特開 2020-198569 圧電薄膜共振器、フィルタおよびマルチプレクサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-198569(P2020-198569A)

(43)【公開日】2020年12月10日

(54)【発明の名称】圧電薄膜共振器、フィルタおよびマルチプレクサ

(51)【国際特許分類】

   H03H 9/17 20060101AFI20201113BHJP

   H03H 9/58 20060101ALI20201113BHJP

   H03H 9/70 20060101ALI20201113BHJP

   H01L 41/047 20060101ALI20201113BHJP

   H01L 41/09 20060101ALI20201113BHJP

   H01L 41/187 20060101ALI20201113BHJP

   H01L 41/08 20060101ALI20201113BHJP

   H01L 41/04 20060101ALI20201113BHJP

【ＦＩ】

   H03H9/17 F

   H03H9/58 A

   H03H9/70

   H01L41/047

   H01L41/09

   H01L41/187

   H01L41/08

   H01L41/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2019-104420(P2019-104420)

(22)【出願日】2019年6月4日

(71)【出願人】

【識別番号】000204284

【氏名又は名称】太陽誘電株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】青木 達也

(72)【発明者】

【氏名】谷口 眞司

【テーマコード（参考）】

5J108

【Ｆターム（参考）】

5J108AA07

5J108BB08

5J108CC04

5J108CC11

5J108EE03

5J108EE07

(57)【要約】      （修正有）

【課題】高耐電力化すること。
【解決手段】圧電薄膜共振器は、基板１０と、基板上に設けられた下部電極１２と、下部電極上に設けられた圧電膜１４と、圧電膜上に設けられ、圧電膜の少なくとも一部を挟み下部電極と平面視において重なる領域で規定される共振領域５０を形成するように設けられた上部電極１６と、共振領域の外周で囲われた領域５６で規定される領域内の中央領域５２の圧電膜に挿入され、領域５６内の周縁領域５４に設けられておらず、圧電膜内の振動を抑制する振動抑制層２８と、を備える。
【選択図】図２

【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圧電膜と、
前記圧電膜上に設けられ、前記圧電膜の少なくとも一部を挟み前記下部電極と平面視において重なる領域で規定される第１領域を形成するように設けられた上部電極と、
前記第１領域の外周で囲われた領域で規定される第２領域内の中央領域の圧電膜に挿入され、前記第２領域内の周縁領域に設けられておらず、前記圧電膜内の振動を抑制する振動抑制層と、
を備える圧電薄膜共振器。

【請求項2】

前記第１領域と前記第２領域とは一致する請求項１に記載の圧電薄膜共振器。

【請求項3】

前記中央領域に前記上部電極は設けられていない請求項１に記載の圧電薄膜共振器。

【請求項4】

前記振動抑制層は前記第２領域の平面形状の重心を含む請求項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】

前記第２領域の平面形状は略楕円形であり、前記振動抑制層は、前記略楕円形の中心および／または焦点を含む請求項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6】

前記振動抑制層は前記第２領域内に１個のみ設けられている請求項１から５のいずれか一項に記載の圧電薄膜共振器。

【請求項7】

前記振動抑制層の平面形状の面積は前記第２領域の面積の１／２以下である請求項１から６のいずれか一項に記載の圧電薄膜共振器。

【請求項8】

前記中央領域を囲む少なくとも一部の前記第１領域の外周を含む領域に前記振動抑制層から平面方向に離れて設けられ、前記圧電膜に挿入された挿入膜を備える請求項１から７のいずれか一項に記載の圧電薄膜共振器。

【請求項9】

前記振動抑制層のヤング率は前記圧電膜のヤング率より小さい請求項１から８のいずれか一項に記載の圧電薄膜共振器。

【請求項10】

平面視において、前記第２領域と重なり、前記第２領域より大きい空隙が前記基板と前記下部電極との間に設けられている請求項１から９のいずれか一項に記載の圧電薄膜共振器。

【請求項11】

請求項１から１０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12】

請求項１１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し、例えば振動抑制層を有する圧電薄膜共振器を有する圧電薄膜共振器、フィルタおよびマルチプレクサに関する。

