Title:
Piezoelektrischer Resonator und piezoelektrisches Filter
Kind Code:
B4


Abstract:

Ein piezoelektrischer Resonator (10, 10a, 10b, 10p, 10q, 10r, 10x, 10y, 10z), der folgende Merkmale aufweist:
ein Substrat (12, 12x, 12y, 12z); und
einen Dünnfilmabschnitt, der einen ersten Dünnfilmabschnitt, der durch das Substrat (12, 12x, 12y, 12z) getragen ist, und einen zweiten Dünnfilmabschnitt umfasst, der akustisch von dem Substrat (12, 12x, 12y, 12z) getrennt ist, wobei der zweite Dünnfilmabschnitt einen piezoelektrischen Dünnfilm (17, 17k, 17x, 17y, 17z) umfasst, bei dem eine erste und eine zweite Elektrode (16, 16s, 16t, 16x, 16y, 16z, 18, 18s, 18t, 18x, 18y, 18z) an jeweiligen Hauptoberflächen desselben angeordnet sind, so dass ein Schwingungsabschnitt (24, 24s, 24t) in einem Abschnitt gebildet ist, in dem die erste und die zweite Elektrode (16, 16s, 16t, 16x, 16y, 16z, 18, 18s, 18t, 18x, 18y, 18z) einander in dem Dünnfilmabschnitt überlappen, wenn in eine Filmdickenrichtung hindurch betrachtet,
wobei der Dünnfilmabschnitt ferner einen Wärmestrahlungsfilm (20) umfasst, der sich in Kontakt mit einer Umfangskante von zumindest einer der ersten und der zweiten Elektrode (16, 16s, 16t, 16x, 16y, 16z, 18, 18s, 18t, 18x, 18y, 18z) befindet, die als Abschnitte eines Umfangs des Schwingungsabschnitts (24, 24s, 24t) dienen, und der sich von der Umfangskante von der zumindest einen der ersten und der zweiten Elektrode (16, 16s, 16t, 16x, 16y, 16z, 18, 18s, 18t, 18x, 18y, 18z) zu dem ersten Dünnfilmabschnitt erstreckt, wenn in die Filmdickenrichtung hindurch betrachtet;
wobei der Wärmestrahlungsfilm (20) ein isolierendes Material ist.




Inventors:
Umeda, Keiichi (Kyoto, Nagaokakyo-shi, JP)
Application Number:
DE112007002969T
Publication Date:
12/21/2017
Filing Date:
10/23/2007
Assignee:
Murata Mfg. Co., Ltd. (Kyoto, Nagaokakyo-shi, JP)



Foreign References:
JP2003168953A
Attorney, Agent or Firm:
Schoppe, Zimmermann, Stöckeler, Zinkler, Schenk & Partner mbB Patentanwälte, 81373, München, DE
Claims:
1. Ein piezoelektrischer Resonator (10, 10a, 10b, 10p, 10q, 10r, 10x, 10y, 10z), der folgende Merkmale aufweist:
ein Substrat (12, 12x, 12y, 12z); und
einen Dünnfilmabschnitt, der einen ersten Dünnfilmabschnitt, der durch das Substrat (12, 12x, 12y, 12z) getragen ist, und einen zweiten Dünnfilmabschnitt umfasst, der akustisch von dem Substrat (12, 12x, 12y, 12z) getrennt ist, wobei der zweite Dünnfilmabschnitt einen piezoelektrischen Dünnfilm (17, 17k, 17x, 17y, 17z) umfasst, bei dem eine erste und eine zweite Elektrode (16, 16s, 16t, 16x, 16y, 16z, 18, 18s, 18t, 18x, 18y, 18z) an jeweiligen Hauptoberflächen desselben angeordnet sind, so dass ein Schwingungsabschnitt (24, 24s, 24t) in einem Abschnitt gebildet ist, in dem die erste und die zweite Elektrode (16, 16s, 16t, 16x, 16y, 16z, 18, 18s, 18t, 18x, 18y, 18z) einander in dem Dünnfilmabschnitt überlappen, wenn in eine Filmdickenrichtung hindurch betrachtet,
wobei der Dünnfilmabschnitt ferner einen Wärmestrahlungsfilm (20) umfasst, der sich in Kontakt mit einer Umfangskante von zumindest einer der ersten und der zweiten Elektrode (16, 16s, 16t, 16x, 16y, 16z, 18, 18s, 18t, 18x, 18y, 18z) befindet, die als Abschnitte eines Umfangs des Schwingungsabschnitts (24, 24s, 24t) dienen, und der sich von der Umfangskante von der zumindest einen der ersten und der zweiten Elektrode (16, 16s, 16t, 16x, 16y, 16z, 18, 18s, 18t, 18x, 18y, 18z) zu dem ersten Dünnfilmabschnitt erstreckt, wenn in die Filmdickenrichtung hindurch betrachtet;
wobei der Wärmestrahlungsfilm (20) ein isolierendes Material ist.

2. Ein piezoelektrischer Resonator (10, 10a, 10b, 10p, 10q, 10r, 10x, 10y, 10z), der folgende Merkmale aufweist:
ein Substrat (12, 12x, 12y, 12z); und
einen Dünnfilmabschnitt, der einen ersten Dünnfilmabschnitt, der durch das Substrat (12, 12x, 12y, 12z) getragen ist, und einen zweiten Dünnfilmabschnitt umfasst, der akustisch von dem Substrat (12, 12x, 12y, 12z) getrennt ist, wobei der zweite Dünnfilmabschnitt einen piezoelektrischen Dünnfilm (17, 17k, 17x, 17y, 17z) umfasst, bei dem eine erste und eine zweite Elektrode (16, 16s, 16t, 16x, 16y, 16z, 18, 18s, 18t, 18x, 18y, 18z) an jeweiligen Hauptoberflächen desselben angeordnet sind, so dass ein Schwingungsabschnitt (24, 24s, 24t) in einem Abschnitt gebildet ist, in dem die erste und die zweite Elektrode (16, 16s, 16t, 16x, 16y, 16z, 18, 18s, 18t, 18x, 18y, 18z) einander in dem Dünnfilmabschnitt überlappen, wenn in eine Filmdickenrichtung hindurch betrachtet,
wobei der Dünnfilmabschnitt ferner einen Wärmestrahlungsfilm (20) umfasst, der mit einer Umfangskante von zumindest einer der ersten und der zweiten Elektrode (16, 16s, 16t, 16x, 16y, 16z, 18, 18s, 18t, 18x, 18y, 18z) überlappt, die als Abschnitte eines Umfangs des Schwingungsabschnitts (24, 24s, 24t) dienen, und der sich von einem Abschnitt innerhalb des Schwingungsabschnitts (24, 24s, 24t) relativ zu dem Umfang des Schwingungsabschnitts (24, 24s, 24t) zu dem ersten Dünnfilmabschnitt erstreckt, wenn in die Filmdickenrichtung hindurch betrachtet;
wobei der Wärmestrahlungsfilm ein isolierendes Material ist.

3. Der piezoelektrische Resonator (10, 10a, 10b, 10p, 10q, 10r, 10x, 10y, 10z) gemäß Anspruch 2, wobei in der Nachbarschaft einer Umfangskante des Wärmestrahlungsfilms, die bezüglich des Umfangs des Schwingungsabschnitts (24, 24s, 24t), wenn in eine Filmdickenrichtung hindurch betrachtet, innerhalb angeordnet ist, Dicken von Abschnitten des Wärmestrahlungsfilms größer werden, wenn die Abschnitte weit von der Umfangskante entfernt positioniert sind.

4. Der piezoelektrische Resonator (10, 10a, 10b, 10p, 10q, 10r, 10x, 10y, 10z) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der piezoelektrische Dünnfilmabschnitt ferner einen Stufenbildungsfilm umfasst, der einen Stufenabschnitt innerhalb desselben aufweist, mit einem Intervall zwischen dem Stufenabschnitt und dem Umfang des Schwingungsabschnitts (24, 24s, 24t), wenn in die Filmdickenrichtung hindurch betrachtet.

5. Der piezoelektrische Resonator (10, 10a, 10b, 10p, 10q, 10r, 10x, 10y, 10z) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Filmdicke der ersten Elektrode (16, 16s, 16t, 16x, 16y, 16z), die in dem Schwingungsabschnitt (24, 24s, 24t) enthalten ist, und eine Filmdicke der zweiten Elektrode (18, 18s, 18t, 18x, 18y, 18z), die in dem Schwingungsabschnitt (24, 24s, 24t) enthalten ist, sich voneinander unterscheiden.

6. Der piezoelektrische Resonator (10, 10a, 10b, 10p, 10q, 10r, 10x, 10y, 10z) gemäß Anspruch 5, wobei die Filmdicke der ersten Elektrode (16, 16s, 16t, 16x, 16y, 16z), die in dem Schwingungsabschnitt (24, 24s, 24t) enthalten ist, relativ gering ist und die Filmdicke der zweiten Elektrode (18, 18s, 18t, 18x, 18y, 18z), die in dem Schwingungsabschnitt (24, 24s, 24t) enthalten ist, relativ groß ist.

7. Ein piezoelektrisches Filter, das folgende Merkmale aufweist:
eine Mehrzahl piezoelektrischer Resonatoren entsprechend einem der in den Ansprüchen 1 bis 6 dargelegten piezoelektrischen Resonatoren (10, 10a, 10b, 10p, 10q, 10r, 10x, 10y, 10z) an dem einzigen Substrat (12, 12x, 12y, 12z), die jeweilige Schwingungsabschnitte aufweisen (24, 24s, 24t),
wobei die erste und die zweite Elektrode (16, 16s, 16t, 16x, 16y, 16z, 18, 18s, 18t, 18x, 18y, 18z), die die Schwingungsabschnitte (24, 24s, 24t) bilden, elektrisch miteinander verbunden sind, um eine Filterschaltung zu bilden.

