(57)【要約】      （修正有）【課題】ＳＨ（Shear-Horizontal）モードによる不要応答を抑制したマルチモード弾性表面波フィルタを提供する。【解決手段】マルチモード弾性表面波フィルタ１０は、互いに縦結合された複数のインターディジタルトランスデューサ電極１２、１３及び１４と、当該複数のインターディジタルトランスデューサ電極の対向側の弾性反射器１５及び１６とを含む。弾性反射器は、マルチモード弾性表面波フィルタのＳＨモードによるスプリアスを抑制するべく配列された弾性反射器指を含む。弾性反射器指は、階段状長さ及び／又は傾斜ピッチを含む。【選択図】図１Ａ
2020088860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチモード弾性表面波フィルタであって、
第１インターディジタルトランスデューサ電極及び第２インターディジタルトランスデューサ電極を含む複数のインターディジタルトランスデューサ電極と、
前記複数のインターディジタルトランスデューサ電極の対向側の弾性反射器と
を含み、
前記第１インターディジタルトランスデューサ電極は、前記第２インターディジタルトランスデューサ電極に縦結合され、
前記弾性反射器は、前記マルチモード弾性表面波フィルタのShear-Horizontalモードによる不要応答を抑制するべく配列された弾性反射器指を含み、
前記マルチモード弾性表面波フィルタは、無線周波数信号をフィルタリングするべく構成される、マルチモード弾性表面波フィルタ。
【請求項２】
前記弾性反射器指は、階段状反射器長さを有する、請求項１のマルチモード弾性表面波フィルタ。
【請求項３】
前記弾性反射器指のピッチが変調される、請求項２のマルチモード弾性表面波フィルタ。
【請求項４】
前記インターディジタルトランスデューサ電極の対向側の弾性反射器は、互いに異なるピッチを有する、請求項２のマルチモード弾性表面波フィルタ。
【請求項５】
前記弾性反射器指が階段状長さを有するエリアに金属充填をさらに含む、請求項２のマルチモード弾性表面波フィルタ。
【請求項６】
前記弾性反射器指は傾斜ピッチを有する、請求項１のマルチモード弾性表面波フィルタ。
【請求項７】
前記傾斜ピッチは、前記弾性反射器の隣接する弾性反射器指の異なる対応部分間で異なるスペーシングを含む、請求項６のマルチモード弾性表面波フィルタ。
【請求項８】
前記複数のインターディジタルトランスデューサ電極と並列に配列された複数の第２インターディジタルトランスデューサ電極と、
前記第２インターディジタルトランスデューサ電極の対向側の第２弾性反射器と
をさらに含む、請求項１のマルチモード弾性表面波フィルタ。
【請求項９】
前記弾性反射器は、開口方向について対称的である、請求項１のマルチモード弾性表面波フィルタ。
【請求項１０】
前記弾性反射器指は傾斜ピッチ及び階段状長さを有する、請求項１のマルチモード弾性表面波フィルタ。
【請求項１１】
温度補償層及び圧電層をさらに含み、
前記温度補償層は、前記複数のインターディジタルトランスデューサ電極及び前記圧電層を覆うように位置決めされる、請求項１のマルチモード弾性表面波フィルタ。
【請求項１２】
前記温度補償層は二酸化ケイ素層である、請求項１１の弾性波フィルタ。
【請求項１３】
支持基板と、
前記支持基板上の圧電層と
をさらに含み、
前記複数のインターディジタルトランスデューサ電極は前記圧電層上に存在して前記圧電層と物理的に接触する、請求項１のマルチモード弾性表面波フィルタ。
【請求項１４】
前記第１インターディジタルトランスデューサ電極は２つの金属層を含む、請求項１のマルチモード弾性表面波フィルタ。
【請求項１５】
マルチモード弾性表面波フィルタによって無線周波数信号をフィルタリングする方法であって、
無線周波数信号を前記マルチモード弾性表面波フィルタに与えることと、
前記マルチモード弾性表面波フィルタによって前記無線周波数信号をフィルタリングすることと、
前記フィルタリング中に、前記マルチモード弾性表面波フィルタの弾性反射器によって前記マルチモード弾性表面波フィルタのShear-Horizontalモードによる不要応答を抑制することと
を含み、
前記マルチモード弾性表面波フィルタは、
複数の縦結合インターディジタルトランスデューサ電極と、
前記複数の縦結合インターディジタルトランスデューサ電極の対向側の弾性反射器と
を含む、方法。
【請求項１６】
前記弾性反射器はそれぞれが、階段状長さを有する弾性反射器指を含む、請求項１５の方法。
【請求項１７】
前記弾性反射器はそれぞれが、傾斜ピッチを有する弾性反射器指を含む、請求項１５の方法。
【請求項１８】
パッケージ状モジュールであって、
パッケージ基板と、
前記パッケージ基板上の無線周波数スイッチと、
前記パッケージ基板上のマルチモード弾性表面波フィルタと
を含み、
前記マルチモード弾性表面波フィルタは、前記無線周波数スイッチが与える無線周波数信号をフィルタリングするべく構成され、
前記マルチモード弾性表面波フィルタは、
複数の縦結合インターディジタルトランスデューサ電極と、
前記複数の縦結合インターディジタルトランスデューサ電極の対向側の弾性反射器と
を含み、
前記弾性反射器は、前記マルチモード弾性表面波フィルタのShear-Horizontalモードによる不要応答を抑制するべく配列された弾性反射器指を含む、パッケージ状モジュール。
【請求項１９】
前記マルチモード弾性表面波フィルタは、前記無線周波数スイッチに結合されたフィルタに含まれ、
前記フィルタは、前記マルチモード弾性表面波フィルタに結合された複数の弾性波共振器を含む、請求項１８のパッケージ状モジュール。
【請求項２０】
前記パッケージ基板上の無線周波数増幅器をさらに含み、
前記無線周波数増幅器は、前記マルチモード弾性表面波フィルタに結合される、請求項１８のパッケージ状モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権出願の相互参照
本願は、「ダブルモード弾性表面波フィルタ」との名称の２０１８年１１月１６日に出願された米国仮特許出願第６２／７６８，６７４号の優先権の利益を主張し、その開示は全体がここに参照により組み入れられる。
【０００２】
本開示の実施形態は弾性波フィルタに関し、詳しくは、マルチモード弾性表面波フィルタに関する。
【背景技術】
【０００３】
無線周波数電子システムには弾性波フィルタを実装することができる。例えば、携帯電話機の無線周波数フロントエンドにおけるフィルタは、弾性波フィルタを含み得る。弾性波フィルタは、無線周波数信号をフィルタリングすることができる。弾性波フィルタは、帯域通過フィルタとしてよい。複数の弾性波フィルタを、マルチプレクサとして配列することができる。例えば、２つの弾性波フィルタをデュプレクサとして配列することができる。
【０００４】
弾性波フィルタは、無線周波数信号をフィルタリングするべく配列された複数の弾性波共振器を含み得る。複数例の弾性波フィルタには、弾性表面波（ＳＡＷ）フィルタ及びバルク弾性波（ＢＡＷ）フィルタが含まれる。ＳＡＷフィルタのＳＡＷ共振器は典型的に、インターディジタルトランスデューサ電極を圧電基板上に含む。ＳＡＷ共振器は、弾性表面波を生成するべく配列される。ＳＡＷフィルタは、ダブルモードＳＡＷ（ＤＭＳ）フィルタのようなマルチモードＳＡＷフィルタを含む。
【発明の概要】
【０００５】
特許請求の範囲に記載のイノベーションはそれぞれが、いくつかの側面を有し、その単独の一つのみが、その所望の属性に対して関与するわけではない。特許請求の範囲を制限することなく、本開示のいくつかの卓越した特徴の概要が以下に記載される。
【０００６】
本開示の一側面は、複数のインターディジタルトランスデューサ電極と、当該複数のインターディジタルトランスデューサ電極の対向側の弾性反射器とを含むマルチモード弾性表面波フィルタである。複数のインターディジタルトランスデューサ電極は、第１インターディジタルトランスデューサ電極と、第２インターディジタルトランスデューサ電極とを含む。第１インターディジタルトランスデューサ電極は、第２インターディジタルトランスデューサ電極に縦結合される。弾性反射器は、マルチモード弾性表面波フィルタのShear Horizontal（ＳＨ）モードによる不要応答を抑制するべく配列された弾性反射器指を含む。マルチモード弾性表面波フィルタは、無線周波数信号をフィルタリングするべく構成される。