【背景技術】

【0002】

圧電薄膜共振器は、例えば携帯電話等の無線機器のフィルタおよびマルチプレクサとして用いられている。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（特許文献１、２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−１６８７４８号公報

【特許文献2】特開２００６−２０３３０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

圧電薄膜共振器に大電力の高周波信号が加わると、下部電極、圧電膜および上部電極を含む積層膜が損傷する。これにより耐電力が低下する。

【0005】

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、高耐電力化することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、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圧電膜と、前記圧電膜上に設けられ、前記圧電膜の少なくとも一部を挟み前記下部電極と平面視において重なる領域で規定される第１領域を形成するように設けられた上部電極と、前記第１領域の外周で囲われた領域で規定される第２領域内の中央領域の圧電膜に挿入され、前記第２領域内の周縁領域に設けられておらず、前記圧電膜内の振動を抑制する振動抑制層と、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１領域と前記第２領域とは一致する構成とすることができる。

【0008】

上記構成において、前記中央領域に前記上部電極は設けられていない構成とすることができる。

【0009】

上記構成において、前記振動抑制層は前記第２領域の平面形状の重心を含む構成とすることができる。

【0010】

上記構成において、前記第２領域の平面形状は略楕円形であり、前記振動抑制層は、前記略楕円形の中心および／または焦点を含む構成とすることができる。

【0011】

上記構成において、前記振動抑制層は前記第２領域内に１個のみ設けられている構成とすることができる。

【0012】

上記構成において、前記振動抑制層の平面形状の面積は前記第２領域の面積の１／２以下である構成とすることができる。

【0013】

上記構成において、前記中央領域を囲む少なくとも一部の前記第１領域の外周を含む領域に前記振動抑制層から平面方向に離れて設けられ、前記圧電膜に挿入された挿入膜を備える構成とすることができる。

【0014】

上記構成において、前記振動抑制層のヤング率は前記圧電膜のヤング率より小さい構成とすることができる。

【0015】

上記構成において、平面視において、前記第２領域と重なり、前記第２領域より大きい空隙が前記基板と前記下部電極との間に設けられている構成とすることができる。

【0016】

本発明は、上記圧電薄膜共振器を含むフィルタである。

【0017】

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】

【0018】

本発明によれば、高耐電力化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１（ａ）は、実施例１に係る圧電薄膜共振器の平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

【図2】図２（ａ）は、実施例１の変形例１に係る圧電薄膜共振器の平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

【図3】図３（ａ）は、実施例１の変形例２に係る圧電薄膜共振器の平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

【図4】図４（ａ）から図４（ｃ）は、それぞれ実施例１の変形例３から５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の変形例６に係る圧電薄膜共振器の断面図である。

【図6】図６は、実施例１の変形例７に係る圧電薄膜共振器の断面図である。

【図7】図７は、実施例１の変形例８に係る圧電薄膜共振器の断面図である。

【図8】図８（ａ）および図８（ｂ）は、それぞれ実施例１の変形例９および１０における圧電薄膜共振器の断面図である。

【図9】図９（ａ）は、実施例２に係るフィルタの回路図、図９（ｂ）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】

【0020】

以下、図面を参照し実施例について説明する。

【実施例1】

【0021】

図１（ａ）は、実施例１に係る圧電薄膜共振器の平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１（ａ）は、主に下部電極１２、上部電極１６および振動抑制層２８を図示している。

【0022】

図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、基板１０および空隙３０上に、下部電極１２が設けられている。基板１０は例えばシリコン（Ｓｉ）基板であり、下部電極１２は例えばルテニウム（Ｒｕ）膜である。基板１０の平坦主面と下部電極１２との間にドーム状の膨らみを有する空隙３０（空気層）が形成されている。ドーム状の膨らみとは、例えば空隙３０の周辺では空隙３０の高さが小さく、空隙３０の内部ほど空隙３０の高さが大きくなるような形状の膨らみである。

【0023】

下部電極１２上に、圧電膜１４が設けられている。圧電膜１４は例えばＣ軸方向を主軸とする窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を主成分とする。圧電膜１４は下部圧電膜１４ａと下部圧電膜１４ａ上に設けられた上部圧電膜１４ｂとを備えている。圧電膜１４上に上部電極１６が設けられている。上部電極１６は例えばルテニウム膜である。積層膜１８は、下部電極１２、圧電膜１４および上部電極１６を含む。