8. Das piezoelektrische Filter gemäß Anspruch 7, wobei jeder der Schwingungsabschnitte (24, 24s, 24t) eine quadratische Form oder eine rechteckige Form mit einem Verhältnis einer langen Seite zu einer kurzen Seite von 2 oder weniger aufweist, wenn in die Filmdickenrichtung hindurch betrachtet.

9. Das piezoelektrische Filter gemäß Anspruch 7, wobei jeder der Schwingungsabschnitte (24, 24s, 24t) eine quadratische Form oder eine rechteckige Form mit einem goldenen Verhältnis einer langen Seite zu einer kurzen Seite aufweist, wenn in die Filmdickenrichtung hindurch betrachtet.

Description:
Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen piezoelektrischen Resonator und ein piezoelektrisches Filter.

Hintergrund

Im Allgemeinen ist ein piezoelektrischer Resonator derart konfiguriert, dass ein Dünnfilmabschnitt, in dem ein piezoelektrischer Film zwischen einer oberen Elektrode und einer unteren Elektrode angeordnet ist, an einem Substrat angeordnet ist und ein Schwingungsabschnitt, an dem sich die obere und die untere Elektrode überlappen, akustisch von dem Substrat getrennt ist. In dem Schwingungsabschnitt wird Wärme erzeugt.

Die JP 2003-168953 A zeigt einen piezoelektrischen Resonator.

In dem Patentdokument 1 beispielsweise, wie es in 17, die eine Draufsicht ist, und 18 gezeigt ist, die eine Schnittansicht ist, die entlang einer Linie A bis A von 17 genommen ist, wurde eine Technik vorgeschlagen zum Bilden eines Wärmestrahlungsfilms 118 in einem Abschnitt außer einem Schwingungsabschnitt 111b an einem piezoelektrischen Resonator mit einem Substrat 110, das von einer Rückoberfläche desselben aus einer Durchätzung unterzogen wird, so dass ein Raum 110a gebildet ist, so dass eine Wärmestrahlungseigenschaft und ein elektrischer Leistungswiderstand verbessert sind. Das heißt, eine untere Elektrode 114, die in einer Draufsicht im Wesentlichen eine Kreuzform aufweist und einen Basisabschnitt 114a, einen Spitzenabschnitt 114b und Flügelabschnitte 114c aufweist, ein piezoelektrischer Dunnfilm 115, eine obere Elektrode 116, die in einer Draufsicht eine vorspringende Form aufweist und die einen Basisabschnitt 116a und einen Spitzenabschnitt 116b aufweist, die unterschiedliche Breiten aufweisen, und der Wärmestrahlungsfilm 118 sind an einem SiO2-Film 111 angeordnet, der an einer ersten Hauptoberfläche des Substrats 111 gebildet ist. Der Schwingungsabschnitt 111b entspricht einem Abschnitt, in dem der Spitzenabschnitt 114b der unteren Elektrode 114 und der Spitzenabschnitt 116b der oberen Elektrode 116 einander überlappen (in 17 ein schraffierter Abschnitt). Es ist zu beachten, dass ein SiO2-Film 112, der an einer zweiten Hauptoberfläche des Substrats 110 angeordnet ist, bei einem bestimmten Herstellungsschritt entfernt wird.
[Patentdokument 1] Ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2004-120219

Offenbarung der ErfindungDurch die Erfindung zu lösende Probleme

Da jedoch die obere Elektrode 116 in einer Öffnung 118a, die in dem Wärmestrahlungsfilm 118 gebildet ist, frei liegt, mit einem bestimmten Zwischenraum zwischen dem Wärmeerzeugungsfilm 118 und der oberen Elektrode 116, und der Wärmestrahlungsfilm 118 so angeordnet ist, um von dem Strahlungsabschnitt 111b, der als eine Wärmeerzeugungsquelle dient, getrennt zu sein, ist eine Wärmeleitung aufgrund des Zwischenraums zwischen dem Schwingungsabschnitt 111b und dem Wärmestrahlungsfilm 118 verschlechtert, was zu einer verschlechterten Wärmestrahlungseigenschaft führt. Ferner tritt eine Verschlechterung eines Q-Faktors aufgrund einer unnötigen Schwingung in dem piezoelektrischen Resonator auf, und die Verschlechterung des Q-Faktors bewirkt eine Wärmeerzeugung. Um deshalb den elektrischen Leistungswiderstandswert zu verbessern, wird die Wärmestrahlungseigenschaft verbessert und wird verhindert, dass die unnötige Schwingung auftritt, so dass die Wärmeerzeugung aufgrund der Verschlechterung des Q-Faktors verhindert ist.

Angesichts des obigen Problems liefert die vorliegende Erfindung einen piezoelektrischen Resonator und ein piezoelektrisches Filter, die zum Verbessern der Warmestrahlungseigenschaft und Verhindern einer Wärmeerzeugung, die durch eine unnötige Schwingung bewirkt wird, in der Lage sind.

Mittel zum Lösen der Probleme

Um den oben beschriebenen Nachteil anzusprechen, sieht die vorliegende Erfindung einen piezoelektrischen Resonator vor, der konfiguriert ist, wie es unten beschrieben wird.

Ein piezoelektrischer Resonator umfasst ein Substrat und einen Dünnfilmabschnitt. Der Dünnfilmabschnitt umfasst einen ersten Dünnfilmabschnitt, der durch das Substrat getragen ist, und einen zweiten Dünnfilmabschnitt, der von dem Substrat akustisch getrennt ist. Der zweite Dünnfilmabschnitt umfasst einen piezoelektrischen Dünnfilm, in dem eine erste und eine zweite Elektrode an jeweiligen Hauptoberflächen desselben angeordnet sind, so dass ein Schwingungsabschnitt in einem Abschnitt gebildet ist, in dem die erste und die zweite Elektrode einander in dem zweiten Dünnfilmabschnitt überlappen, wenn in einer Filmdickenrichtung hindurch betrachtet. Der Dünnfilmabschnitt umfasst ferner einen Wärmestrahlungsfilm, der sich in Kontakt mit einer Umfangskante (peripheren Kante) von zumindest einer der ersten und der zweiten Elektrode befindet, die als Abschnitte eines Umfangs des Schwingungsabschnitts dienen, und der sich von der Umfangskante der zumindest einen der ersten und der zweiten Elektrode zu dem ersten Dünnfilmabschnitt erstreckt, wenn in die Filmdickenrichtung hindurch betrachtet.

Bei der oben beschriebenen Konfiguration wird ein Teil der Wärme, die in dem Schwingungsabschnitt erzeugt wird, der in dem zweiten Dünnfilmabschnitt enthalten ist, von einer der ersten und der zweiten Elektroden, die sich in Kontakt mit dem Wärmestrahlungsfilm befinden, durch den Warmestrahlungsfilm hindurch an den ersten Dünnfilmabschnitt übertragen. Daher ist ein Wärmestrahlungsweg vergrößert und wird die Wärme, die in dem Schwingungsabschnitt erzeugt wird, wirksam an das Substrat gestrahlt. Folglich ist ein piezoelektrischer Resonator mit einem hervorragenden elektrischen Leistungswiderstand erreicht.

Da ferner der Wärmestrahlungsfilm angeordnet ist, um den Schwingungsabschnitt zu umgeben, wird verhindert, dass eine unnotige Schwingung in einer Umgebungsregion des Wärmestrahlungsfilms erzeugt wird. Folglich wird Störendes unterdrückt und wird eine Wärmeerzeugung unterdrückt, die durch einen verschlechterten Q-Faktor bewirkt wird. Folglich ist ein piezoelektrischer Resonator mit einem hervorragenden elektrischen Leistungswiderstand erreicht.

Da zudem eine Dicke des Dünnfilmabschnitts durch Hinzufügen des Wärmestrahlungsfilms vergrößert werden kann, während eine Filmkonfiguration des Schwingungsabschnitts, die eine erwünschte Resonanzfrequenz erzielt, beibehalten wird, ist eine mechanische Festigkeit einer Membrankonfiguration verbessert, bei der der zweite Filmabschnitt von dem Substrat getrennt ist.

Es ist zu beachten, dass in einem Fall, in dem die Elektrode sich in Kontakt mit der Umfangskante von lediglich einer der ersten und der zweiten Elektrode befindet, Wärme wirksamer abgestrahlt wird, wenn sich die Elektrode in Kontakt mit der Umfangskante der einen der ersten und der zweiten Elektrode befindet, die das Meiste des Umfangsabschnitts des Schwingungsabschnitts bildet.

Um den oben beschriebenen Nachteil anzusprechen, sieht die vorliegende Erfindung ferner einen piezoelektrischen Resonator vor, der konfiguriert ist, wie es unten beschrieben ist.

Ein piezoelektrischer Resonator umfasst ein Substrat und einen Dünnfilmabschnitt. Der Dünnfilmabschnitt umfasst einen ersten Dünnfilmabschnitt, der durch das Substrat getragen ist, und einen zweiten Dünnfilmabschnitt, der von dem Substrat akustisch getrennt ist. Der zweite Dünnfilmabschnitt umfasst einen piezoelektrischen Dünnfilm, bei dem eine erste und eine zweite Elektrode an jeweiligen Hauptoberflächen desselben angeordnet sind, so dass ein Schwingungsabschnitt in einem Abschnitt gebildet ist, in dem die erste und die zweite Elektrode einander in dem zweiten Dünnfilmabschnitt überlappen, wenn in eine Filmdickenrichtung hindurch betrachtet. Der Dünnfilmabschnitt umfasst ferner einen Wärmestrahlungsfilm, der mit einer Umfangskante von zumindest einer der ersten und der zweiten Elektrode überlappt, die als Abschnitte eines Umfangs des Strahlungsabschnitts dienen, und der sich von einem Abschnitt innerhalb des Schwingungsabschnitts relativ zu dem Umfang des Schwingungsabschnitts zu dem ersten Dünnfilmabschnitt erstreckt, wenn in der Filmdickenrichtung hindurch betrachtet.