【０００７】
弾性反射器指は、階段状の反射器長さを有し得る。弾性反射器指のピッチは、変調させることができる。インターディジタルトランスデューサ電極の対向側の弾性反射器は、互いに異なるピッチを有してよい。弾性反射器指が階段状長さを有するエリアには、金属充填が存在してよい。
【０００８】
弾性反射器指は、傾斜ピッチを有してよい。傾斜ピッチは、弾性反射器の隣接弾性反射器指の異なる対応部分間で異なるスペーシングを含み得る。
【０００９】
マルチモード弾性表面波フィルタはさらに、複数のインターディジタルトランスデューサ電極に並列に配列された複数の第２インターディジタルトランスデューサ電極と、第２インターディジタルトランスデューサ電極の対向側の第２弾性反射器とを含み得る。
【００１０】
弾性反射器は、開口方向について対称的としてよい。
【００１１】
弾性反射器指は、傾斜ピッチ及び階段状長さを有してよい。
【００１２】
マルチモード弾性表面波フィルタはさらに、温度補償層及び圧電層を含んでよい。ここで、温度補償層は、複数のインターディジタルトランスデューサ電極及び圧電層を覆うように位置決めされる。温度補償層は、二酸化ケイ素層としてよい。
【００１３】
マルチモード弾性表面波フィルタはさらに、支持基板と、当該支持基板上の圧電層とを含んでよい。ここで、複数のインターディジタルトランスデューサ電極は、圧電層上に存在して圧電層に物理的に接触する。
【００１４】
第１インターディジタルトランスデューサ電極は、２つの金属層を含み得る。
【００１５】
本開示の他側面は、無線周波数信号を、マルチモード弾性表面波フィルタによってフィルタリングする方法である。方法は、無線周波数信号をマルチモード弾性表面波フィルタに与えることと、無線周波数信号をマルチモード弾性表面波フィルタによってフィルタリングすることであって、マルチモード弾性表面波フィルタは、複数の縦結合インターディジタルトランスデューサ電極と、当該複数の縦結合インターディジタルトランスデューサ電極の対向側の弾性反射器とを含むことと、フィルタリング中に、マルチモード弾性表面波フィルタの弾性反射器によってマルチモード弾性表面波フィルタのShear-Horizontal（ＳＨ）モードによる不要応答を抑制することとを含む。
【００１６】
弾性反射器はそれぞれが、階段状長さを有する弾性反射器指を含み得る。代替的又は付加的に、弾性反射器はそれぞれが、傾斜ピッチを有する弾性反射器指を含み得る。
【００１７】
本開示の他側面は、パッケージ基板と、パッケージ基板上の無線周波数スイッチと、パッケージ基板上のマルチモード弾性表面波フィルタとを含むパッケージ状モジュールである。マルチモード弾性表面波フィルタは、無線周波数スイッチが与える無線周波数信号をフィルタリングするべく構成される。マルチモード弾性表面波フィルタは、複数の縦結合インターディジタルトランスデューサ電極と、複数の縦結合インターディジタルトランスデューサ電極の対向側の弾性反射器とを含む。弾性反射器は、マルチモード弾性表面波フィルタのShear-Horizontal（ＳＨ）モードによる不要応答を抑制するべく配列された弾性反射器指を含む。
【００１８】
マルチモード弾性表面波フィルタは、無線周波数スイッチに結合されたフィルタに含まれてよい。フィルタは、マルチモード弾性表面波フィルタに結合された複数の弾性波共振器を含み得る。
【００１９】
パッケージ状モジュールはさらに、パッケージ基板上の無線周波数増幅器を含み得る。ここで、無線周波数増幅器は、マルチモード弾性表面波フィルタに結合される。
【００２０】
本開示の他側面は、複数のインターディジタルトランスデューサ電極と、当該複数のインターディジタルトランスデューサ電極の対向側の弾性反射器とを含むマルチモード弾性表面波フィルタである。複数のインターディジタルトランスデューサ電極は、第１インターディジタルトランスデューサ電極と、第２インターディジタルトランスデューサ電極とを含む。第１インターディジタルトランスデューサ電極は、第２インターディジタルトランスデューサ電極に縦結合される。弾性反射器は、傾斜ピッチを有する弾性反射器指を含む。マルチモード弾性表面波フィルタは、無線周波数信号をフィルタリングするべく構成される。
【００２１】
傾斜ピッチは、弾性反射器の隣接弾性反射器指の異なる対応部分間で異なるスペーシングを含み得る。
【００２２】
弾性反射器指は、階段状長さを有し得る。
【００２３】
マルチモード弾性表面波フィルタはさらに、温度補償層及び圧電層を含んでよい。ここで、温度補償層は、複数のインターディジタルトランスデューサ電極及び圧電層を覆うように位置決めされる。温度補償層は、二酸化ケイ素層としてよい。
【００２４】
マルチモード弾性表面波フィルタはさらに、支持基板と、当該支持基板上の圧電層とを含んでよい。ここで、複数のインターディジタルトランスデューサ電極は、圧電層上に存在して圧電層に物理的に接触する。
【００２５】
第１インターディジタルトランスデューサ電極は、２つの金属層を含み得る。
【００２６】
複数のインターディジタルトランスデューサ電極は、第２インターディジタルトランスデューサ電極に縦結合された第３インターディジタルトランスデューサ電極を含み得る。
【００２７】
本開示の他側面は、無線周波数信号を、マルチモード弾性表面波フィルタによってフィルタリングする方法である。方法は、無線周波数信号をマルチモード弾性表面波フィルタに与えることと、無線周波数信号をマルチモード弾性表面波フィルタによってフィルタリングすることであって、マルチモード弾性表面波フィルタは、複数の縦結合インターディジタルトランスデューサ電極と、当該複数の縦結合インターディジタルトランスデューサ電極の対向側の弾性反射器とを含むことと、フィルタリング中に、マルチモード弾性表面波フィルタの弾性反射器によってマルチモード弾性表面波フィルタのShear-Horizontal（ＳＨ）による不要応答を抑制することとを含み、当該弾性反射器は、傾斜ピッチを有する弾性反射器指を含む。
【００２８】
方法はさらに、マルチモード弾性表面波フィルタの温度補償層により、フィルタリング中に温度補償を与えることを含み得る。温度補償層は、複数の縦結合インターディジタルトランスデューサ電極と、当該複数のインターディジタルトランスデューサ電極が位置決めされた圧電層とを覆うように位置決めすることができる。
【００２９】
傾斜ピッチは、弾性反射器の隣接弾性反射器指の異なる対応部分間で異なるスペーシングを含み得る。
【００３０】
マルチモード弾性表面波フィルタはさらに、支持基板と、当該支持基板を覆う圧電層とを含む。ここで、複数の縦結合インターディジタルトランスデューサ電極は、圧電層に覆われ、かつ、物理的に接触する。
【００３１】
方法は、携帯無線通信デバイスにおいて行うことができる。
【００３２】
マルチモード弾性表面波フィルタは、受信フィルタに含まれてよい。
【００３３】
本開示の他側面は、パッケージ基板上のマルチモード弾性表面波フィルタと、パッケージ基板上においてマルチモード弾性表面波フィルタを通信する他の回路とを含むパッケージ状モジュールである。マルチモード弾性表面波フィルタは、無線周波数信号をフィルタリングするべく構成される。マルチモード弾性表面波フィルタは、複数の縦結合インターディジタルトランスデューサ電極と、複数の縦結合インターディジタルトランスデューサ電極の対向側の弾性反射器とを含む。弾性反射器は、傾斜ピッチを有する弾性反射器指を含む。
【００３４】
他の回路は、無線周波数増幅器を含み得る。代替的又は付加的に、他の回路は、無線周波数スイッチを含み得る。
【００３５】
マルチモード弾性表面波フィルタは、マルチプレクサの受信フィルタに含まれてよい。
【００３６】
