾性波デバイスの断面図および回路図である。図１４（ａ）に示すように、基板１０ａは、実施例５の変形例１と同様に、圧電薄膜共振器３０ａの空隙３５ａ内に弾性表面波共振器２０ａが設けられた基板であり、基板１０ｂは、実施例５と同様に、圧電薄膜共振器３０ｂの空隙３５ｂ内に弾性表面波共振器２０ｂが設けられた基板である。端子６６は、ビア配線６５、配線６２を介し弾性表面波共振器２０ａおよび圧電薄膜共振器３０ａに電気的に接続され、さらにバンプ１８を介し弾性表面波共振器２０ｂおよび圧電薄膜共振器３０ｂに電気的に接続されている。実施例５の変形例２では、弾性表面波共振器２０ａ、２０ｂ、圧電薄膜共振器３０ａおよび３０ｂが平面視において対向する。その他の構成は実施例５およびその変形例１と同じであり説明を省略する。

図１４（ｂ）に示すように、実施例５の変形例２に係る弾性波デバイスは、実施例５のデュプレクサ８１に加えデュプレクサ８３を備えている。デュプレクサ８３はフィルタ７３および７４を有している。フィルタ７３は、共通端子Ａｎｔ２と端子Ｔ３との間に接続されている。フィルタ７４は、共通端子Ａｎｔ２と端子Ｔ４との間に接続されている。フィルタ７３は弾性表面波共振器２０ｂにより形成され、フィルタ７４は圧電薄膜共振器３０ｂにより形成されている。フィルタ７３および７４は例えば送信フィルタおよび受信フィルタである。

実施例５の変形例２では、平面視において重なる４つのフィルタ７１から７４を設けることができる。これにより、デュプレクサ８１および８３を有する弾性波デバイスを小型化できる。

［実施例５の変形例３］
図１５（ａ）および図１５（ｂ）は、実施例５の変形例３に係る弾性波デバイスの断面図および回路図である。図１５（ａ）に示すように、実施例５と同様の基板６０上に基板１０ｂおよび基板１０ｃがバンプ１８を用い搭載されている。基板１０ｂは、実施例５と同様に圧電薄膜共振器３０ｂの空隙３５ｂ内に弾性表面波共振器２０ｂが設けられた基板である。基板１０ｃは、実施例１から４およびその変形例のような圧電薄膜共振器３０ｃの空隙３５ｃ内に弾性表面波共振器２０ｃが位置する基板である。端子６６は、内部配線６４、配線６２およびバンプ１８を介し弾性表面波共振器２０ｂおよび２０ｃ並びに圧電薄膜共振器３０ｂおよび３０ｃに電気的に接続されている。その他の構成は実施例５およびその変形例１と同じであり説明を省略する。

図１５（ｂ）に示すように、実施例５の変形例３に係る弾性波デバイスは、実施例５の変形例２と同様に、デュプレクサ８１および８３を備えている。フィルタ７１は弾性表面波共振器２０ｂにより形成され、フィルタ７２は圧電薄膜共振器３０ｂにより形成され、フィルタ７３は弾性表面波共振器２０ｃにより形成され、フィルタ７４は圧電薄膜共振器３０ｃにより形成されている。

実施例５の変形例３では、デュプレクサ８１および８３を有する弾性波デバイスを小型化できる。

［実施例５の変形例４］
図１６（ａ）および図１６（ｂ）は、実施例５の変形例４に係る弾性波デバイスの断面図および回路図である。図１６（ａ）に示すように、実施例５の変形例１および２と同様の基板１０ａに実施例５およびその変形例２と同様の基板１０ｂおよび実施例５の変形例１と同様の基板１０ｅがバンプ１８を用い搭載されている。基板１０ａの上面には弾性表面波共振器２０ｆが設けられている。圧電薄膜共振器３０ａと３０ｂは空隙４５を挟み対向し、弾性表面波共振器２０ｆと圧電薄膜共振器３０ｅとは空隙４５を介し対向する。その他の構成は実施例５およびその変形例２から３と同じであり説明を省略する。

図１６（ｂ）に示すように、実施例５の変形例に係る弾性波デバイスは、実施例５の変形例２のデュプレクサ８１および８３に加えデュプレクサ８５を備えている。デュプレクサ８５は、フィルタ７５および７６を有している。フィルタ７５は共通端子Ａｎｔ３と端子Ｔ５との間に接続されている。フィルタ７６は共通端子Ａｎｔ３と端子Ｔ６との間に接続されている。フィルタ７５は弾性表面波共振器２０ｆにより形成され、フィルタ７６は圧電薄膜共振器３０ｅにより形成されている。