【0024】

共振領域５０は、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が平面視において重なる領域で規定される。共振領域５０の平面形状は略楕円形である。共振領域５０の外周５１に囲まれた領域を領域５８とする。実施例１では、共振領域５０と領域５８とは一致する。領域５８の中心６０を含む中央領域５２の下部圧電膜１４ａと上部圧電膜１４ｂとの間に振動抑制層２８が設けられている。振動抑制層２８は共振領域５０の外周５１を含む周縁領域５４には設けられていない。すなわち、振動抑制層２８は、平面視において共振領域５０の外周５１から離れて設けられている。

【0025】

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。振動抑制層２８が設けられた中央領域５２は、弾性波の振動が抑制される。例えば、中央領域５２の共振周波数は、周縁領域５４の共振周波数から大きく異なる。

【0026】

基板１０としては、シリコン基板以外に、サファイア基板、スピネル基板、アルミナ基板、石英基板、ガラス基板、セラミック基板またはＧａＡｓ基板等を用いることができる。下部電極１２および上部電極１６としては、Ｒｕ以外にもクロム（Ｃｒ）、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を用いることができる

【0027】

圧電膜１４は、窒化アルミニウム以外にも、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ₃）等を用いることができる。また、例えば、圧電膜１４は、窒化アルミニウムを主成分とし、共振特性の向上または圧電性の向上のため他の元素を含んでもよい。例えば、添加元素として、Ｓｃ（スカンジウム）、２族元素と４族元素との２つの元素、または２族元素と５族元素との２つの元素を用いることにより、圧電膜１４の圧電性が向上する。このため、圧電薄膜共振器の実効的電気機械結合係数を向上できる。２族元素は、例えばＣａ（カルシウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｓｒ（ストロンチウム）またはＺｎ（亜鉛）である。４族元素は、例えばＴｉ、Ｚｒ（ジルコニウム）またはＨｆ（ハフニウム）である。５族元素は、例えばＴａ、Ｎｂ（ニオブ）またはＶ（バナジウム）である。さらに、圧電膜１４は、窒化アルミニウムを主成分とし、Ｂ（ボロン）を含んでもよい。

【0028】

振動抑制層２８は、圧電膜１４のヤング率より小さいヤング率を有する。振動抑制層２８は、酸化シリコン以外に、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銅、チタン、白金、タンタルまたはクロム等の単層膜またはこれらの積層膜を用いることができる。

【0029】

共振周波数が約２．５ＧＨｚの圧電薄膜共振器おける各層の材料および厚さについて例示する。下部電極１２、圧電膜１４および上部電極１６は例えば厚さが１８０ｎｍのルテニウム膜、厚さが１μｍの窒化アルミニウム膜および厚さが１６０ｎｍのルテニウム膜である。振動抑制層２８は例えば圧電膜１４の厚さ方向の中央に設けられた厚さが１００ｎｍの酸化シリコン膜である。共振領域５０の面積は５０００μｍ^２から３００００μｍ^２である。

【0030】

ＨＰＵＥ（High Power User Equipment）の対応、およびＣＡ（Carrier Aggregation）の対応により、圧電薄膜共振器には高耐電力化が求められている。下部電極１２と上部電極１６との間に大電力の高周波信号が印加されると、共振領域５０内の中心６０付近の積層膜１８の温度が上昇する。特に、空隙３０が設けられていると共振領域５０内の積層膜１８の熱は外周５１を経由して放熱されるため、共振領域５０の中心６０付近の積層膜１８の温度が最も高くなる。これにより、共振領域５０の中心６０付近の積層膜１８が損傷しやすくなる。例えば下部電極１２および上部電極１６との界面の剥離、または下部電極１２および上部電極１６の損傷が生じ易くなる。

【0031】

実施例１では、共振領域５０の中心６０を含む中央領域５２に振動抑制層２８を設けることで、中央領域５２における発熱を抑制できる。よって、下部電極１２と上部電極１６との間に大電力の高周波信号が印加されても積層膜１８の損傷が抑制され、圧電薄膜共振器の高耐電力化が可能となる。