傾斜ピッチは、弾性反射器の隣接弾性反射器指の異なる対応部分間で異なるスペーシングを含み得る。
【００３７】
マルチモード弾性表面波フィルタはさらに、温度補償層及び圧電層を含んでよい。ここで、温度補償層は、複数のインターディジタルトランスデューサ電極及び圧電層を覆うように位置決めされる。
【００３８】
本開示の他側面は、複数のインターディジタルトランスデューサ電極と、当該複数のインターディジタルトランスデューサ電極の対向側の弾性反射器とを含むマルチモード弾性表面波フィルタである。複数のインターディジタルトランスデューサ電極は、第１インターディジタルトランスデューサ電極と、第２インターディジタルトランスデューサ電極とを含む。第１インターディジタルトランスデューサ電極は、第２インターディジタルトランスデューサ電極に縦結合される。弾性反射器は、階段状長さを有する弾性反射器指を含む。マルチモード弾性表面波フィルタは、無線周波数信号をフィルタリングするべく構成される。
【００３９】
弾性反射器は、開口方向について対称的としてよい。
【００４０】
弾性反射器指のピッチは、変調させることができる。
【００４１】
インターディジタルトランスデューサ電極の対向側の弾性反射器は、互いに異なるピッチを有してよい。
【００４２】
マルチモード弾性表面波フィルタはさらに、複数のインターディジタルトランスデューサ電極に並列に配列された複数の第２インターディジタルトランスデューサ電極と、複数の第２インターディジタルトランスデューサ電極の対向側の第２弾性反射器とを含み得る。第２弾性反射器は、弾性反射器指の階段状長さとは異なる第２階段状長さを有する第２反射器指を含み得る。
【００４３】
マルチモード弾性表面波フィルタは、弾性反射器指が階段状長さを有するエリアに金属充填を含み得る。
【００４４】
マルチモード弾性表面波フィルタは、温度補償層及び圧電層を含んでよい。ここで、温度補償層は、複数のインターディジタルトランスデューサ電極及び圧電層を覆うように位置決めされる。温度補償層は、二酸化ケイ素層としてよい。
【００４５】
マルチモード弾性表面波フィルタは、支持基板と、当該支持基板上の圧電層とを含んでよい。ここで、複数のインターディジタルトランスデューサ電極は、圧電層上に存在して圧電層に物理的に接触する。
【００４６】
インターディジタルトランスデューサ電極は、２つの金属層を含み得る。
【００４７】
本開示の他側面は、無線周波数信号を、マルチモード弾性表面波フィルタによってフィルタリングする方法である。方法は、無線周波数信号をマルチモード弾性表面波フィルタに与えることと、無線周波数信号を、インターディジタルトランスデューサ電極と、当該インターディジタルトランスデューサ電極の対向側の弾性反射器とを含むマルチモード弾性表面波フィルタによってフィルタリングすることと、フィルタリング中に、マルチモード弾性表面波フィルタの弾性反射器によってマルチモード弾性表面波フィルタのShear-Horizontal（ＳＨ）モードによる不要応答を抑制することとを含み、当該弾性反射器は、階段状長さを有する弾性反射器指を含む。
【００４８】
方法はさらに、マルチモード弾性表面波フィルタの温度補償層により、フィルタリング中に温度補償を与えることを含み得る。ここで、温度補償層は、複数の縦結合インターディジタルトランスデューサ電極と、当該複数の縦結合インターディジタルトランスデューサ電極が位置決めされる圧電層とを覆うように位置決めされる。
【００４９】
弾性反射器は、傾斜ピッチを有してよい。
【００５０】
マルチモード弾性表面波フィルタは、マルチプレクサの受信フィルタに含まれてよい。
【００５１】
本開示の他の側面は、無線周波数フロントエンドと、当該無線周波数フロントエンドと通信するアンテナとを含む無線通信デバイスである。無線周波数フロントエンドは、無線周波数信号をフィルタリングするべく構成されたマルチモード弾性表面波フィルタを含む。マルチモード弾性表面波フィルタは、インターディジタルトランスデューサ電極と、当該インターディジタルトランスデューサ電極の対向側の弾性反射器とを含む。弾性反射器は、階段状長さを有する弾性反射器指を含む。
【００５２】
無線通信デバイスは携帯電話機としてよい。
【００５３】
無線通信デバイスはさらに、無線周波数フロントエンドと通信する送受信器と、当該送受信器と通信するベース帯域プロセッサとを含み得る。
【００５４】
マルチモード弾性表面波フィルタは、無線周波数フロントエンドのダイバーシティ受信経路に含まれてよい。
【００５５】
マルチモード弾性表面波フィルタは、マルチプレクサの受信フィルタに含まれてよい。
【００５６】
本開示をまとめる目的で本イノベーションの所定の側面、利点及び新規な特徴が、ここに記載されてきた。理解されることだが、そのような利点の必ずしもすべてが、いずれかの特定の実施形態において達成されるというわけではない。よって、本イノベーションは、ここに教示される一つの利点又は一群の利点を、ここに教示又は示唆される他の利点を必ずしも達成することなく、達成又は最適化する態様で、具体化し又は実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
本開示の実施形態が、添付図面を参照する非限定的な例を介して以下に記載される。
【００５８】
【図１Ａ】一実施形態に係る傾斜弾性反射器ピッチを有するマルチモード弾性表面波（ＭＭＳ）フィルタの模式的な図であり、弾性反射器ピッチの拡大図示を含む。
【図１Ｂ−１Ｃ】図１Ｂは、図１ＡのＭＭＳフィルタのレイアウト図である。図１Ｃは、図１Ｂのレイアウトに対する、ピッチ対位置のプロットである。
【図１Ｄ】一実施形態に係る傾斜弾性反射器ピッチ及び階段状反射器指長さを有するＭＭＳフィルタの模式的な図であり、弾性反射器ピッチの拡大図示を含む。
【図２】ベースラインＭＭＳフィルタの模式的な図である。
【図３Ａ】図１ＡのＭＭＳフィルタと図２のＭＭＳフィルタとの、周波数に対する伝送特性を比較するグラフである。
【図３Ｂ】図３Ａのグラフの一部を拡大したグラフである。
【図４Ａ】一実施形態に係る階段状弾性反射器指長さを有するＭＭＳフィルタの模式的な図である。
【図４Ｂ】一実施形態に係る階段状弾性反射器指長さを有する一例のＭＭＳフィルタのレイアウト図である。
【図５Ａ】図４ＡのＭＭＳフィルタと図２のＭＭＳフィルタとの、周波数に対する伝送特性を比較するグラフである。
【図５Ｂ】図５Ａのグラフの一部を拡大したグラフである。
【図６】一実施形態に係る開口方向について対称的な階段状弾性反射器指長さを有するＭＭＳフィルタの模式的な図である。
【図７】一実施形態に係るピッチ変調を備えた階段状弾性反射器指長さを有するＭＭＳフィルタの模式的な図である。
【図８】一実施形態に係る階段状弾性反射器指長さとＭＭＳフィルタのＩＤＴの対向側で異なる弾性反射器ピッチとを有するＭＭＳフィルタの模式的な図である。
【図９】一実施形態に係る互いに並列な第１ＩＤＴ及び第２ＩＤＴを有するＭＭＳフィルタの模式的な図である。
【図１０】一実施形態に係る階段状弾性反射器指長さ及び金属充填を有するＭＭＳフィルタの模式的な図である。
【図１１Ａ】一実施形態に係るＭＭＳフィルタの一部分の断面図である。
【図１１Ｂ】一実施形態に係る多層圧電基板を有するＭＭＳフィルタの一部分の断面図である。
【図１１Ｃ】他実施形態に係る多層圧電基板を有するＭＭＳフィルタの一部分の断面図である。
【図１１Ｄ】他実施形態に係る多層圧電基板を有するＭＭＳフィルタの一部分の断面図である。
【図１２】一実施形態に係るＭＭＳフィルタを含む一の無線周波数モジュールの模式的な図である。
【図１３Ａ】一実施形態に係るＭＭＳフィルタを含む一の無線周波数モジュールの模式的な図である。
【図１３Ｂ】一実施形態に係るＭＭＳフィルタを含む他の無線周波数モジュールの模式的な図である。
【図１４Ａ】一つ以上の実施形態に係るＭＭＳフィルタを含む一の無線通信デバイスの模式的なブロック図である。
【図１４Ｂ】一つ以上の実施形態に係るＭＭＳフィルタを含む他の無線通信デバイスの模式的なブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００５９】