実施例５の変形例４では、デュプレクサ８１、８３および８５を有する弾性波デバイスを小型化できる。

［実施例５の変形例５］
図１７（ａ）および図１７（ｂ）は、実施例５の変形例５に係る弾性波デバイスの断面図および回路図である。図１７（ａ）に示すように、実施例５の変形例１、２および４と同様の基板１０ａに実施例５およびその変形例２と同様の基板１０ｂおよび実施例５の変形例３と同様の基板１０ｃがバンプ１８を用い搭載されている。基板１０ａの上面には、実施例１から４およびその変形例と同様に圧電薄膜共振器３０ｄ下の空隙３５ｄ内に弾性表面波共振器２０ｄが設けられている。圧電薄膜共振器３０ａと３０ｂは空隙４５を挟み対向し、圧電薄膜共振器３０ｃと３０ｄとは空隙４５を介し対向する。その他の構成は実施例５およびその変形例１から４と同じであり説明を省略する。

図１７（ｂ）に示すように、実施例５の変形例５に係る弾性波デバイスは、実施例５の変形例４のデュプレクサ８１、８３および８５に加えデュプレクサ８７を備えている。デュプレクサ８７は、フィルタ７７および７８を有している。フィルタ７７は共通端子Ａｎｔ４と端子Ｔ７との間に接続されている。フィルタ７８は共通端子Ａｎｔ４端子Ｔ８の間に接続されている。フィルタ７５は弾性表面波共振器２０ｃより形成され、フィルタ７６は圧電薄膜共振器３０ｃにより形成され、フィルタ７７は弾性表面波共振器２０ｄにより形成され、フィルタ７８は圧電薄膜共振器３０ｄにより形成されている。

実施例５の変形例５では、デュプレクサ８１、８３、８５および８７を有する弾性波デバイスを小型化できる。

実施例５およびその変形例では、弾性波デバイスがデュプレクサを１または複数有する例を説明したが、弾性波デバイスは、トリプレクサまたはクワッドプレクサ等のマルチプレクサを１または複数含んでもよい。これにより、マルチプレクサを小型化できる。

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。

１０ 基板
１１ 圧電基板
１２ 支持基板
１４ 絶縁層
１５ 開口
１６ 凹部
１８ バンプ
２０ 弾性表面波共振器
２２ ＩＤＴ
２６ 配線
２８、３９ 絶縁膜
３０ 圧電薄膜共振器
３２ 下部電極
３４ 圧電膜
３５ 空隙
３６ 上部電極
３８ 共振領域
５０ 送信フィルタ
５２ 受信フィルタ
７１−７８ フィルタ
８１、８３、８５、８７ デュプレクサ

Claims (10)

1. 圧電基板を含む基板と、
   前記基板と一部で接触して設けられ、前記基板との間に空隙を有するよう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、前記空隙上において前記下部電極と前記上部電極とに挟まれた圧電膜と、を備える圧電薄膜共振器と、
   前記圧電基板上に設けられ、前記空隙内に少なくとも一部が位置した一対の櫛型電極を備える弾性表面波共振器と、
   を具備する弾性波デバイス。
2. 前記基板上に前記弾性表面波共振器を接続する配線が設けられ、
   前記下部電極の一部は、前記配線上に接触して設けられている請求項１記載の弾性波デバイス。
3. 前記下部電極の他の一部は、前記配線上に絶縁膜を介し設けられている請求項２記載の弾性波デバイス。
4. 前記空隙は外部空間に開放され、
   前記配線は、空隙が開放された領域を介し前記弾性表面波共振器に接続される請求項１から３のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
5. 前記下部電極と前記上部電極とは、前記圧電膜の少なくとも一部を挟み前記下部電極と前記上部電極とが対向する共振領域から同じ方向に引き出された引き出し領域を有し、
   前記引き出し領域における下部電極と前記上部電極とは絶縁膜を介し設けられている請求項１から４のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
6. 前記下部電極は、前記空隙を形成するように前記基板から上方に膨らんでいる請求項１から５のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
7. 前記圧電基板は上面に前記空隙を形成する凹部を有する前記圧電基板であり、
   前記弾性表面波共振器は前記凹部内の前記圧電基板の上面に設けられ、
   前記圧電薄膜共振器は前記凹部上に形成される請求項１から５のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
8. 前記基板は、前記圧電基板上に設けられ前記空隙を形成する開口を有し、前記圧電基板とは異なる材料である絶縁層を含み、
   前記弾性表面波共振器は前記開口から露出する前記圧電基板の上面に設けられ、
   前記圧電薄膜共振器は前記開口上に形成される請求項１から５のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
9. 前記基板上に設けられた、前記弾性表面波共振器を含む第１フィルタおよび前記圧電薄膜共振器を含む第２フィルタを具備する請求項１から８のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
10. 前記第１フィルタは共通端子と第１端子との間に接続され、前記第２フィルタは前記共通端子と第２端子との間に接続される請求項９記載の弾性波デバイス。
    

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