【0032】

共振領域５０の中心６０付近では、横モードの弾性波の定在波が干渉し強め合う。特に共振領域５０の外周５１が曲線の場合、中心６０付近の定在波が強くなる。これにより、積層膜１８が損傷しやすくなり耐電力が低下する。そこで、中心６０を含む中央領域５２に振動抑制層２８を設けることで、積層膜１８の損傷が抑制され、圧電薄膜共振器の高耐電力化が可能となる。また、定在波を弱めることでスプリアスを抑制できる。共振領域５０の平面形状が略楕円形の場合、楕円形の焦点６２付近に定在波が集中する。よって、中心６０および／または焦点６２を含む中央領域５２に振動抑制層２８を設けることが好ましい。

【0033】

[実施例１の変形例１]
図２（ａ）は、実施例１の変形例１に係る圧電薄膜共振器の平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、共振領域５０の外周５１を含み外周５１に沿った外周領域５６の下部圧電膜１４ａと上部圧電膜１４ｂとの間に挿入膜２６が設けられている。挿入膜２６は中央領域５２を囲むように設けられ、中央領域５２から平面方向に離れて設けられている。挿入膜２６の材料は振動抑制層２８に例示した材料と同じであり、挿入膜２６のヤング率は圧電膜１４のヤング率より小さい。

【0034】

挿入膜２６を設けることで、平面方向に伝搬する弾性波が共振領域５０の外に漏洩することを抑制し、損失を抑制できる。挿入膜２６は、中央領域５２を囲む少なくとも一部の領域に設けられていればよい。

【0035】

下部圧電膜１４ａと上部圧電膜１４ｂとの間に挿入膜２６を設けることで、振動抑制層２８と挿入膜２６とを同時に形成できる。これにより、製造工程を省略できる。この場合、振動抑制層２８の主成分と挿入膜２６の主成分とは同じとなり、振動抑制層２８の厚さと挿入膜２６の厚さとは略同じとなる。振動抑制層２８と挿入膜２６の材料は異なっていてもよい。

【0036】

［実施例１の変形例２］
図３（ａ）は、実施例１の変形例２に係る圧電薄膜共振器の平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、実施例１の変形例２では、中央領域５２に上部電極１６は設けられておらず、凹部５３が形成されている。これにより、中央領域５２では弾性波の振動が抑制される。

【0037】

共振領域５０は周縁領域５４を含み中央領域５２を含まない。よって、共振領域５０の外周５１に囲まれた領域５８と共振領域５０とは一致しない。領域５８の平面形状は略楕円形であり、中央領域５２は略楕円形の中心６０および焦点６２を含む。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

【0038】

［実施例１の変形例３］
図４（ａ）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４（ａ）に示すように、実施例１の変形例３では中央領域５２に上部電極１６および上部圧電膜１４ｂが設けられていない。これにより、中央領域５２に凹部５３が設けられている。その他の構成は実施例１の変形例２と同じであり説明を省略する。

【0039】

実施例１の変形例２および３のように、領域５８の中心６０および／または焦点６２を含む中央領域５２には下部電極１２、圧電膜１４および上部電極１６のうち少なくとも１つが設けられていなくてもよい。これにより、中央領域５２は共振領域５０ではなくなり、弾性波が共振しない。よって、圧電薄膜共振器の高耐電力化が可能となる。また、中央領域５２は共振領域５０に含まれなくなるため圧電薄膜共振器の静電容量が小さくなり、電気機械結合係数を大きくできる。実施例１の変形例１のように、挿入膜２６が設けられている場合に、中央領域５２に下部電極１２、圧電膜１４および上部電極１６のうち少なくとも１つが設けられていなくてもよい。

【0040】

［実施例１の変形例４］
図４（ｂ）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４（ｂ）に示すように、実施例１の変形例４では振動抑制層２８が圧電膜１４と上部電極１６との間に設けられている。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

【0041】

［実施例１の変形例５］
図４（ｃ）は、実施例１の変形例５に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図４（ｃ）に示すように、実施例１の変形例５では振動抑制層２８が下部電極１２と圧電膜１４との間に設けられている。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