所定の実施形態の以下の詳細な説明は、特定の実施形態の様々な記載を表す。しかしながら、ここに記載のイノベーションは、例えば特許請求の範囲によって画定され及びカバーされる多数の異なる態様で具体化することができる。本記載において、同じ参照番号が同一の又は機能的に類似の要素を示し得る図面が参照される。理解されることだが、図面に示される要素は必ずしも縮尺どおりではない。さらに理解されることだが、所定の実施形態は、図面に示されるよりも多くの要素を含んでよく、及び／又は図面に示される要素の部分集合を含んでよい。さらに、いくつかの実施形態は、２つ以上の図面からの特徴のいずれかの適切な組み合わせを組み入れてよい。
【００６０】
弾性波フィルタは、携帯電話機のＲＦフロントエンドにおいてのような様々なアプリケーションにおいて、無線周波数（ＲＦ）信号をフィルタリングすることができる。マルチモード弾性表面波（ＭＭＳ）フィルタは、弾性波フィルタの一タイプである。ＭＭＳフィルタは、互いに縦結合されて弾性反射器間に位置決めされた複数のインターディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極を含む。いくつかのＭＭＳフィルタは、ダブルモード弾性表面波（ＤＭＳ）フィルタと称される。かかるＤＭＳフィルタ及び／又は他のＭＭＳフィルタにとって、２つを超えるモードが存在し得る。ＭＭＳフィルタは、様々な共振モードの組み合わせゆえに相対的に広い通過帯域を有することができる。ＭＭＳフィルタは、ＩＤＴの適切な配列による平衡（差動）入力及び／又は平衡出力を有し得る。ＭＭＳフィルタは、相対的に低い損失、及び相対的に良好な帯域外阻止を達成し得る。所定のアプリケーションにおいて、ＭＭＳフィルタは、アンテナが受信した無線周波数信号をフィルタリングするべく配列された受信フィルタとしてよい。ＭＭＳフィルタは、受信フィルタに含まれてよい。受信フィルタはまた、ラダートポロジーに配列された複数の弾性共振器を含む。ＭＭＳフィルタは、ＩＤＴ電極を覆う二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）層のような温度補償層を含むことにより温度補償され得る。かかる温度補償層は、ＭＭＳフィルタの周波数温度係数（ＴＣＦ）をゼロに近づけることができる。いくつかの例において、ＭＭＳフィルタは、多層圧電体基板を含み得る。
【００６１】
Shear-Horizontal（ＳＨ）モードによる不要応答が、ＭＭＳフィルタに挿入損失の劣化を引き起こし得る。Shear-Horizontal（ＳＨ）モードによる不要応答は、ＳＨモードスプリアス又はＳＨモードスプリアス応答とも称する。二酸化ケイ素／ＩＤＴ／ニオブ酸リチウム構造を有する温度補償弾性表面波（ＴＣ−ＳＡＷ）フィルタにおいて、ＳＨスプリアス強度は、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）結晶カット角、オーバーコート二酸化ケイ素厚さ、ＩＤＴ厚さ、又はデューティファクタのうちの一つ以上による影響を強く受け得る。かかるＭＭＳフィルタを、ＳＨモードスプリアスを抑制するように設計することは、困難となり得る。
【００６２】
本開示の側面は、ＳＨモードスプリアスを抑制するべく配列された弾性反射器を含むＭＭＳフィルタに関する。かかるＭＭＳフィルタにおいて、階段状弾性反射器指長さ及び／又は傾斜弾性反射器ピッチを使用することにより、ＳＨモードスプリアスを、他の電気性能を劣化させることなく低減させることができる。ＳＨスプリアス周波数位置は、ＭＭＳフィルタにおける弾性反射器指長さ及び／又はピッチを変化させることによって拡がり得るので、ＭＭＳフィルタの周波数応答におけるＳＨモードスプリアスを抑制することができる。
【００６３】
図１Ａは、一実施形態に係る傾斜弾性反射器ピッチを有するマルチモード弾性表面波（ＭＭＳ）フィルタ１０の模式的な図である。図示のように、ＭＭＳフィルタ１０は、インターディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極１２、１３及び１４と、傾斜弾性反射器１５及び１６とを含む。ＩＤＴ電極１２、１４及び１３はそれぞれが、バスバーと、各バスバーから延びるＩＤＴ指とを含む。ＩＤＴ電極１２、１３及び１４は、互いに縦結合される。異なるＩＤＴ電極の隣接するＩＤＴ電極指が、この結合を完成させ得る。例えば、ＩＤＴ電極１２の、ＩＤＴ電極１３に最も近いＩＤＴ指が、ＩＤＴ電極１３の、ＩＤＴ電極１２に最も近いＩＤＴ指に縦結合される。他例では、ＩＤＴ電極１３の、ＩＤＴ電極１４に最も近いＩＤＴ指が、ＩＤＴ電極１４の、ＩＤＴ電極１３に最も近いＩＤＴ指に縦結合される。ここに開示される実施形態が３つの縦結合ＩＤＴ電極を含み得るにもかかわらず、ここに開示される任意の適切な原理及び利点は、任意の適切な数の縦結合ＩＤＴ電極を有するＭＭＳに適用することができる。一例では、ここに開示される弾性反射器の任意の適切な組み合わせを、５つの縦結合ＩＤＴ電極を有するＭＭＳフィルタに実装することができる。
【００６４】
傾斜弾性反射器１５及び１６は、平面図において複数の縦結合ＩＤＴ１２、１３及び１４の対向側に存在する。傾斜弾性反射器１５及び１６は、ＳＨモードスプリアスを抑制するべく配列される。傾斜弾性反射器１５及び１６はそれぞれが、バスバー及び弾性反射器指を含む。弾性反射器指は、ＭＭＳフィルタ１０のＳＨモードによる不要応答を抑制するべく配列される。図１Ａに示されるように、弾性反射器指は、異なるそれぞれのピッチを有する異なる部分を有する。
【００６５】
図１Ａはまた、図１Ａの傾斜弾性反射器１６の拡大図を含む。傾斜弾性反射器１６は、弾性反射器部分１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ及び１６Ｆを含む。図１Ａに示されるように、弾性反射器部分１６ＣはＬ１＝Ｌ０＊Ｘ０のピッチを有し、弾性反射器部分１６Ｂ及び１６ＤはＬ２＝Ｌ０＊Ｘ１のピッチを有し、弾性反射器部分１６Ａ及び１６ＥはＬ３＝Ｌ０＊Ｘ２のピッチを有する。一例として、Ｌ０は２．０６ｕｍとしてよく、Ｘ０は０．９９９５としてよく、Ｘ１は１．００００としてよく、Ｘ２は１．０００５としてよい。弾性反射器１５は、弾性反射器１６と同様としてよい。
【００６６】
図１Ｂは、図１ＡのＭＭＳフィルタ１０のレイアウト図である。図１Ｃは、図１Ｂのレイアウトに対するピッチ対位置のプロットである。これらの図面は、弾性反射器ピッチが、傾斜弾性反射器１５及び１６の異なる部分に対して異なるピッチを有し得ることを示す。図１Ｂ及び１Ｃはまた、ＩＤＴ電極１２、１３及び１４のピッチが、弾性反射器１５及び１６の異なる部分それぞれのピッチよりも小さくなり得ることを示す。
【００６７】
図１Ｄは、一実施形態に係る傾斜弾性反射器ピッチ及び階段状反射器指長さを有するＭＭＳフィルタ１７の模式的な図である。図１Ｄは、弾性反射器ピッチの拡大図示を含む。ＭＭＳフィルタ１７は図１ＡのＭＭＳフィルタ１０と同様であるが、ＭＭＳフィルタ１７がＭＭＳフィルタ１０とは異なる弾性反射器を有する点が異なる。ＭＭＳフィルタは、弾性反射器１８及び１９を含む。弾性反射器１８及び１９は、傾斜ピッチ及び階段状弾性反射器指長さを有する。弾性反射器１８及び１９は、ＳＨモードスプリアスを抑制するべく配列される。図１Ｄに示されるように、弾性反射器１８は、異なる長さの弾性反射器指を有する。さらに、反射器指の異なる部分は、異なるそれぞれのピッチを有する。同様に、弾性反射器１９は、異なる長さの弾性反射器指を有する。さらに、反射器指の異なる部分は、異なるそれぞれのピッチを有する。
【００６８】
図１Ｄはまた、図１Ｄの傾斜弾性反射器１９の拡大図を含む。傾斜弾性反射器１９は、弾性反射器部分１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ及び１６Ｆを含む。図１Ｄに示されるように、弾性反射器部分１９ＣはＬ１＝Ｌ０＊Ｘ０のピッチを有し、弾性反射器部分１９Ｂ及び１９ＤはＬ２＝Ｌ０＊Ｘ１のピッチを有し、弾性反射器部分１９Ａ及び１９ＥはＬ３＝Ｌ０＊Ｘ２のピッチを有する。一例として、Ｌ０は２．０６ｕｍとしてよく、Ｘ０は０．９９９５としてよく、Ｘ１は１．００００としてよく、Ｘ２は１．０００５としてよい。弾性反射器１８は、弾性反射器１９と同様としてよい。