Bei der oben beschriebenen Konfiguration wird ein Teil der Wärme, die in dem Schwingungsabschnitt erzeugt wird, der in dem zweiten Dünnfilmabschnitt enthalten ist, von einer der ersten und der zweiten Elektrode, mit der der Wärmestrahlungsfilm überlappt, durch den Wärmestrahlungsfilm hindurch an den ersten Dünnfilmabschnitt übertragen. Deshalb ist ein Wärmestrahlungsweg vergrößert und wird die Wärme, die in dem Schwingungsabschnitt erzeugt wird, wirksam an das Substrat abgestrahlt. Folglich ist ein piezoelektrischer Resonator mit einem hervorragenden elektrischen Leistungswiderstand erreicht.

Da ferner der Wärmestrahlungsfilm angeordnet ist, um den Schwingungsabschnitt zu umgeben, ist verhindert, dass eine unnötige Schwingung in einer Umgebungsregion des Warmestrahlungsfilms erzeugt wird. Folglich wird Störendes unterdruckt und wird eine Wärmeerzeugung unterdrückt, die durch einen verschlechterten Q-Faktor bewirkt wird. Folglich ist ein piezoelektrischer Resonator mit einem hervorragenden elektrischen Leistungswiderstand erreicht.

Da zudem eine Dicke des Dünnfilmabschnitts durch Hinzufugen des Wärmestrahlungsfilms vergrößert werden kann, während eine Filmkonfiguration des Schwingungsabschnitts, die eine erwünschte Resonanzfrequenz erzielt, beibehalten wird, wird eine mechanische Festigkeit einer Membrankonfiguration verbessert, bei der der zweite Dünnfilmabschnitt von dem Substrat getrennt ist.

Es ist zu beachten, dass in einem Fall, in dem die Elektrode mit der Umfangskante von lediglich einer der ersten und der zweiten Elektrode überlappt, Wärme wirksamer abgestrahlt wird, wenn die Elektrode die Umfangskante der einen von der ersten und der zweiten Elektrode überlappt, die das Meiste des Umfangs des Schwingungsabschnitts bildet.

In der Nähe einer Umfangskante des Wärmestrahlungsfilms, die relativ zu dem Umfang des Schwingungsabschnitts innerhalb angeordnet ist, wenn in eine Filmdickenrichtung hindurch betrachtet, werden Dicken von Abschnitten des Wärmestrahlungsfilms vorzugsweise größer, wenn die Abschnitte weit von der Umfangskante weg positioniert sind.

In diesem Fall, wenn ein Abschnitt, der der Umfangskante des Wärmestrahlungsfilms entspricht, so gebildet ist, um in einem Querschnitt eine sich verjüngende Form aufzuweisen, wird ein Bereich einer erlaubten Verlagerung der Umfangskante des Wärmestrahlungsfilms, die innerhalb des Umfangs des Schwingungsabschnitts positioniert ist, groß und wird folglich eine Massenproduktion von Produkten mit hervorragenden Herstellungsausbeuten erreicht.

Der piezoelektrische Dünnfilmabschnitt umfasst vorzugsweise einen Stufenbildungsfilm mit einem Stufenabschnitt im Inneren desselben mit einem Intervall zwischen dem Stufenabschnitt und dem Umfang des Schwingungsabschnitts, wenn in die Filmdickenrichtung hindurch betrachtet.

Da in diesem Fall der Stufenabschnitt in dem Stufenbildungsfilm mit dem Intervall zwischen dem Stufenabschnitt und dem Umfang des Schwingungsabschnitts gebildet ist, werden Störungen, die geringer als eine Resonanzfrequenz sind, wirksam unterdrückt. Folglich ist ein piezoelektrischer Resonator mit geringem Verlust erreicht.

Eine Filmdicke der ersten Elektrode, die in dem Schwingungsabschnitt enthalten ist, und eine Filmdicke der zweiten Elektrode, die in dem Schwingungsabschnitt enthalten ist, unterscheiden sich vorzugsweise voneinander.

In diesem Fall sind beispielsweise piezoelektrische Resonatoren mit unterschiedlichen Frequenzen für ein Filter mit hoher Präzision erreicht.

Bevorzugter ist die Filmdicke der ersten Elektrode, die in dem Schwingungsabschnitt enthalten ist, relativ klein und ist die Filmdicke der zweiten Elektrode, die in dem Schwingungsabschnitt enthalten ist, relativ groß.

In diesem Fall werden beispielsweise Störungen für alle piezoelektrischen Resonatoren mit unterschiedlichen Frequenzen, die in dem Filter enthalten sind, effizient unterdrückt.

Um den oben beschriebenen Nachteil anzusprechen, sieht die vorliegende Erfindung ferner ein piezoelektrisches Filter vor, das konfiguriert ist, wie es unten beschrieben ist.

Ein piezoelektrisches Filter umfasst eine Mehrzahl von piezoelektrischen Resonatoren, die einem der oben beschriebenen piezoelektrischen Resonatoren an dem einzigen Substrat entsprechen, die jeweilige Schwingungsabschnitte aufweisen. Die erste und die zweite Elektrode, die die Schwingungsabschnitte bilden, sind elektrisch miteinander verbunden, um eine Filterschaltung zu bilden.

In diesem Fall wird eine Welligkeit unterdrückt und wird eine Wärmeerzeugung unterdrückt, die durch einen Anstieg eines Verlusts bewirkt wird. Folglich wird ein piezoelektrisches Filter mit einem hervorragenden elektrischen Leistungswiderstand erhalten. Ferner ist ein Wärmestrahlungsweg vergrößert und wird die Wärme, die in dem Schwingungsabschnitt erzeugt wird, wirksam an das Substrat abgestrahlt. Folglich wird ein piezoelektrischer Resonator mit einem hervorragenden elektrischen Leistungswiderstand erhalten. Zudem ist eine Festigkeit einer Membrankonfiguration, bei der der zweite Dünnfilmabschnitt von dem Substrat getrennt ist, verbessert.

Jeder der Schwingungsabschnitte weist vorzugsweise eine quadratische Form oder eine rechteckige Form mit einem Verhältnis einer langen Seite zu einer kurzen Seite von 2 oder weniger auf, wenn in die Filmdickenrichtung hindurch betrachtet.

Da in diesem Fall Schwingungsabschnitte mit hoher Dichte angeordnet sind, ist eine unnötige Region weggelassen. Folglich ist eine Fläche des gesamten Filters reduziert.

Jeder der Mehrzahl von Schwingungsabschnitten weist vorzugsweise eine quadratische Form oder eine rechteckige Form mit einem goldenen Verhältnis einer langen Seite zu einer kurzen Seite auf, wenn in der Filmdickenrichtung betrachtet.

In diesem Fall ist eine unnötige Region weg gelassen, da Schwingungsabschnitte mit hoher Dichte angeordnet sind. Folglich ist eine Fläche des gesamten Filters reduziert.

Vorteile

Eine Verwendung des piezoelektrischen Resonators und des piezoelektrischen Filters gemäß der vorliegenden Erfindung verbessert die Wärmestrahlungseigenschaft und verhindert, dass eine Wärme aufgrund einer unnötigen Schwingung erzeugt wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine Draufsicht, die einen piezoelektrischen Resonator darstellt (erstes Ausführungsbeispiel).

2A und 2B sind Schnittansichten, die den piezoelektrischen Resonator (erstes Ausführungsbeispiel) darstellen.

3A bis 3F sind Smith-Diagramme des piezoelektrischen Resonators (erstes Ausführungsbeispiel).

4A und 4B sind Smith-Diagramme des piezoelektrischen Resonators.

5 ist ein Modelldiagramm, das eine Wärmeübertragung darstellt.

6 ist eine Schnittansicht, die einen piezoelektrischen Resonator (erste Modifikation) darstellt.

7 ist eine Draufsicht, die einen piezoelektrischen Resonator (zweite Modifikation) darstellt.

8A bis 8F sind Smith-Diagramme eines piezoelektrischen Resonators (zweites Ausführungsbeispiel).

9A bis 9C sind Schnittansichten, die einen piezoelektrischen Resonator (drittes Ausführungsbeispiel) darstellen.

10 ist eine Schnittansicht, die ein piezoelektrisches Filter (viertes Ausführungsbeispiel) darstellt.

11 ist ein Schaltungsdiagramm, das das piezoelektrische Filter darstellt.

12 ist ein Diagramm eines Layouts eines piezoelektrischen Filters (sechstes Ausführungsbeispiel).

13 ist ein Schaltungsdiagramm, das das piezoelektrische Filter (sechstes Ausführungsbeispiel) darstellt.

14A bis 14C sind Schnittansichten, die einen piezoelektrischen Resonator (siebtes Ausführungsbeispiel) darstellen.

15 ist ein Schaltungsdiagramm, das einen piezoelektrischen Resonator (achtes Ausführungsbeispiel) darstellt.

16 ist ein Schaltungsdiagramm, das einen piezoelektrischen Resonator (neuntes Ausführungsbeispiel) darstellt.

17 ist eine Draufsicht, die einen piezoelektrischen Resonator (verwandte Technik) darstellt.

18 ist eine Schnittansicht, die den piezoelektrischen Resonator (verwandte Technik) darstellt.

Bezugszeichenliste

10, 10a, 10b, 10p, 10q, 10r, 10x, 10y, 10z
piezoelektrischer Resonator
10k
piezoelektrisches Filter
12, 12x, 12y, 12z
Substrat
13
Zwischenraum
14, 14k
Trägerfilm
16, 16s, 16t, 16x, 16y, 16z
untere Elektrode (Elektrode)
17, 17k, 17x, 17y, 17z
piezoelektrischer Film (piezoelektrischer Dünnfilm)
18, 18s, 18t, 18x, 18y, 18z
obere Elektrode (Elektrode)
20
Wärmestrahlungsfilm
21
Öffnung
22
Stufenbildendungsfilm
24, 24s, 24t
Schwingungsabschnitt
50, 50a
DPX

Beste Modi zum Ausführen der Erfindung

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf 1 bis 16 beschrieben.