【0042】

実施例１の変形例４および５のように、振動抑制層２８は、圧電膜１４に挿入されていればよい。実施例１の変形例１から３においても振動抑制層２８は圧電膜１４に挿入されていればよい。弾性波の振動を抑制する観点からは実施例１のように、振動抑制層２８は下部圧電膜１４ａと上部圧電膜１４ｂとの間に設けられていることが好ましい。

【0043】

［実施例１の変形例６］
図５は、実施例１の変形例６に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図５に示すように、実施例１の変形例６では、領域５８の平面形状は略楕円形である。領域５８が略楕円形の場合、略楕円形の中心６０付近は外周５１から遠く発熱しやすい。また、焦点６２には横モードの定在波が集中しやすい。よって、中心６０と２個の焦点６２のそれぞれに３個の振動抑制層２８を設ける。これにより、耐電力性を向上できる。複数の振動抑制層２８を設けることで、領域５８内の振動抑制層２８の割合を小さくでき、小型化が可能となる。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

【0044】

［実施例１の変形例７］
図６は、実施例１の変形例７に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図６に示すように、実施例１の変形例７では、領域５８の平面形状は略円形である。領域５８が略円形の場合、略円形の中心６０付近は外周５１から遠く発熱しやすい。また、中心６０には横モードの定在波が集中しやすい。よって、中心６０付近に振動抑制層２８を設けることで、耐電力性を向上できる。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

【0045】

［実施例１の変形例８］
図７は、実施例１の変形例８に係る圧電薄膜共振器の断面図である。図７に示すように、実施例１の変形例８では、領域５８の平面形状は略多角形である。領域５８の平面形状が略多角形の場合、略多角形の中心６０（重心）付近は外周５１から遠く発熱しやすい。また、中心６０には横モードの定在波が集中しやすい。よって、中心６０付近に振動抑制層２８を設けることで、耐電力性を向上できる。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

【0046】

実施例１の変形例７および８のように、領域５８の平面形状は任意に設定できる。振動抑制層２８は領域５８の重心に設けることが好ましい。実施例１の変形例１から６においても領域５８の平面形状を任意にできる。振動抑制層２８は領域５８の平面形状の重心に設けることが好ましい。

【0047】

［実施例１の変形例９］
図８（ａ）は、実施例１の変形例９における圧電薄膜共振器の断面図である。図８（ａ）に示すように、基板１０の上面に窪みが形成されている。下部電極１２は、基板１０上に平坦に形成されている。これにより、空隙３０が、基板１０の窪みに形成されている。空隙３０は共振領域５０を含むように形成されている。その他の構成は、実施例１と同じであり説明を省略する。空隙３０は、基板１０を貫通するように形成されていてもよい。なお、下部電極１２の下面に絶縁膜が接して形成されていてもよい。すなわち、空隙３０は、基板１０と下部電極１２に接する絶縁膜との間に形成されていてもよい。絶縁膜としては、例えば窒化アルミニウム膜を用いることができる。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

【0048】

［実施例１の変形例１０］
図８（ｂ）は、実施例１の変形例１０における圧電薄膜共振器の断面図である。図８（ｂ）に示すように、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３１ｂと音響インピーダンスの高い膜３１ａ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。

【0049】

実施例１およびその変形例１から８において、実施例１の変形例９と同様に空隙３０を形成してもよく、実施例１の変形例１０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。

【0050】

実施例１およびその変形例１から９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１０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。

【0051】

実施例１およびその変形例によれば、振動抑制層２８は、共振領域５０（第１領域）の外周５１で囲われた領域で規定される領域５８（第２領域）内の中央領域５２の圧電膜１４に挿入され、領域５８内の周縁領域５４に設けられておらず、圧電膜１４内の振動を抑制する。これにより、高耐電力化が可能となる。

【0052】

実施例１およびその変形例１、４から１０のように、共振領域５０と領域５８とは一致してもよい。実施例１の変形例２および３のように、中央領域５２に上部電極１６は設けられていなくてもよい。これにより、静電容量を削減できる。