【００６９】
図２は、ベースラインＭＭＳフィルタ２０の模式的な図である。ＭＭＳフィルタ２０は、ＩＤＴ電極１２、１３及び１４と、弾性反射器２５及び２６とを含む。弾性反射器２５及び２６はそれぞれが、２つの実質的に平行なバスバーと、実質的に均一のピッチを有して当該バスバー間に延びる弾性反射器指とを含む。
【００７０】
図３Ａは、図１ＡのＭＭＳフィルタ１０と図２のＭＭＳフィルタ２０との、周波数に対する伝送特性を比較するグラフである。図３Ｂは、図３Ａのグラフの一部を拡大したグラフである。これらのグラフは、ＭＭＳフィルタ１０が、ＳＨモードによる不要応答を抑制し得ることを示す。伝送曲線には、ＭＭＳフィルタ１０に対し、ＭＭＳフィルタ２０よりも落ち込みが少ない。したがって、傾斜弾性反射器１５及び１６は、ＳＨスプリアス抑制を与えることができる。図３Ａ及び３Ｂはまた、傾斜弾性反射器１５及び１６が、電気性能を有意に劣化させることなしにＳＨモードによる不要応答を抑制し得ることも示す。
【００７１】
ここに説明される様々な弾性反射器が、ＭＭＳフィルタのＳＨモードによる不要応答を抑制することができる。そのような弾性反射器を有するＭＭＳフィルタの追加例が以下に記載される。以下に開示される所定の実施形態は、階段状長さを備えた弾性反射器指を有する弾性反射器を含む。これらのＭＭＳフィルタの特徴の任意の適切な組み合わせを、互いに一緒に実装することができる。ここに開示されるＭＭＳフィルタのいずれの任意の適切な原理及び利点も、互いに一緒に実装することができる。
【００７２】
図４Ａは、一実施形態に係る階段状弾性反射器指長さを有するＭＭＳフィルタ４０の模式的な図である。階段状指長さを有する弾性反射器は、階段状弾性反射器と称してよい。図示のように、ＭＭＳフィルタ４０は、縦結合ＩＤＴ電極１２、１３及び１４と、階段状弾性反射器４５及び４６とを含む。階段状弾性反射器４５及び４６は、平面図において縦結合ＩＤＴ１２、１３及び１４の対向側に存在する。
【００７３】
弾性反射器４５及び４６は、ＳＨモードスプリアスを抑制することができる。図４Ａに示されるように、弾性反射器４５は、第１部分４５Ａ、第２部分４５Ｂ及び第３部分４５Ｃを含む。弾性反射器４５の各部分は、一つ以上の弾性反射器指の各グループを含み、そのグループの一つ以上の弾性反射器指は、他グループの一つ以上の弾性反射器指とは異なる長さを有する。弾性反射器の長さは、平面図において弾性反射器４５が階段形状を有するように配列することができる。一つ以上の弾性反射器指の各グループは、任意の適切な数の弾性反射器指を有してよい。図４Ａに示されるＭＭＳフィルタ４０において、各グループの弾性反射器指は、少なくとも２つの弾性反射器指を含む。相対的に長い長さの弾性反射器指のグループは、縦結合ＩＤＴ電極１２、１３及び１４近くに位置決めすることができる。弾性反射器４６は、鏡像バージョンが、縦結合ＩＤＴ電極１２、１３及び１４の対向側に位置決めされる点を除いて、弾性反射器４５と同様となり得る。
【００７４】
図４Ｂは、一実施形態に係る階段状弾性反射器指長さを有する一例のＭＭＳフィルタ５０のレイアウト図である。図示のＭＭＳフィルタ５０は、縦結合ＩＤＴ電極１２、１３及び１４と、階段形状を有する弾性反射器５５及び５６とを含む。図４Ｂのレイアウト例において、弾性反射器５５は、弾性反射器のグループを備えた５つの部分又は段を有する。任意の適切な数の段を実装してよい。図４Ｂにおける様々な段における弾性反射器指の数は、３５、３０、２５、２０及び１５本である。ここで、多数の反射器を備えた段は、縦結合ＩＤＴ電極１２、１３及び１４近くに位置決めされる。任意の適切な数の一つ以上の弾性反射器指を、弾性反射器５５の各段に含めてよい。弾性反射器５６は、平面図において弾性反射器５５の鏡像バージョンである。ここで、弾性反射器５５及び５６は、平面図において縦結合ＩＤＴ電極１２、１３及び１４の対向側に存在する。
【００７５】
図３Ａは、図１ＡのＭＭＳフィルタ４０と図２のＭＭＳフィルタ２０との、周波数に対する伝送特性を比較するグラフである。図５Ｂは、図５Ａのグラフの一部を拡大したグラフである。これらのグラフは、ＭＭＳフィルタ４０が、ＳＨモードによる不要応答を抑制し得ることを示す。図５Ａ及び５Ｂはまた、階段状弾性反射器４５及び４６が、電気性能を有意に劣化させることなしにＳＨモードによる不要応答を抑制し得ることも示す。加えて、図５Ａは、階段状弾性反射器４５及び４６が、ＭＭＳフィルタの阻止帯域におけるスパイクを抑制することを示す。
【００７６】
図６は、一実施形態に係る開口方向について対称的な階段状弾性反射器を有するＭＭＳフィルタ６０の模式的な図である。ＭＭＳフィルタ６０は、図４のＭＭＳフィルタ４０と同様であるが、階段状弾性反射器６５及び６６が開口方向について対称的である点が異なる。開口方向は一般に、ＭＭＳフィルタ６０の縦結合ＩＤＴ電極の中心指の長さに沿って延びる。図示の弾性反射器６５は、第１部分６５Ａ、第２部分６５Ｂ及び第３部分６５Ｃを含む。階段状弾性反射器６５の各部分は、弾性反射器指の各グループを含み、そのグループの弾性反射器指は、他グループの弾性反射器指とは異なる長さを有する。
【００７７】
図７は、一実施形態に係るピッチ変調を備えた階段状弾性反射器を有するＭＭＳフィルタ７０の模式的な図である。ＭＭＳフィルタ７０は、図４のＭＭＳフィルタ４０と同様であるが、階段状弾性反射器７５及び７６それぞれが、異なるピッチ幅を有する部分を含む点が異なる。例えば、図示の階段状弾性反射器７５は、第１部分７５Ａ、第２部分７５Ｂ及び第３部分７５Ｃを含む。階段状弾性反射器７５の各部分が、異なるピッチを有する。
【００７８】
図８は、一実施形態に係るＭＭＳフィルタのＩＤＴの対向側で異なる階段状弾性反射器を有するＭＭＳフィルタ８０の模式的な図である。ＭＭＳフィルタ８０は、図４のＭＭＳフィルタ４０と同様であるが、階段状弾性反射器８５及び８６が、互いに異なるピッチを有する点が異なる。例えば、階段状弾性反射器８５は、弾性反射器８６よりも大きなピッチを有し得る。この例において、階段状弾性反射器８５の部分８５Ａ、８５Ｂ及び８５Ｃは、階段状弾性反射器８６の部分８６Ａ、８６Ｂ及び８６Ｃよりも大きなピッチを有する。階段状弾性反射器の各部分は、同じ階段状弾性反射器の他の部分と同じピッチを有し得る。代替的に、階段状弾性反射器の一つ以上の部分が、同じ階段状弾性反射器の一つ以上の他の部分と異なるピッチを有してよい。
【００７９】
図９は、第１縦結合ＩＤＴ電極１２−１、１３−１及び１４−１と、第２縦結合ＩＤＴ電極１２−２、１３−２及び１４−２とを互いに並列に有するＭＭＳフィルタ９０の模式的な図である。ＭＭＳフィルタ９０は、ＩＤＴの各グループの対向側に異なる弾性反射器ピッチを有する並列接続グループの組み合わせを与える。第１階段状弾性反射器９５−１及び９６−１は、第１縦結合ＩＤＴ１２−１、１３−１及び１４−１の対向側に存在する。同様に、第２階段状弾性反射器９５−２及び９６−２は、第２縦結合ＩＤＴ１２−２、１３−２及び１４−２の対向側に存在する。第１階段状弾性反射器９５−１及び９６−１は、第２階段状弾性反射器９５−２及び９６−２とは異なるピッチを有してよい。例えば、階段状弾性反射器９５−１の部分９５−１Ａ、９５−１Ｂ及び９５−１Ｃは、階段状弾性反射器９５−２の部分９５−２Ａ、９５−２Ｂ及び９５−２Ｃよりも大きなピッチを有してよい。同様に、階段状弾性反射器９６−１の部分９６−１Ａ、９６−１Ｂ及び９６−１Ｃは、階段状弾性反射器９６−２の部分９６−２Ａ、９６−２Ｂ及び９６−２Ｃよりも大きなピッチを有してよい。階段状弾性反射器９５−１の部分９５−１Ａ、９５−１Ｂ及び９５−１Ｃのピッチは、階段状弾性反射器９６−１の部分９６−１Ａ、９６−１Ｂ及び９６−１Ｃと同じピッチとしてよい。階段状弾性反射器９５−２の部分９５−２Ａ、９５−２Ｂ及び９５−２Ｃのピッチは、階段状弾性反射器９６−２の部分９６−２Ａ、９６−２Ｂ及び９６−２Ｃと同じピッチとしてよい。