Erstes Ausführungsbeispiel

Ein piezoelektrischer Resonator 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel wird mit Bezug auf 1 bis 5 beschrieben.

Wie es schematisch in 1, die eine Draufsicht ist, 2A, die eine Schnittansicht entlang einer Linie A bis A von 1 ist, und 2B gezeigt ist, die eine Schnittansicht entlang einer Linie B bis B ist, ist ein Dünnfilmabschnitt an einem Substrat 12 des piezoelektrischen Resonators 10 gebildet. Das heißt, es sind ein Trägerfilm 14, eine untere Elektrode 16, ein piezoelektrischer Film 17, eine obere Elektrode 18, ein Wärmestrahlungsfilm 20 und ein Stufenbildungsfilm 22 an dem Substrat 12 laminiert. In 1 sind die untere Elektrode 16 und die obere Elektrode 18 durch eine Schraffur angegeben und sind Abschnitte der unteren Elektrode 16 und der oberen Elektrode 18, die durch andere Filme verborgen sind, die dieselben überlappen, durch eine gestrichelte Schraffur angegeben.

Der Dünnfilmabschnitt umfasst einen ersten Dünnfilmabschnitt (durch ein Bezugszeichen S in 2A bezeichnet), der durch das Substrat 12 getragen ist, und einen zweiten Dünnfilmabschnitt (durch Bezugszeichen R, L und W in 2A bezeichnet), der von dem Substrat 12 getrennt ist, wobei ein Zwischenraum 13 zwischen denselben angeordnet ist. In dem zweiten Dünnfilmabschnitt ist ein Schwingungsabschnitt (durch das Bezugszeichen W in 2A bezeichnet) gebildet, der derart gebildet ist, dass ein piezoelektrischer Film 17 zwischen der unteren Elektrode 16 und der oberen Elektrode 18 angeordnet ist. Der Zwischenraum 13 ist derart gebildet, dass ein Opferfilm 11 an dem Substrat 12 angeordnet ist, wie es durch eine gestrichelte Linie in 1 angegeben ist, die untere Elektrode 16 beispielsweise an dem Opferfilm 11 gebildet ist und danach der Opferfilm 11 entfernt wird.

Der Schwingungsabschnitt 24 ist an einem Abschnitt gebildet, in dem die untere Elektrode 16 und die obere Elektrode 18, die durch die Schraffur in 1 bezeichnet sind, einander überlappen, wenn in eine Filmdickenrichtung hindurch betrachtet (in eine vertikale Richtung relativ zu dem Papier von 1 und in eine vertikale Richtung der Zeichnung in 2).

Wie es in 1 gezeigt ist, ist eine Breite der unteren Elektrode 16 größer als diese der oberen Elektrode 18 in und um den Schwingungsabschnitt 24. Wie es durch das Bezugszeichen L von 2A angegeben ist, wenn in die Filmdickenrichtung betrachtet, entspricht eine Zusatzfilmregion einem Abschnitt der unteren Elektrode 16, der extern von dem Schwingungsabschnitt vorsteht, der dem Bezugszeichen W entspricht. Die Zusatzfilmregion fängt eine Schwingung in dem Schwingungsabschnitt durch eine Massenhinzufügungsoperation ein.

Der Wärmestrahlungsfilm 20 weist eine Öffnung 21 auf, wie es in 1 gezeigt ist. Die Öffnung 21 des Wärmestrahlungsfilms 20 befindet sich in Kontakt mit einem Umfang des Strahlungsabschnitts 24, wenn von der Filmdickenrichtung aus betrachtet. Wie es in 2A und 2B gezeigt ist, erstreckt sich der Wärmestrahlungsfilm 20 von dem Umfang des Schwingungsabschnitts 24 zu dem ersten Dünnfilmabschnitt. Wie es in 1 und 2A und 2B gezeigt ist, befindet sich der Wärmestrahlungsfilm 20 in Kontakt mit Umfangskanten 18a, 18b und 18c der oberen Elektrode 18, die Abschnitten (drei Seiten) des Umfangs des Schwingungsabschnitts 24 entsprechen.

Der Wärmestrahlungsfilm 20 sollte sich in Kontakt mit zumindest einem Abschnitt des Schwingungsabschnitts 24 befinden, wenn in der Filmdickenrichtung hindurch betrachtet. Eine Konfiguration, bei der sich der Wärmestrahlungsfilm 20 in Kontakt mit drei Seiten, zwei Seiten oder lediglich einer Seite des Umfangs des Schwingungsabschnitts 24 befindet, kann beispielsweise anstelle einer in 1 gezeigten Konfiguration, bei der sich der Wärmestrahlungsfilm 20 in Kontakt mit vier Seiten des Umfangs des rechteckigen Schwingungsabschnitts 24 befindet, wenn in der Filmdickenrichtung hindurch betrachtet, eine rechteckige Form eingesetzt werden. Alternativ kann sich der Warmestrahlungsfilm 20 in Kontakt mit lediglich einem Abschnitt einer bestimmten Seite des Umfangs des Schwingungsabschnitts 24 befinden oder kann sich teilweise in Kontakt mit dem Umfang des Schwingungsabschnitts 24 befinden (d. h. der Wärmestrahlungsfilm 20 weist zum Teil Abschnitte auf, die sich nicht in Kontakt mit der Schwingungseinheit 24 befinden).

Der Stufenbildungsfilm 22 ist innerhalb der Öffnung 21 des Wärmestrahlungsfilms 20 angeordnet. Eine Resonanzfrequenz des Schwingungsabschnitts 24 ist durch Ändern einer Dicke des Stufenbildungsfilms 22 gesteuert. Der Stufenbildungsfilm 22 ist beispielsweise durch ein Ätzen, das an einem gesamten Wafer durchgeführt wird, nachdem eine Vorrichtung hergestellt ist, ein Ätzen, das an einem Abschnitt eines Wafers durchgeführt wird, nachdem eine partielle Maskierung durchgeführt wird, oder ein Ätzen gebildet, das für einzelne Vorrichtungen durchgeführt wird, und wird für eine Frequenzsteuerung verwendet.

Eine Dicke eines Umfangsnachbarschaftsabschnitts 23 des Stufenbildungsfilms 20 ist kleiner als andere Abschnitte des Stufenbildungsfilms 22. Eine Stufe 19 ist entlang der Öffnung 21 des Wärmestrahlungsfilms 20 gebildet. Die Stufe 19 verringert Störungen in einem Frequenzbereich kleiner oder gleich der Resonanzfrequenz.

Es ist zu beachten, dass der Trägerfilm 14 und der Stufenbildungsfilm 22 weggelassen sein können.

Ein Beispiel eines Verfahrens zum Herstellen des piezoelektrischen Resonators 10 wird nun beschrieben.

  • (a) Der Opferfilm 11, der aus ZnO gebildet ist, wird an dem Substrat 12 als ein Bauglied angeordnet, das verwendet wird, um einen Zwischenraum zu bilden. Der ZnO-Opferfilm 11 ist durch ein geeignetes Verfahren gebildet, wie beispielsweise Nassätzen.
  • (b) Dann wird der Trägerfilm 14, der eine Dicke von 100 nm aufweist und der aus einem SiO2-Film gebildet ist, so gebildet, um den ZnO-Opferfilm 11 zu bedecken. Danach werden ein laminierter Metallfilm, der eine Dicke von 10 nm aufweist und der aus Ti gebildet ist, ein laminierter Metallfilm, der eine Dicke von 30 nm aufweist und der aus Pt gebildet ist, ein laminierter Metallfilm, der eine Dicke von 60 nm aufweist und der aus Au gebildet ist, ein laminierter Metallfilm, der eine Dicke von 10 nm aufweist und der aus Pt gebildet ist, und ein laminierter Metallfilm, der eine Dicke von 10 nm aufweist und der aus Ti gebildet ist, in dieser Reihenfolge an dem Trägerfilm 14 durch Spritzen (Spattering) gebildet. Dann wird ein sich ergebendes Objekt durch ein Photolithographieverfahren strukturiert, so dass die untere Elektrode 16 gebildet wird.
  • (c) Als Nächstes wird der piezoelektrische Film 17, der aus AlN gebildet ist, durch Spritzen gebildet, um die untere Elektrode 16 zu bedecken und um eine Dicke von 1580 nm aufzuweisen. Danach wird ein Strukturieren durchgeführt, so dass ein Abschnitt der unteren Elektrode 16 freiliegt.
  • (d) Dann werden ein laminierter Metallfilm, der eine Dicke von 10 nm aufweist und der aus Ti gebildet ist, ein laminierter Metallfilm, der eine Dicke von 10 nm aufweist und der aus Pt gebildet ist, ein laminierter Metallfilm, der eine Dicke von 60 nm aufweist und der aus Au gebildet ist, ein laminierter Metallfilm, der eine Dicke von 30 nm aufweist und der aus Pt gebildet ist, und ein laminierter Metallfilm, der eine Dicke von 10 nm aufweist und der aus Ti gebildet ist, in dieser Reihenfolge an dem piezoelektrischen Film 17 durch Spritzen gebildet, und ein sich ergebendes Objekt wird durch das Photolithographieverfahren strukturiert, so dass die obere Elektrode 18 gebildet wird.
  • (e) Danach wird der Wärmestrahlungsfilm 20, der aus AlN gebildet ist, von einem Umfang der oberen Elektrode 18 zu dem ersten Dünnfilmabschnitt gebildet, um eine Dicke von 680 nm aufzuweisen, und es wird eine Strukturierung durchgeführt, so dass die Öffnung 21 gebildet wird und die obere Elektrode 18 freiliegt.
  • (f) Dann wird der Stufenbildungsfilm 22, der aus einem SiO2-Film gebildet ist, an einer gesamten oberen Oberfläche der oberen Elektrode 18 angeordnet, die von der Öffnung 21 des Wärmestrahlungsfilms 20 freigelegt ist, um eine Dicke von 100 nm aufzuweisen.
  • (g) Als Nächstes wird eine obere Oberfläche des Stufenbildungsfilms 22 einem Trockenätzen unterzogen, so dass ein Abschnitt entlang dem Umfang des Stufenbildungsfilms 22 (d. h. ein Abschnitt entlang der Öffnung 21 des Wärmestrahlungsfilms 20) entfernt wird. Dadurch wird die Stufe 19 in dem Stufenbildungsfilm 22 entlang dem Umfang des Stufenbildungsfilms 22 gebildet. Es ist zu beachten, dass das Trockenätzen so durchgeführt wird, dass eine Dicke des Umfangsnachbarschaftsabschnitts 23 des Stufenbildungsfilms 22 um 20 nm dünner wird.