【0053】

振動抑制層２８は、領域５８の平面形状の重心を含む。これにより、高耐電力化がより可能となる。

【0054】

実施例１およびその変形例１から６、９、１０のように、振動抑制層２８の平面形状は略楕円形であり、振動抑制層２８は、略楕円形の中心６０および／または焦点６２を含む。これにより、高耐電力化がより可能となる。

【0055】

振動抑制層２８が設けられた領域は共振に寄与しない。よって、振動抑制層２８の面積が大きくなると圧電薄膜共振器が大型化してしまう。そこで、実施例１およびその変形例１から５、７から１０のように、振動抑制層２８は領域５８内に１個のみ設けられていることが好ましい。これにより、小型化が可能となる。

【0056】

領域５８の平面形状が略楕円形の場合、実施例１およびその変形例１から５、９および１０のように、領域５８内には中心６０および焦点６２を含む１つの振動抑制層２８のみが設けられ、領域５８内に他の振動抑制層２８は設けられていなくてもよい。実施例１の変形例６のように、領域５８内には中心６０および焦点６２を含む２または３つの振動抑制層２８が設けられ、領域５８内に他の振動抑制層２８は設けられていなくてもよい。また、振動抑制層２８は中心６０を含み焦点６２を含まなくてもよいし、焦点６２の少なくとも１つを含み中心６０を含まなくてもよい。これにより、小型化が可能となる。

【0057】

振動抑制層２８の平面形状の面積は領域５８の面積の１／２以下が好ましく、１／４以下がより好ましく、１／１０以下がさらに好ましい。これにより圧電薄膜共振器を小型化できる。振動抑制層２８の平面形状の面積は領域５８の面積の１／１００以上が好ましい。これにより、高耐電力化がより可能となる。

【0058】

振動抑制層２８のヤング率は圧電膜１４のヤング率より小さい。これにより、振動がより抑制され、高耐電力がより可能となる。

【0059】

実施例１およびその変形例１から９のように、平面視において、領域５８と重なり、領域５８より大きい空隙３０が基板１０と下部電極１２との間に設けられている。この場合、共振領域５０の中心６０付近の積層膜１８が高温となる。よって、振動抑制層２８を設けることで、高耐電力化がより可能となる。

【実施例2】

【0060】

実施例２は、実施例１およびその変形例の圧電薄膜共振器を用いたフィルタおよびデュプレクサの例である。図９（ａ）は、実施例２に係るフィルタの回路図である。図９（ａ）に示すように、入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２との間に、１または複数の直列共振器Ｓ１からＳ４が直列に接続されている。入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２との間に、１または複数の並列共振器Ｐ１からＰ４が並列に接続されている。１または複数の直列共振器Ｓ１からＳ４および１または複数の並列共振器Ｐ１からＰ４の少なくとも１つの共振器に実施例１およびその変形例の圧電薄膜共振器を用いることができる。ラダー型フィルタの共振器の個数等は適宜設定できる。

【0061】

入力端子Ｔ１に大電力の高周波信号が入力した場合、複数の直列共振器Ｓ１からＳ４のうち最も入力端子Ｔ１に回路構成上近い直列共振器Ｓ１に、最も大きな高周波信号が加わる。そこで、直列共振器Ｓ１を実施例１およびその変形例の圧電薄膜共振器とすることが好ましい。直列共振器Ｓ１からＳ４および並列共振器Ｐ１からＰ４のうち少なくとも１個の共振器は、振動抑制層２８を設けないことが好ましい。これにより、フィルタを小型化できる。

【0062】

図９（ｂ）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９（ｂ）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。送信フィルタ４０には大電力の高周波信号が印加される。そこで、送信フィルタ４０に実施例２のフィルタを用いることが好ましい。

【0063】

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。

【0064】

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】

【0065】

１０ 基板
１２ 下部電極
１４ 圧電膜
１６ 上部電極
１８ 積層膜
２６ 挿入膜
２８ 振動抑制層
３０ 空隙
４０ 送信フィルタ
４２ 受信フィルタ
５０ 共振領域
５１ 外周
５２ 中央領域
５４ 周縁領域
５６ 外周領域
５８ 領域
６０ 中心
６２ 焦点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】