【００８０】
図１０は、一実施形態に係る階段状弾性反射器ピッチ及び金属充填を有するＭＭＳフィルタ１００の模式的な図である。ＭＭＳフィルタ１００は、図４のＭＭＳフィルタ４０と同様であるが、階段状弾性反射器１０５及び１０６が金属充填部分１０７及び１０８それぞれを含む点が異なる。弾性反射器１０５及び１０６において、弾性反射器指は、各バスバーと対向金属充填部分１０７又は１０８との間に延びる。金属充填部分１０７及び１０８は、それぞれ各バスバーの部分とみなすことができる。
【００８１】
各ＭＭＳフィルタの部分の断面図の例が、図１１Ａ〜１１Ｄを参照して記載される。図１１Ａは、ＭＭＳフィルタが温度補償ＭＭＳフィルタとなり得ることを示す。図１１Ｂは、ＭＭＳフィルタが多層圧電基板を含み得ることを示す。これらのＭＭＳフィルタの任意の適切な特徴を、互いに一緒に実装することができる。図１１Ａ〜１１ＤのＭＭＳフィルタの任意の適切な特徴を、図１Ａ、１Ｂ、１Ｄ、４Ａ、４Ｂ、６、７、８、９又は１０のＭＭＳフィルタのいずれかのような、ここに開示されるＭＭＳフィルタのいずれかに実装することができる。さらに、図１１Ａ〜１１Ｄの一つ以上のＭＭＳフィルタの任意の適切な特徴を、ここに開示される２つ以上のＭＭＳフィルタの特徴を含むＭＭＳフィルタと関連して実装することができる。
【００８２】
図１１Ａは、一実施形態に係るＭＭＳフィルタ１１０の一部分の断面図である。図示の断面は、ＭＭＳフィルタ１１０の、一つのＩＤＴ電極及び一つの弾性反射器の一部分を含む。図１１Ａに示されるように、ＭＭＳフィルタ１１０は、圧電層１１１、ＩＤＴ電極１１２、弾性反射器１１３、及び、ＩＤＴ電極１１２を覆う温度補償層１１４を含む。温度補償層１１４により、ＭＭＳフィルタ１１０は、温度補償ＭＭＳフィルタと称してよい。
【００８３】
圧電層１１１は、任意の適切な圧電層としてよい。例えば、圧電層１１１は、ニオブ酸リチウム層又はタンタル酸リチウム層としてよい。ニオブ酸リチウムである圧電層１１１は、例えば１１６°〜１３２°の範囲にあるカット角を有し得る。他例として、ニオブ酸リチウムである圧電層１１１は、例えば１１０°〜１３５°の範囲にあるカット角を有し得る。所定のアプリケーションにおいて、圧電層１１１は、１２８°のカット角を有するニオブ酸リチウム層としてよい。Ｎ°の「カット角」とは、Ｎ°回転ＹカットＸ伝播圧電層を称する。したがって、オイラー角（φ，θ，ψ）を有する圧電層にとって、度単位の「カット角」は、θマイナス９０°となり得る。ＭＭＳフィルタは、一定の例において、例えば図１１Ｂ、１１Ｃ及び１１Ｄを参照して説明されたもののように、多層圧電基板を含み得る。
【００８４】
ＭＭＳフィルタ１１０において、ＩＤＴ１１４は、圧電層１１１の上にある。ＩＤＴ電極１１２は、第１ＩＤＴ電極層１１２Ａ及び第２ＩＤＴ電極層１１２Ｂを含む。第１ＩＤＴ電極層１１２Ａは、下側電極層と称してよい。第１ＩＤＴ電極層１１２Ａは、第２ＩＤＴ電極層１１２Ｂと圧電層１１１との間に配置される。図示のように、第１ＩＤＴ電極層１１２Ａは、圧電層１１１と物理的に接触する第１側と、第２ＩＤＴ電極層１１２Ｂと物理的に接触する第２側とを有する。
【００８５】
第１ＩＤＴ電極層１１２Ａは、ＭＭＳフィルタ１１０の弾性特性に影響を与え得る。第１ＩＤＴ電極層１１２Ａは、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、ルテニウム（Ｒｕ）、白金（Ｐｔ）、インジウム（Ｉｒ）、又はこれらの任意の適切な組み合わせを含み得る。例えば、第１ＩＤＴ電極層１１２Ａは、所定のアプリケーションにおいてモリブデン層としてよい。
【００８６】
第２ＩＤＴ電極層１１２Ｂは、上側電極層と称してよい。第２ＩＤＴ電極層１１２Ｂは、第１ＩＤＴ電極層１１２Ａと温度補償層１１４との間に配置される。図示のように、第２ＩＤＴ電極層１１２Ｂは、第１電極層１１２Ａに物理的に接触する第１側と、温度補償層１１４に物理的に接触する第２側とを含み得る。第２ＩＤＴ電極層１１２Ｂは、ＭＭＳフィルタ１１０の電気特性に影響を与え得る。第２ＩＤＴ電極層１１２Ｂは、アルミニウム（Ａｌ）又はその任意の適切な合金を含み得る。
【００８７】
弾性反射器１１３は、第１弾性反射器層１１３Ａ及び第２弾性反射器層１１３Ｂを含み得る。第１弾性反射器層１１３Ａは、第１ＩＤＴ電極層１１２Ａと同じ材料としてよい。第２弾性反射器層１１３Ｂは、第２ＩＤＴ電極層１１２Ｂと同じ材料としてよい。いくつかの例において、弾性反射器１１３は、ＭＭＳフィルタ１１０のＩＤＴ１１２電極とは異なる材料及び／又は異なる数の層を含んでよい。
【００８８】
ＭＭＳフィルタ１１０のＩＤＴ電極１１２は、ピッチｐを有する。ＭＭＳフィルタ１１０の弾性反射器１１３の一部分は、ピッチｐ＿ｇを有する。弾性反射器１１３の当該一部分のピッチｐ＿ｇは、ＩＤＴ電極１１２のピッチｐよりも大きくてよい。弾性反射器１１３は、図１１Ａに示されない多数の付加弾性反射器指を含んでよい。弾性反射器１１３は、ここに開示される任意の適切な原理及び利点に係る傾斜ピッチ及び／又は階段状弾性反射器指長さを含んでよい。
【００８９】
ＭＭＳフィルタ１１０において、温度補償層１１４は、ＭＭＳフィルタ１１０の周波数温度係数（ＴＣＦ）をゼロに近づけることができる。温度補償層１１４は、正のＴＣＦを有し得る。これにより、ニオブ酸リチウム及びタンタル酸リチウムのような様々な圧電層が負のＴＣＦを有するところ、圧電層１１１の負のＴＣＦを補償することができる。温度補償層１１４は誘電膜としてよい。温度補償層１１４は二酸化ケイ素層としてよい。いくつかの他実施形態において、異なる温度補償層を実装してよい。他の温度補償層のいくつかの例は、他の酸化シリコン層（例えばＳｉＯ）、二酸化テルル（ＴｅＯ２）層、又はオキシフッ化ケイ素（ＳｉＯＦ）層を含む。温度補償層１１４は、約０．２ｐ〜１．０ｐの範囲の厚さＨを有し得る。ここで、ｐは、ＩＤＴ電極１１２のピッチである。
【００９０】
図１１Ｂは、一実施形態に係る多層圧電基板を有するＭＭＳフィルタ１１５の一部分の断面図である。ＭＭＳフィルタ１１５は、図１１ＡのＭＭＳフィルタ１１０と同様であるが、ＭＭＳフィルタ１１５が、圧電層１１１の、ＩＤＴ電極１１２に対向する側に付加的に支持基板１１６を含んで温度補償層を含まない点が異なる。図１１Ｂは、ＳＨモードによる不要応答を抑制するべく配列された弾性反射器が、多層圧電基板を有するＭＭＳフィルタに実装され得ることを示す。所定のアプリケーションにおいて、圧電層１１１は、ＭＭＳフィルタ１１５におけるＩＤＴ１１２のピッチｐ未満の厚さを有してよい。
【００９１】
支持基板１１６は、シリコン層、水晶層、セラミック層、ガラス層、スピネル層、酸化マグネシウムスピネル層、サファイア層、ダイヤモンド層、炭化ケイ素層、窒化ケイ素層、窒化アルミニウム層等のような、任意の適切な基板層としてよい。一例として、ＭＭＳフィルタ１１５は、所定のアプリケーションにおいて、ニオブ酸リチウム／シリコン圧電体基板を含んでよい。
【００９２】
支持基板１１６は、相対的に高いインピーダンスを有し得る。支持基板１１６の音響インピーダンスは、圧電層１１１の音響インピーダンスよりも高くてよい。例えば、支持基板１１６は、ニオブ酸リチウムの音響インピーダンスよりも高い音響インピーダンスを有してよい。シリコン基板のような高インピーダンス支持基板１１６上に圧電層１１１を含むＭＭＳフィルタ１１５は、高インピーダンス支持基板１１６を有しない同様のＭＭＳフィルタと比べて良好なＴＣＦ及び放熱性を達成することができる。
【００９３】
所定の実施形態において、ＭＭＳフィルタは、ＩＤＴ電極１１２に対向する圧電層１１１の側に２つ以上の層を含み得る。図１１Ｃは、一実施形態に係る多層圧電基板を有するＭＭＳフィルタ１１７の一部分の断面図である。ＭＭＳフィルタ１１７は、図１１ＢのＭＭＳフィルタ１１５と同様であるが、ＭＭＳフィルタ１１７がさらに、圧電層１１１と支持基板１１６との間に位置決めされた付加層１１８を含む点が異なる。
【００９４】