Nachdem der piezoelektrische Film 17 aus AlN gebildet ist, in (c) oben beschrieben, kann eine Oberfläche des piezoelektrischen Films 17 durch eine ICP-Ätzvorrichtung (ICP = Inductively Coupled Plasma, induktiv gekoppeltes Plasma), unter Verwendung eines Ar-Plasmas einem Ätzen unterzogen werden und einer Abflachungsbearbeitung unterzogen werden. Alternativ kann ein dünner piezoelektrischer Film gebildet werden und kann die Abflachungsbearbeitung an einer Oberfläche des dünnen piezoelektrischen Films durchgeführt werden und kann danach ein dicker piezoelektrischer Film gebildet werden und die Abflachungsbearbeitung an einer Oberfläche des dicken piezoelektrischen Films durchgeführt werden. Wie es oben beschrieben ist, wird durch das Abflachen des piezoelektrischen Films 17 eine Kristallinität des piezoelektrischen Films 17 verbessert und wird der piezoelektrische Resonator mit hervorragendem elektrischem Leistungswiderstand erhalten. Es ist zu beachten, dass ein Edelgas, wie beispielsweise He, Ne, Kr, Xe oder Rn, oder Gas-Cluster anstelle von Ar verwendet werden kann.

Eine Filmdicke, eine Resonanzfrequenz und eine Fläche für eine Kapazität von 1 pF bei dem Beispiel des Verfahrens zum Herstellen des piezoelektrischen Resonators 10 sind in Tabelle 1 unten gezeigt. Tabelle 1: Filmkonfiguration des Resonators, Resonanzfrequenz und Fläche für 1 pF

Filmdicke (nm)Stufenbildungsfilm SiO2100 nmGröße der Stufenätzung20 nmWärmestrahlungsfilm AlN680Obere Elektrode (Ti/Pt/Au/Pt/Ti)10/10/60/30/10piezoelektrischer Film AlN1580Untere Elektrode (Ti/Pt/Au/Pt/Ti)10/30/60/10/10Trägerfilm SiO2100Resonanzfrequenz (MHz)1880Fläche für Kapazität von 1 pH (μm2)18000

Bei dem Beispiel des Herstellungsverfahrens wird eine Störung unterdrückt, die durch eine Lamb-Welle bewirkt wird, wenn eine Breite D (siehe 2A) einer Stufenregion, die dem Umfangsnachbarschaftsabschnitt 23 des Stufenbildungsfilms 22 entspricht, in einem Bereich von 5 μm bis 25 μm liegt. Wenn ferner eine Größe eines Ätzens zum Bilden der Stufe 19 in einem Bereich von 20 nm ± 5 nm (ein Mittenwert ±25%) liegt, kann die Störung, die durch eine Lamb-Welle bewirkt wird, unterdrückt werden. Wenn zudem eine Breite L (siehe 2A), die der Zusatzfilmregion der unteren Elektrode 16 entspricht, größer oder gleich 10 μm ist, wird die durch die Lamb-Welle bewirkte Störung unterdrückt.

Die Störung ändert sich gemäß der Filmdicke des Wärmestrahlungsfilms 20. Eine Änderung einer Störcharakteristik, wenn die Dicke des Wärmestrahlungsfilms AlN graduell von 0 nm (d. h., der Wärmestrahlungsfilm 20 ist nicht gebildet) aus erhöht wird, wird in Smith-Diagrammen von 3A bis 3F gezeigt. Wie es in 3C, 3D und 3E gezeigt ist, wird die Störung unterdrückt, wenn die Dicke des Wärmestrahlungsfilms AlN in einem Bereich von 660 nm bis 700 nm liegt. Wie es in 3A, 3B und 3F gezeigt ist, wird die Störung jedoch häufig erzeugt, wenn die Dicke des Wärmestrahlungsfilms AlN in einem anderen Bereich als dem Bereich von 660 nm bis 700 nm liegt. Eine unnötige Schwingung wird in dem Schwingungsabschnitt gefangen und wird in Umfangsabschnitte der Elektroden gestreut, was zu einer Verschlechterung des Q-Faktors führt. Währenddessen wird eine Energie der unnötigen Schwingung in Wärmeenergie umgewandelt, was zu einer Wärmeerzeugung führt.

Wenn folglich die Dicke des Wärmestrahlungsfilms 20 in einem Bereich von 680 ± 20 nm (ein Mittenwert ±3%) liegt, wird die durch eine Lamb-Welle erzeugte Störung unterdrückt.

Als Nächstes wird in 4A und 4B ein Beispiel einer Verschlechterung eines elektrischen Leistungswiderstands gezeigt, die durch die Verschlechterung des Q-Faktors bewirkt wird.

Ein Test des elektrischen Leistungswiderstands wird an Resonatoren mit Resonanzcharakteristika durchgeführt, wie es in den Smith-Diagrammen von 4A und 4B gezeigt ist. Als ein Ergebnis des Tests betragen Durchbruchleistungen von Vorrichtungen der Resonatoren 1,0 W und 3,4 W und betragen Temperaturen der Vorrichtungen der Resonatoren beide 200°C. Das heißt, es ist offensichtlich, dass bei dem piezoelektrischen Resonator, bei dem die Störung häufig erzeugt wird, die Vorrichtung einen hohen Wärmewert aufweist, selbst wenn geringe elektrische Leistung geliefert wird, und einen geringen elektrischen Leistungswiderstand aufweist, wie es in 4A gezeigt ist. Es ist jedoch aus dem Test ersichtlich, dass bei dem piezoelektrischen Resonator, bei dem die Störung unterdrückt wird, wie es in 4B gezeigt ist, ein hervorragender elektrischer Leistungswiderstand erreicht wird.

Es ist zu beachten, dass der Test des elektrischen Leistungswiderstands, der hierin beschrieben ist, ein Test (Step-Up-Test) ist, beidem eine elektrische Leistung, die an einen piezoelektrischen Resonator geliefert werden soll, graduell gemäß einer Frequenzverschiebung erhöht wird, die durch eine Wärmeerzeugung bewirkt wird, d. h. eine elektrische Leistung, die geliefert werden soll, wird schrittweise erhöht.

Das heißt, durch ein zusätzliches Anordnen des Wärmestrahlungsfilms 20 wird die Störung unterdrückt und wird die Wärmeerzeugung aufgrund eines verschlechterten Q-Faktors unterdrückt.

Da ferner die Stufe 19 entlang des Umfangs des Stufenbildungsfilms 22 gebildet ist, wird die Störung in einem Frequenzbereich kleiner oder gleich der Resonanzfrequenz unterdrückt und folglich eine Wärmeerzeugung aufgrund eines verschlechterten Q-Faktors unterdrückt.

Zudem wird ein Teil der Wärme, die in dem Schwingungsabschnitt erzeugt wird, von der oberen Elektrode 18 durch den Stufenbildungsfilm 22, der sich in Kontakt mit der oberen Elektrode 18 befindet, zu dem ersten Dünnfilmabschnitt übertragen. Deshalb ist ein Wärmestrahlungsweg vergrößert und wird Wärme, die in dem Schwingungsabschnitt erzeugt wird, wirksam an einen Trageabschnitt abgestrahlt.

Als Nächstes wird eine Vergrößerung des Wärmestrahlungswegs und eine wirksame Abstrahlung von Wärme, die in dem Schwingungsabschnitt erzeugt wird, an die Trageeinheit beschrieben.

Im Allgemeinen ist ein Wärmewert Q, der von einer Oberflache A an eine Oberfläche B übertragen wird, die in 5 gezeigt sind, durch die folgende Gleichung (1) dargestellt: Q = λ·W·t·(TA – TB)/L(1)wobei
λ eine Warmeleitfähigkeit bezeichnet,
W eine Breite eines Wärmestrahlungswegs in einem Querschnitt bezeichnet,
t eine Dicke des Wärmeübertragungswegs in einem Querschnitt bezeichnet;
TA eine Temperatur der Oberfläche A bezeichnet,
TB eine Temperatur der Oberfläche B bezeichnet, und
L eine Länge des Wärmestrahlungswegs bezeichnet.

Eine inverse Zahl 1/R eines Wärmewiderstands R bezeichnet einen Index, der einen Pegel der Wärmeabstrahleigenschaft darstellt, und je größer der Wert 1/R ist, desto höher ist der Pegel der Wärmeabstrahleigenschaft. Unter Verwendung der Werte λ, W, t und L aus Gleichung (1), lässt sich der Wert 1/R durch Gleichung (2) unten darstellen: 1/R = λ·W·t/L(2)

Gemäß Ausdruck (2) ist der Pegel der Wärmeabstrahleigenschaft umso höher, je größer die Werte λ, W und t sind und je kleiner der Wert L ist.

Das heißt, in der verwandten Technik, die in dem Patentdokument 1 offenbart ist, wird die Wärme, die in dem Schwingungsabschnitt erzeugt wird, auf eine Verdrahtungseinheit, die aus einem Metallfilm mit einer Dicke von 100 nm bis 200 nm gebildet ist und die eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist, und einen Abschnitt des piezoelektrischen Films übertragen, der außerhalb der Schwingungseinheit angeordnet ist, und wird danach durch eine Region hindurch, in der der Wärmestrahlungsfilm gebildet ist, an die Trageeinheit ubertragen. Dann wird die Wärme beispielsweise durch ein Si-Substrat hindurch abgestrahlt, das ein guter Wärmeleiter ist.

Bei der Konfiguration des ersten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung jedoch wird die Wärme, die in dem Schwingungsabschnitt erzeugt wird, direkt an die Region, die dem Wärmestrahlungsfilm entspricht, übertragen, da der Wärmestrahlungsfilm sich in Kontakt mit dem Schwingungsabschnitt befindet. Danach erreicht die Wärme die Trägereinheit und wird durch das Si-Substrat hindurch abgestrahlt, das der gute Wärmeleiter ist. Folglich ist die Wärmeabstrahleffizienz verglichen mit dieser in der verwandten Technik drastisch verbessert.

Wenn ein Material, das bei der Konfiguration des piezoelektrischen Resonators 10 enthalten ist, für den Wärmestrahlungsfilm 20 verwendet wird, ist es nicht notwendig, ein anderes Material vorzubereiten. Deshalb wird eine Kostenverringerung einer Vorrichtung erreicht. Wärmeleitfähigkeiten verschiedener Materialbauglieder, die bei dem piezoelektrischen Resonator verwendet werden, sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2: verschiedene Materialbauglieder und Wärmeleitfähigkeiten

MaterialFormWärmeleitfähigkeit (W/mK)AlNC-Achsenausrichtungs-Dünnfilm50AlNNichtausrichtungsdünnfilm25ZnOC-Achsenausrichtungsdünnfilm5SiO2amorpher Dünnfilm1Diamantpolykristalliner/monokristalliner Dünnfilm900–2000DLC (Diamond-Like-Carbon)polykristalliner Dünnfilm40PtPolykristall70AuPolykristall320CuPolykristall390SiEinkristallvolumen150

Gemäß Tabelle 2 ist ersichtlich, dass AlN, das eine große Wärmeleitfähigkeit aufweist, für das isolierende Material geeignet ist, das für den Wärmestrahlungsfilm verwendet wird. Ferner kann Diamant oder DLC für den Wärmestrahlungsfilm verwendet werden und kann ALN, Diamant oder DLC für den Trägerfilm verwendet werden.

Ein Diamantdünnfilm wird durch ein Mikrowellenplasmaverfahren, ein Wärmefilamentverfahren, ein Hochfrequenzplasmaverfahren oder ein Verbrennungsflammverfahren gebildet. Ein DLC-Dünnfilm wird durch ein CVD-Verfahren (CVD = chemical vapor deposition, chemische Dampfabscheidung) gebildet, wie zum Beispiel insbesondere ein Plasma-CVD-Verfahren, ein PVC-Verfahren (PVC = physical vapor deposition, physikalische Dampfabscheidung), ein Spritzverfahren (Spattering-Verfahren) oder ein Ionenplattierverfahren.

Es ist zu beachten, dass ein leitfähiges Material fur den Wärmestrahlungsfilm verwendet werden kann. Wenn jedoch das leitfähige Material so angeordnet ist, um den gesamten Umfang des Schwingungsabschnitts zu bedecken, ist eine Konfiguration kompliziert, um zu verhindern, dass das leitfähige Material mit Leitungen kurzgeschlossen wird. Deshalb darf das leitfähige Material wirklich nur an einem Teil des Umfangs des Schwingungsabschnitts angeordnet sein und es kann zusätzlich eine unnötige parasitäre Kapazitat erzeugt werden oder beispielsweise eine elektromagnetische Störung (Interferenz) auftreten. Folglich wird vorzugsweise ein isolierender Film für den Wärmestrahlungsfilm 20 verwendet.

Bei dem piezoelektrischen Resonator 10 des ersten Ausführungsbeispiels sind Dicken von anderen Abschnitten als dem Schwingungsabschnitt in dem zweiten Dünnfilmabschnitt durch Hinzufügen des Wärmestrahlungsfilms 20 mit der Öffnung 21, die für den Schwingungsabschnitt gebildet ist, erhöht, während eine erwünschte Resonanzfrequenz erreicht wird. Dadurch wird eine Stärke einer Membrankonfiguration verbessert, bei der der zweite Dünnfilmabschnitt von dem Substrat getrennt ist.

Erste Modifikation

Wie es in 6 gezeigt ist, die eine Schnittansicht eines piezoelektrischen Resonators 10a ist, kann ein Abschnitt 21a des Wärmestrahlungsfilms 20 sich mit zumindest einem Abschnitt des Schwingungsabschnitts überlappen. In diesem Fall bedeckt der Wärmestrahlungsfilm 20 zumindest einen Abschnitt des Schwingungsabschnitts.

Zweite Modifikation

Wie es in 7 gezeigt ist, die eine Draufsicht des piezoelektrischen Resonators 10b ist, erstreckt sich der Wärmestrahlungsfilm 20 eventuell lediglich in eine Richtung (in eine laterale Richtung der Zeichnung), in die sich Abschnitte außer der sich erstreckenden Leitungsabschnitte der unteren Elektrode 16 und der oberen Elektrode 18 erstrecken, aber erstrecken sich nicht in eine Richtung, in die sich die erstreckenden Leitungsabschnitte erstrecken (in eine vertikale Richtung der Zeichnung).

Zweites Ausführungsbeispiel

Eine Konfiguration eines zweiten Ausführungsbeispiels ist im Grunde dieselbe wie diese des ersten Ausführungsbeispiels. Hierin sind im Folgenden Komponenten, die die gleichen wie diese des ersten Ausführungsbeispiels sind, durch die gleichen Bezugszeichen wie diese bezeichnet, die bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet werden, und wird hauptsächlich ein Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.

Wie es in Tabelle 3 gezeigt ist, die sich von Tabelle 1 des ersten Ausführungsbeispiels unterscheidet, unterscheidet sich ein piezoelektrischer Resonator des zweiten Ausführungsbeispiels von diesem des ersten Ausführungsbeispiels in einer Filmkonfiguration. Tabelle 3: Filmkonfiguration des Resonators, Resonanzfrequenz und Fläche für 1 pF

Filmdicke (nm)Stufenbildungsfilm SiO2100 nmGröße der Stufenätzung20 nmWärmestrahlungsfilm AlN900Obere Elektrode (Ti/Pt/Au/Pt/Ti)10/10/80/70/10piezoelektrischer Film AlN1135Untere Elektrode (Ti/Pt/Au/Pt/Ti)10/70/80/10/10Trägerfilm SiO2100Resonanzfrequenz (MHz)1880Fläche für Kapazität von 1 pH (μm2)13000

Smith-Diagramme von 8A bis 8F stellen Resonanzcharakteristika dar, wenn lediglich eine Dicke eines Wärmestrahlungsfilms AlN verändert wird. Wie es in 8C und 8D gezeigt ist, verhindert der Wärmestrahlungsfilm AlN eine Erzeugung einer Störung aufgrund einer Lamb-Welle, wenn die Dicke des Wärmestrahlungsfilms AlN innerhalb eines Bereichs von 900 nm ± 20 nm (ein Mittenwert ±2,3%) liegt.

Wenn Tabelle 3 mit Tabelle 1 verglichen wird, ist eine Fläche, die zum Anordnen eines Resonators mit einer Kapazität von 1 pF erforderlich ist, bei einer Konfiguration des zweiten Ausführungsbeispiels ausgehend von der Fläche der Konfiguration des ersten Ausführungsbeispiels um 27 verringert. Daher erreicht das zweite Ausführungsbeispiel eine Miniaturisierung der Vorrichtung. Da ferner lediglich eine geringe Fläche für einen Schwingungsabschnitt erforderlich ist, wird ein Abstand, in dem Wärme, die in der Mitte des Schwingungsabschnitts erzeugt wird, eine Wärmeabstrahlfilmeinheit erreicht, gering. Folglich werden eine hervorragende Wärmestrahlungseigenschaft und ein hervorragender elektrischer Leistungswiderstand erreicht.

Drittes Ausführungsbeispiel

Ein piezoelektrischer Resonator eines dritten Ausführungsbeispiels wird mit Bezug auf 9A bis 9C beschrieben, die Schnittansichten sind.

Eine Konfiguration des piezoelektrischen Resonators des dritten Ausführungsbeispiels ist dieselbe wie diese des ersten Ausführungsbeispiels mit der Ausnahme, dass eine Verjungung in der Nachbarschaft eines Endabschnitts eines Wärmestrahlungsfilms, der sich in Kontakt mit dem Schwingungsabschnitt befindet, oder eines Endabschnitts des Wärmestrahlungsfilms gebildet ist, der mit dem Schwingungsabschnitt überlappt. Ein Stufenbildungsfilm und ein Trägerfilm sind in 9 nicht gezeigt. Der Stufenbildungsfilm und der Trägerfilm können jedoch optional angeordnet sein.

Bei einem piezoelektrischen Resonator 10p, der in 9A gezeigt ist, überlappt ein Endabschnitt 21p einer sich verjüngenden Form im Querschnitt, die in einem Wärmestrahlungsfilm 20 enthalten ist, eine obere Elektrode 18, so dass der Wärmestrahlungsfilm 20 an einem Abschnitt innerhalb eines Umfangs des Schwingungsabschnitts überlappt, wenn transparent von einer Filmdickenrichtung aus betrachtet.

Bei einem piezoelektrischen Resonator 10q, der in 9B gezeigt ist, ist ein Endabschnitt 21q einer sich verjüngenden Form in einem Querschnitt, die in einem Wärmestrahlungsfilm 20 enthalten ist, in Kontakt mit einer oberen Elektrode 18, so dass der Wärmestrahlungsfilm 20 sich in Kontakt mit einem Schwingungsabschnitt befindet, wenn transparent von einer Filmdickenrichtung aus betrachtet.