付加層１１８は、支持基板１１６よりも低い音響インピーダンスを有する低インピーダンス層としてよい。いくつかの実施形態において、付加層１１８は二酸化シリコン（ＳｉＯ２）層としてよい。付加層１１８は、多層圧電基板の層間接着性を高めることができる。かかるアプリケーションにおいて、付加層１１８は、接着層と称してよい。代替的又は付加的に、付加層１１８は、ＭＭＳフィルタ１１５と比べ、ＭＭＳフィルタ１１７における熱放散性を高めることができる。かかるアプリケーションにおいて、付加層１１８は、熱放散層と称してよい。付加層１１８は、所定のアプリケーションにおいて、支持基板１１６の後方反射を低減することができる。かかるアプリケーションにおいて、付加層は、ビーム散乱によって後方反射を散乱させることができる。いくつかの例において、付加層１１８を多結晶スピネル層とし、支持基板１１６をシリコン層としてよい。
【００９５】
図１１Ｄは、他実施形態に係る多層圧電基板を有するＭＭＳフィルタ１１９の一部分の断面図である。ＭＭＳフィルタ１１９は、図１１ＢのＭＭＳフィルタ１１５と同様であるが、ＭＭＳフィルタ１１９が、支持基板１１６に対向する圧電層１１１の側に、インターディジタルトランスデューサ１１２を覆う温度補償層１１４を実装している点が異なる。ＭＭＳフィルタ１１９において、支持基板１１６の音響インピーダンスは、温度補償層１１４の音響インピーダンスよりも高くてよい。例えば、支持基板１１６は、二酸化ケイ素の音響インピーダンスよりも高い音響インピーダンスを有してよい。
【００９６】
図１１Ｄは、圧電層の下に多層圧電基板を、当該圧電層の上に温度補償層を有するＭＭＳフィルタの一例を示す。かかる温度補償層は、多層圧電体基板を有する任意の適切なＭＭＳフィルタの上に含まれてよい。例えば、温度補償層１１４は、他実施形態（図示せず）において図１１ＣのＭＭＳフィルタ１１７の上に実装してよい。
【００９７】
ここに開示される弾性波フィルタは、様々なパッケージ状モジュールに実装することができる。無線周波数コンポーネントを含むモジュールを、無線周波数モジュールと称してよい。ここに開示される弾性波フィルタの任意の適切な原理及び利点が実装され得る無線周波数モジュールの例を、以下に記載する。無線周波数モジュールは、図１２の無線周波数モジュール及び／又は図１３Ａの無線周波数モジュール及び／又は図１３Ｂの無線周波数モジュールの一つ以上の特徴を含み得る。
【００９８】
図１２は、一実施形態に係るＳＡＷコンポーネント１２３を含む無線周波数モジュール１２０の模式的な図である。図示の無線周波数モジュール１２０は、ＳＡＷコンポーネント１２３及び他の回路１２４を含む。ＳＡＷコンポーネント１２３は、ここに開示されるＭＭＳフィルタの特徴の任意の適切な組み合わせを含み得るＭＭＳフィルタ１２５を含む。ＳＡＷコンポーネント１２３は、一つ以上のＭＭＳフィルタ１２５を含むＳＡＷダイを含む。ＳＡＷコンポーネント１２３は、一つ以上の他のフィルタの及び／又はＭＭＳフィルタ１２５に結合されたＳＡＷ共振器を含み得る。ＳＡＷコンポーネント１２３は、一つ以上のキャンセル回路における遅延素子として配列された一つ以上のＩＤＴ電極を含み得る。
【００９９】
図１２に示されるＳＡＷコンポーネント１２３は、ＭＭＳフィルタ１２５並びに端子１２６−１及び１２６−２を含む。端子１２６−１及び１２６−２は、例えば、入力接点及び出力接点として機能し得る。ＳＡＷコンポーネント１２３及び他の回路１２４は、図１２において共通パッケージ基板１２２上に存在する。パッケージ基板１２２は積層基板としてよい。端子１２６−１及び１２６−２は、電気コネクタ１２８−１及び１２８−２それぞれを経由してパッケージ基板１２２上の接点１２７−１及び１２７−２それぞれに電気的に接続され得る。電気コネクタ１２８−１及び１２８−２は、例えばバンプ又はワイヤボンドとしてよい。
【０１００】
他の回路１２４は任意の適切な付加回路を含み得る。例えば、他の回路は、一つ以上の無線周波数増幅器（例えば一つ以上の電力増幅器及び／又は一つ以上の低雑音増幅器）、一つ以上の無線周波数スイッチ、一つ以上の付加フィルタ、一つ以上の遅延線、一つ以上の電力検出器等、又はこれらの任意の適切な組み合わせを含み得る。無線周波数モジュール１２０は、例えば、無線周波数モジュール１２０を保護し及び／又はその容易な扱いを促すべく、一つ以上のパッケージ構造物を含み得る。かかるパッケージ構造物は、パッケージ基板１２２を覆うように形成されたオーバーモールド構造物を含み得る。オーバーモールド構造物は、無線周波数モジュール１２０のコンポーネントの一部又はすべてを封入することができる。
【０１０１】
図１３Ａは、一実施形態に係るＭＭＳフィルタを含む無線周波数モジュール１３０の模式的な図である。図示のように、無線周波数モジュール１３０は、電力増幅器１３１、選択スイッチ１３２、受信フィルタ１３４−１〜１３４−Ｎ及び対応送信フィルタ１３５−１〜１３５−Ｎを含むデュプレクサ１３３−１〜１３３−Ｎ、並びにアンテナスイッチ１３６を含む。無線周波数モジュール１３０は、図示の素子を封入するパッケージを含み得る。図示の素子は、共通パッケージ基板１２２上に配置することができる。パッケージ基板１２２は、例えば積層基板としてよい。
【０１０２】
デュプレクサ１３３−１〜１３３−Ｎはそれぞれが、共通ノードに結合された２つの弾性波フィルタを含み得る。２つの弾性波フィルタは、送信フィルタ及び受信フィルタとしてよい。図示のように、送信フィルタ及び受信フィルタはそれぞれが、無線周波数信号をフィルタリングするべく配列された帯域通過フィルタを含み得る。受信フィルタ１３４−１〜１３４−Ｎの一つ以上が、ここに開示される任意の適切な原理及び利点に係るＭＭＳフィルタを含み得る。図１３がデュプレクサを示すにもかかわらず、ここに開示される任意の適切な原理及び利点は、ハードマルチプレクシングを有する、及び／又はスイッチを介して共通ノードに結合された一つ以上のフィルタを有する他のマルチプレクサ（例えばクアッドプレクサ、ヘキサプレクサ、オクタプレクサ等）に実装することができる。
【０１０３】
電力増幅器１３１は、無線周波数信号を増幅することができる。図示のスイッチ１３２は多投無線周波数スイッチである。スイッチ１３２は、電力増幅器１３１の出力を、送信フィルタ１３５−１〜１３５−Ｎの選択された送信フィルタに電気的に結合することができる。いくつかの例において、スイッチ１３２は、電気的に接続することができる。電力増幅器１３１の出力を、送信フィルタ１３５−１〜１３５−Ｎの一を超えるものに接続することができる。受信フィルタ１３４−１〜１３５−Ｎは、一つ以上の低雑音増幅器に結合することができる。いくつかの例において、スイッチは、受信フィルタ１３４−１〜１３５−Ｎの一つ以上を低雑音増幅器に選択的に結合することができる。所定のアプリケーションによれば、受信フィルタ１３４−１〜１３５−Ｎの一つ以上を対応低雑音増幅器に、介在スイッチなしで電気的に接続することができる。いくつかの例において、無線周波数モジュール１３０は、一つ以上の低雑音増幅器を含んでよい。代替的又は付加的に、受信フィルタ１３４−１〜１３５−Ｎの一つ以上と通信する一つ以上の低雑音増幅器が、モジュール１３０の外部に存在してよい。アンテナスイッチ１３６は、デュプレクサ１３１−１〜１３１−Ｎの一つ以上からの信号を、アンテナポートＡＮＴに選択的に結合することができる。デュプレクサ１３１−１〜１３１−Ｎは、異なる周波数帯域及び／又は異なる動作モード（例えば異なる電力モード、異なる信号伝達モード等）に関連付けることができる。
【０１０４】
図１３Ｂは、一実施形態に係るＭＭＳフィルタを含む一の無線周波数モジュール１３７の模式的な図である。無線周波数モジュールのフィルタ１３８は、ここに開示される任意の適切な原理及び利点に係る一つ以上のＭＭＳフィルタを含む。図示のように、モジュール１３７は、電力増幅器１３１、第１選択スイッチ１３２Ａ、フィルタ１３８、アンテナスイッチ１３６、第２選択スイッチ１３２Ｂ、低雑音増幅器１３９、及び制御回路１２９を含む。これらの素子は、パッケージ基板１２２上に含まれてよい。パッケージ基板１２２は、例えば積層基板としてよい。