Bei einem piezoelektrischen Resonator 10r, der in 9C gezeigt ist, überlappt eine obere Elektrode 18 an einem Endabschnitt 21r einer sich verjüngenden Form in einem Querschnitt, die in einem Wärmestrahlungsfilm 20 enthalten ist, so dass der Wärmestrahlungsfilm 20 durch einen Abschnitt innerhalb eines Umfangs eines Schwingungsabschnitts überlappt ist, wenn transparent von einer Filmdickenrichtung aus betrachtet.

In jedem Fall wird, da eine akustische Charakteristik graduell in dem Endabschnitt des Schwingungsabschnitts aufgrund der Verjüngung verändert wird, die in jedem der Kantenabschnitte 21p, 21q und 21r der jeweiligen Warmestrahlungsfilme 20 gebildet ist, ein Bereich einer erlaubten Verlagerung der Wärmestrahlungsfilme 20, die eine Störung unterdrücken können, groß und wird folglich eine Herstellungsmarge größer. Bei einem Verjüngungswinkel von 90 Grad (vertikal) beispielsweise, wenn eine Breite X einer überlappenden Region (siehe 9A) X ≤ 0,5 μm erfüllt, wird die Störung ausreichend unterdrückt. Bei einem Verjüngungswinkel von 45 Grad, wenn die Breite X X < 1,0 μm erfüllt, wird die Störung ausreichend unterdrückt. Das heißt, wenn der Verjüngungswinkel kleiner wird, wird der Bereich einer erlaubten Verlagerung größer.

Viertes Ausführungsbeispiel

Ein piezoelektrisches Filter eines vierten Ausführungsbeispiels wird mit Bezug auf 10 und 11 beschrieben.

Wie es in 10 gezeigt ist, die eine Schnittansicht ist, ist ein piezoelektrisches Filter 10k derart konfiguriert, dass eine Mehrzahl piezoelektrischer Resonatoren S1 und P1 an einem einzigen Substrat 12 angeordnet sind. Das heißt, eine Mehrzahl von Schwingungsabschnitten 24s und 24t sind an einem zweiten Dünnfilmabschnitt gebildet, der von dem Substrat 12 getrennt ist, wobei ein Zwischenraum 13 zwischen denselben angeordnet ist. Der Schwingungsabschnitt 24s ist konfiguriert, derart, dass ein piezoelektrischer Film k zwischen Elektroden 16s und 18s angeordnet ist, und der Schwingungsabschnitt 24t ist konfiguriert, derart, dass der piezoelektrische Film 17k zwischen Elektroden 16t und 18t angeordnet ist. Das piezoelektrische Filter 10k, wie es in 11 gezeigt ist, die ein Schaltungsdiagramm ist, weist eine grundlegende L-Form und eine einstufige Konfiguration auf, einschließlich eines piezoelektrischen Resonators S1, der in Reihe geschaltet ist, und eines piezoelektrischen Resonators P1, der parallel geschaltet ist, und derartige grundlegende Konfigurationen sind miteinander in mehreren Stufen auf kaskadierte Weise verbunden.

Eine Filmkonfiguration eines Beispiels eines Verfahrens zum Herstellen des piezoelektrischen Filters 10k ist in Tabelle 4 unten gezeigt. Tabelle 4: Filmkonfiguration des Resonators, Resonanzfrequenz und Fläche für 1 pF

Filmdicke (nm)Reihenresonator (S1)Parallelresonator (P1)Stufenbildungsfilm SiO2100 nm100 nmGröße der Stufenätzung20 nm20 nmWärmestrahlungsfilm AlN680680Obere Elektrode (Ti/Pt/Au/Pt/Ti)10/10/60/30/1010/10/60/30/10piezoelektrischer Film AlN15801580Untere Elektrode (Ti/Pt/Au/Pt/Ti)10/30/60/10/1010/30/60/10/10Trägerfilm SiO2100100Resonanzfrequenz (MHz)18801822Fläche für Kapazität von 1 pH (μm2)1800018000

Bei dem piezoelektrischen Filter 10k des vierten Ausführungsbeispiels wird eine Welligkeit unterdrückt und wird eine Wärmeerzeugung, die durch einen Verlustanstieg bewirkt wird, unterdrückt und wird folglich ein hervorragender elektrischer Leistungswiderstand erreicht. Ferner ist ein Wärmestrahlungsweg vergrößert und wird Wärme, die in den Schwingungsabschnitten erzeugt wird, wirksam zu einem Trägerabschnitt abgestrahlt und wird folglich ein hervorragender elektrischer Leistungswiderstand erreicht.

Wenn der piezoelektrische Film AlN von Tabelle 4 gebildet werden soll, wie bei dem piezoelektrischen Resonator des ersten Ausführungsbeispiels, wird der piezoelektrische Film 17k gebildet und wird eine Oberfläche des piezoelektrischen Films 17k einer Abflachungsbearbeitung unterzogen. Danach wird ein piezoelektrischer Film des Parallelresonators P1, der eine niedrigere Resonanzfrequenz aufweist, durch ein Resist bedeckt und dann wird eine Oberfläche eines piezoelektrischen Films des Reihenresonators S1, der eine hohe Resonanzfrequenz aufweist, einer Abflachungsbearbeitung unterzogen.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Eine Konfiguration eines piezoelektrischen Filters eines fünften Ausführungsbeispiels ist dieselbe wie diese des piezoelektrischen Filters des vierten Ausführungsbeispiels, mit Ausnahme einer Filmkonfiguration. Die Filmkonfiguration des fünften Ausführungsbeispiels ist in Tabelle 5 unten gezeigt. Tabelle 5: Filmkonfiguration des Resonators, Resonanzfrequenz und Fläche für 1 pF

Filmdicke (nm)Reihenresonator (S1)Parallelresonator (P1)Stufenbildungsfilm SiO2100 nm100 nmGröße der Stufenätzung20 nm20 nmWärmestrahlungsfilm AlN900900Obere Elektrode (Ti/Pt/Au/Pt/Ti)10/10/80/70/1010/10/80/70/10piezoelektrischer Film AlN11351135Untere Elektrode (Ti/Pt/Au/Pt/Ti)10/70/80/10/1010/95/80/10/10Tragerfilm SiO2100100Resonanzfrequenz (MHz)18801822Fläche für Kapazität von 1 pH (μm2)1300013000

Bei dem piezoelektrischen Filter des fünften Ausführungsbeispiels sind Flächen, die zum Anordnen der Resonatoren mit Kapazitäten von 1 pF erforderlich sind, verglichen mit der Konfiguration des vierten Ausführungsbeispiels jeweils um 27% verringert. Daher erreicht das fünfte Ausführungsbeispiel eine Miniaturisierung einer Vorrichtung. Da ferner lediglich kleine Flächen für jeweilige Schwingungsabschnitte erforderlich sind, ist ein Abstand gering, in dem Wärme, die in der Mitte von jedem der Schwingungsabschnitte erzeugt wird, eine Wärmestrahlungsfilmeinheit erreicht. Folglich werden eine hervorragende Wärmestrahlungseigenschaft und ein hervorragender elektrischer Leistungswiderstand erreicht.

Sechstes Ausführungsbeispiel

Ein piezoelektrisches Filter eines sechsten Ausführungsbeispiels wird mit Bezug auf 12 und 13 beschrieben.

Wie es in 12 gezeigt ist, die ein Schaltungsdiagramm ist, ist das piezoelektrische Filter des sechsten Ausführungsbeispiels konfiguriert, derart, dass piezoelektrische Resonatoren P1 bis P3 mit piezoelektrischen Resonatoren S1 bis S4 parallel geschaltet sind, die miteinander in Reihe geschaltet sind. Bei dem piezoelektrischen Filter sind die piezoelektrischen Resonatoren S1 bis S4 und P1 bis P3 angeordnet, wie es in 13 gezeigt ist, die eine obere Draufsicht ist.

Filmkonfigurationen der Resonatoren S1 bis S4 und P1 bis P3 bei einem Beispiel eines Verfahrens zum Herstellen des piezoelektrischen Filters des sechsten Ausführungsbeispiels sind in Tabelle 6 unten gezeigt. Tabelle 6: Filmkonfigurationen des Resonators, Resonanzfrequenz und Fläche für 1 pF

Filmdicke (nm)Reihenresonatoren (S1, S2, S3, S4)Parallelresonatoren (P1, P2, P3)Stufenbildungsfilm SiO2100 nm100 nmGröße der Stufenätzung20 nm20 nmWärmestrahlungsfilm AlN680680Obere Elektrode (Ti/Pt/Au/Pt/Ti)10/10/60/30/1010/10/60/30/10piezoelektrischer Film AlN15801580Untere Elektrode (Ti/Pt/Au/Pt/Ti)10/30/60/10/1010/30/60/10/10Trägerfilm SiO2100100Resonanzfrequenz (MHz)18801822Fläche für Kapazität von 1 pH (μm2)1800018000

Charakteristische Werte der Resonatoren S1 bis S4 und P1 bis P3 sind in Tabelle 7 unten gezeigt. Tabelle 7: charakteristische Werte von Resonatoren des Filters

S1S2S3S4P1P2P3Kapazität (pF)1,71,11,11,72,21,72,2Δf (MHz)57565657555555Fläche (μm2)30300196001960030300393003030039300

Tabellen 6 und 7 zeigen ein Beispiel eines Verfahrens zum Herstellen eines Tx-Filters fur ein US-PCS-Band (Durchlassband: 1850 MHz bis 1910 MHz).

Irgendwelche des ersten bis fünften Ausführungsbeispiels können für Querschnittskonfigurationen der piezoelektrischen Resonatoren und des piezoelektrischen Filters eingesetzt werden. Ferner können die Filmkonfigurationen der piezoelektrischen Resonatoren, die in dem fünften Ausführungsbeispiel (Tabelle 5) gezeigt sind, eingesetzt werden.

Formen der Schwingungsabschnitte der Resonatoren sind vorzugsweise ein Rechteck, wenn in eine Filmdickenrichtung hindurch betrachtet. Formen der Schwingungsabschnitte der Resonatoren, transparent in eine Filmdickenrichtung betrachtet, sind durch eine Kombination von Rechtecken, oder Rechtecke, von denen jedes ein Verhältnis einer kurzen Seite zu einer langen Seite von zwei oder weniger aufweist, und insbesondere Rechtecke, von denen jedes ein goldenes Verhältnis einer kurzen Seite zu einer langen Seite aufweist (d. h. Rechtecke, von denen jedes ein Verhältnis einer kurzen Seite zu einer langen Seite von 1:1,6 aufweist) gebildet. Durch dies wird eine unnötige Region bei dem in 13 gezeigten Layout beseitigt und wird folglich eine Fläche des gesamten Filters verringert.

Es ist zu beachten, dass das goldene Verhältnis das schönste Verhältnis ist und ein Näherungswert desselben 1:1,681 beträgt. Das heißt, das goldene Verhältnis ist ein Verhältnis a:b, das erhalten wird, wenn ein Liniensegment in zwei Abschnitte geteilt wird, die eine Länge von a und eine Länge von b aufweisen, so dass ein Ausdruck a:b = b:(a + b) erfüllt ist.

Siebtes Ausführungsbeispiel

Ein piezoelektrischer Resonator eines siebten Ausführungsbeispiels wird mit Bezug auf 14A bis 14C beschrieben.

Wie bei dem piezoelektrischen Resonator des ersten Ausführungsbeispiels umfasst ein piezoelektrischer Resonator 10x, der in 14A gezeigt ist, die eine Schnittansicht ist, einen Schwingungsabschnitt 24x, bei dem ein piezoelektrischer Dünnfilm 17x zwischen Elektroden 16x und 18x angeordnet ist, und einen Wärmestrahlungsfilm 20, der sich in Kontakt mit einem Umfang einer oberen Elektrode 18x befindet, der als ein Umfang des Schwingungsabschnitts 24x dient, wenn in eine Filmdickenrichtung hindurch betrachtet. Es ist zu beachten, dass der Wärmestrahlungsfilm 20 sich so erstrecken kann, um den Umfang der oberen Elektrode 18x zu übersteigen und mit einem Abschnitt in der Nachbarschaft des Umfangs der oberen Elektrode 18x zu überlappen, der als der Umfang des Schwingungsabschnitts 24x dient, wenn in eine Filmdickenrichtung hindurch betrachtet.

Ungleich dem piezoelektrischen Resonator des ersten Ausführungsbeispiels ist ein Akustikreflexionsfilm 30x, der derart konfiguriert ist, dass Filme 32x mit geringer akustischer Impedanz, die Dicken von λ/4 aufweisen, und Filme 34x mit hoher akustischer Impedanz, die Dicken von λ/4 aufweisen, abwechselnd laminiert sind, zwischen dem Schwingungsabschnitt 24x und einem Substrat 12x angeordnet. Der Wert λ(m) wird unter Verwendung einer Schallgeschwindigkeit (m/s) eines Materials und einer Betriebsfrequenz f (Hz) eines Resonators durch die folgende Gleichung bestimmt: λ = v/f. Eine Schwingung des Schwingungsabschnitts 24x wird durch den Akustikreflexionsfilm 30x reflektiert und nicht an das Substrat 12x übertragen. Das heißt, das Substrat 12x und der Schwingungsabschnitt 24x sind durch den Akustikreflexionsfilm 30x voneinander akustisch getrennt.

Die Filme 32x mit geringer akustischer Impedanz sind aus SiO2, SiOC, Polyimid oder Al gebildet und die Filme 34x mit hoher akustischer Impedanz sind aus Ta2O5, Diamant, DLC (Diamond-Like Carbon, diamantähnlicher Kohlenstoff), Si, SiN, AlN, Au, Pt, Ru, W oder Mo gebildet.

Obwohl es nicht gezeigt ist, ist der Akustikreflexionsfilm 30x nicht in einem Abschnitt entfernt von dem Schwingungsabschnitt 24x in dem piezoelektrischen Resonator 30x angeordnet. Daher ist ein Dunnfilmabschnitt, der den piezoelektrischen Film 17 umfasst, der über dem akustischen Reflexionsfilm 30x angeordnet ist, direkt durch das Substrat 24x getragen, ohne den akustischen Reflexionsfilm 30x an Abschnitten entfernt von dem Schwingungsabschnitt 24x.

Wie es aus einem piezoelektrischen Resonator 10y, der in 14B gezeigt ist, die eine Schnittansicht ist, und einem piezoelektrischen Resonator 10z zu erkennen ist, der in 14C gezeigt ist, die eine Schnittansicht ist, ist zu beachten, dass ein piezoelektrischer Resonator derart konfiguriert sein kann, dass ein Dünnfilmabschnitt durch ein Substrat 12y durch sich erstreckende Abschnitte von einigen der Filme 32y mit geringer akustischer Impedanz und der Filme 34y mit hoher akustischer Impedanz getragen ist, die in einem akustischen Reflexionsfilm 30y an einem Abschnitt entfernt von einem Schwingungsabschnitt 24y enthalten sind, der einen piezoelektrischen Dünnfilm 17y umfasst, der zwischen Elektroden 16y und 18y angeordnet ist, oder derart konfiguriert sein kann, dass ein Dünnfilmabschnitt durch ein Substrat 12z durch sich erstreckende Abschnitte von einigen der Filme 32z mit geringer akustischer Impedanz und der Filme 34z mit hoher akustischer Impedanz getragen ist, die in einem akustischen Reflexionsfilm 30z an einem Abschnitt entfernt von einem Schwingungsabschnitt 24z enthalten sind, der einen piezoelektrischen Dünnfilm 17z umfasst, der zwischen Elektroden 16z und 18z angeordnet ist.

Bei den piezoelektrischen Resonatoren 10x, 10y und 10z werden eine hervorragende mechanische Festigkeit und eine hervorragende Wärmestrahlungseigenschaft erreicht, da keine Zwischenräume zwischen dem Schwingungsabschnitt 24x und dem Substrat 12x, zwischen dem Schwingungsabschnitt 24y und dem Substrat 12y und zwischen dem Schwingungsabschnitt 24z und dem Substrat 12z gebildet sind.

Achtes Ausführungsbeispiel

Wie es in 15 gezeigt ist, die ein Schaltungsdiagramm ist, umfasst ein DPX (Verzweigungsfilter) 50 eines achten Ausführungsbeispiels piezoelektrische Filter, die piezoelektrische Resonatoren 51 bis 65 umfassen, die irgendwelchen der piezoelektrischen Resonatoren und der piezoelektrischen Filter gemäß dem ersten bis siebten Ausführungsbeispiel entsprechen, und umfasst ferner Induktoren L1 bis L8. BAW-Resonatoren, die irgendwelchen der Resonatoren entsprechen, die in dem ersten bis siebten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, können als die Resonatoren 51 bis 65 verwendet werden und zum Teil können SAW-Resonatoren oder Elastisch-Grenzwelle-Resonatoren eingesetzt werden.

Der DPX 50, der in 15 gezeigt ist, ist derart konfiguriert, dass unsymmetrische Signale in einen Tx-Anschluss eingegeben und von einem Rx-Anschluss ausgegeben werden. Wenn jedoch Filter, wie beispielsweise längs gekoppelte SAW-Filter, längs gekoppelte BAW-Filter oder Elastisch-Grenzwelle-Filter, die eine Funktion eines Umwandelns unsymmetrischer Signale in symmetrische Signale haben, eingesetzt werden, kann der Rx-Anschluss symmetrische Signale ausgeben.

Neuntes Ausführungsbeispiel

Wie es in 16 gezeigt ist, die ein Schaltungsdiagramm ist, umfasst ein DPX (Verzweigungsfilter) 50a eines neunten Ausführungsbeispiels piezoelektrische Filter, die piezoelektrische Resonatoren 51a bis 65a umfassen, die irgendwelchen der piezoelektrischen Resonatoren und der piezoelektrischen Filter gemaß dem ersten bis siebten Ausführungsbeispiel entsprechen, und umfasst ferner Induktoren L1 bis L9 und einen Widerstand 70.

Bei dem DPX 50a des neunten Ausführungsbeispiels ist der Induktor L9 mit dem Resonator 64a parallel geschaltet, der in einem Rx-Filter enthalten ist. Die Resonatoren 58, 60 und 62, die in dem Rx-Filter enthalten sind, sind Reihenresonatoren mit im Wesentlichen identischen Betriebsfrequenzen. Die Resonatoren 59, 61, 63 und 65 sind Parallelresonatoren mit Betriebsfrequenzen, die niedriger als diese der Reihenresonatoren sind. Eine Betriebsfrequenz des Reihenresonators 64 ist vorzugsweise niedriger als diese der anderen Reihenresonatoren 58, 60 und 62 und höher als diese der Parallelresonatoren 59, 61, 63 und 65. Bei dieser Konfiguration wird ein Filter mit einem breiten Durchlassband unter Verwendung von Resonatoren realisiert, die eine geringe Teilbandbreite aufweisen.

Schlussfolgerung

Wie es oben beschrieben ist, wird die Wärmestrahlungseigenschaft verbessert und wird eine Wärmeerzeugung, die durch eine unnötige Schwingung bewirkt wird, unterdrückt, da der Wärmestrahlungsfilm, der sich von dem Umfang des Schwingungsabschnitts zu dem ersten Dünnfilmabschnitt erstreckt, so gebildet ist, dass der Wärmestrahlungsfilm sich in Kontakt mit einem Abschnitt, der dem Umfang des Schwingungsabschnitts der Elektroden entspricht, befindet oder mit demselben überlappt.

Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorhergehenden Ausführungsbeispiele begrenzt ist und verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können.