【０１０５】
電力増幅器１３１は、送信ポートＴＸからの無線周波数信号を受信することができる。いくつかの例において、スイッチは、複数の送信ポートの選択された一つを、電力増幅器１３１の入力部に電気的に接続することができる。電力増幅器１３１は、エンベロープ追跡モード及び／又は平均電力追跡モードで動作することができる。選択スイッチ１３２Ａは、電力増幅器１３１の出力部を、フィルタ１３８の一つ以上の選択された送信フィルタに電気的に接続するべく構成された多投無線周波数スイッチとしてよい。選択スイッチ１３２Ａは、電力増幅器１３１の出力部を特定周波数帯域用の送信フィルタに電気的に接続するべく配列された帯域選択スイッチとしてよい。
【０１０６】
フィルタ１３８は弾性波フィルタとしてよい。フィルタ１３８の、一つ以上のフィルタが、ここに開示される任意の適切な原理及び利点に係るＭＭＳフィルタを含み得る。例えば、フィルタ１３８の、一つ以上の受信フィルタが、ここに開示される実施形態のいずれかのＭＭＳフィルタを含み得る。フィルタ１３８は、複数のデュプレクサ及び／又は他のマルチプレクサを含み得る。代替的又は付加的に、フィルタ１３８は、一つ以上の独立型送信フィルタ及び／又は一つ以上の独立型受信フィルタを含んでよい。
【０１０７】
図示のように、フィルタ１３８は、アンテナスイッチ１３６に電気的に接続される。アンテナスイッチ１３６は、フィルタ１３８の一つ以上のフィルタを、モジュール１３７のアンテナポートＡＮＴに電気的に接続するべく配列された多投無線周波数スイッチとしてよい。アンテナスイッチ１３６は、いくつかのアプリケーションにおいて、少なくとも８つの投を含み得る。所定のアプリケーションにおいて、アンテナスイッチ１３６は、少なくとも１０個の投を含み得る。
【０１０８】
スイッチ１３２Ｂは、フィルタ１３８の選択された受信フィルタを、低雑音増幅器１３９に電気的に接続することができる。低雑音増幅器１３９は、受信無線周波数信号を増幅して出力を受信ポートＲＸに与えるべく配列される。いくつかの例において、他のスイッチを、低雑音増幅器１３９と受信ポートＲＸとの間に電気的に結合することができる。所定のアプリケーションにおいて、フィルタ１３８の受信フィルタを低雑音増幅器１３９に、介在スイッチなしで電気的に接続することができる。
【０１０９】
図示のモジュール１３７はまた、制御回路１２９も含む。制御回路１２９は、モジュール１３７のための任意の適切な制御機能を行うことができる。例えば、制御回路１２９は、選択スイッチ１３２Ａ、選択スイッチ１３２Ｂ又はアンテナスイッチ１３６の一つ以上に制御信号を与えることができる。代替的又は付加的に、制御回路１２９は、電力増幅器１３１及び／又は低雑音増幅器１３９を有効及び／又は無効にすることができる。
【０１１０】
図１４Ａは、一実施形態に係る無線周波数フロントエンド１４２にＭＭＳフィルタ１４３を含む無線通信デバイス１４０の模式的な図である。ＭＭＳフィルタ１４３は、ここに開示される任意の適切な原理及び利点に従って実装することができる。無線通信デバイス１４０は、任意の適切な無線通信デバイスとしてよい。例えば、無線通信デバイス１４０は、スマートフォンのような携帯電話機としてよい。図示のように、無線通信デバイス１４０は、アンテナ１４１、ＲＦフロントエンド１４２、送受信器１４４、プロセッサ１４５、メモリ１４６及びユーザインタフェイス１４７を含む。アンテナ１４１は、ＲＦフロントエンド１４２により与えられたＲＦ信号を送信することができる。アンテナ１４１はＲＦ信号を受信することができる。受信したＲＦ信号を、ＲＦフロントエンド１４２に与えることができる。
【０１１１】
ＲＦフロントエンド１４２は、一つ以上の電力増幅器、一つ以上の低雑音増幅器、一つ以上のＲＦスイッチ、一つ以上の受信フィルタ、一つ以上の送信フィルタ、一つ以上のデュプレクスフィルタ、一つ以上のマルチプレクサ、一つ以上の周波数マルチプレクシング回路等、又はこれらの任意の適切な組み合わせを含み得る。ＲＦフロントエンド１４２は、任意の適切な通信規格に関連づけられたＲＦ信号を送信及び受信することができる。ＭＭＳフィルタ１４３は、アンテナ１４１を介して受信したＲＦ信号をフィルタリングするべく構成された受信フィルタとして配列することができる。ＭＭＳフィルタ１４３は、ここに開示される任意の適切な原理及び利点に従ってＳＨモードスプリアスを抑制するべく配列された弾性反射器を含み得る。
【０１１２】
ＲＦ送受信器１４４は、増幅及び／又は他の処理を目的としてＲＦ信号をＲＦフロントエンド１４２に与えることができる。送受信器１４４はまた、ＲＦフロントエンド１４２の低雑音増幅器が与えるＲＦ信号を処理することもできる。送受信器１４４はプロセッサ１４５と通信する。プロセッサ１４５は、ベース帯域プロセッサとしてよい。プロセッサ１４５は、無線通信デバイス１４０のための、任意の適切なベース帯域処理機能を与えることができる。メモリ１４６には、プロセッサ１４５がアクセス可能である。メモリ１４６は、無線通信デバイス１４０のための任意の適切なデータを記憶することができる。ユーザインタフェイス１４７は、タッチスクリーン能力を有するディスプレイのような、任意の適切なユーザインタフェイスとしてよい。
【０１１３】
図１４Ｂは、無線周波数フロントエンド１４２にフィルタ１４３を、ダイバーシティ受信モジュール１５２に第２フィルタ１５３を含む無線通信デバイス１５０の模式的な図である。ダイバーシティ受信モジュール１５２は、無線周波数フロントエンド１４２をも含む無線周波数フロントエンドの一部とみなすことができる。無線通信デバイス１５０は図１４Ａの無線通信デバイス１４０と同様であるが、無線通信デバイス１５０がさらにダイバーシティ受信機能を含む点が異なる。図１４Ｂに示されるように、無線通信デバイス１５０は、ダイバーシティアンテナ１５１と、ダイバーシティアンテナ１５１が受信した信号を処理するべく構成されてＭＭＳフィルタ１５３を含むダイバーシティモジュール１５２と、無線周波数フロントエンド１４２及びダイバーシティ受信モジュール１５２双方と通信する送受信器１５４とを含む。ＭＭＳフィルタ１５３は、ダイバーシティアンテナ１５１を介して受信した無線周波数信号をフィルタリングすることができる。ＭＭＳフィルタ１５３は、ここに開示される任意の適切な原理及び利点に従ってＳＨモードスプリアスを抑制するべく配列された弾性反射器を含み得る。
【０１１４】
上述された実施形態のいずれもが、セルラーハンドセットのような携帯デバイスに関連して実装することができる。実施形態の原理及び利点は、ここに記載される実施形態のいずれから利益を得る任意のアップリンクセルラーデバイスのような任意のシステム又は装置のために使用することができる。ここでの教示は、様々なシステムに適用可能である。本開示がいくつかの実施形態例を含むにもかかわらず、ここに説明される教示は、様々な構造に適用することができる。ここに説明される原理及び利点はいずれも、約４５０ＭＨｚから８．５ＧＨｚの範囲のような、約３０ｋＨｚから３００ＧＨｚの範囲にある周波数を有する信号を処理するべく構成されたＲＦ回路に関連して実装することができる。
【０１１５】
本開示の複数の側面は、様々な電子デバイスに実装することができる。電子デバイスの例は、消費者用電子製品、ダイ及び／又は弾性波フィルタアセンブリ及び／又はパッケージ状無線周波数モジュールのような消費者用電子製品の部品、アップリンク無線通信デバイス、無線通信インフラストラクチャ、電子試験機器等を含んでよいが、これらに限られない。電子デバイスの例は、スマートフォンのような携帯電話機、電話機、テレビジョン、コンピュータモニタ、コンピュータ、モデム、ハンドヘルドコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、パーソナルディジタルアシスタント（ＰＤＡ）、電子レンジ、冷蔵庫、自動車エレクトロニクスシステムのような車両電子システム、ステレオシステム、ＤＶＤプレーヤ、ＣＤプレーヤ、ＭＰ３プレーヤのようなディジタル音楽プレーヤ、カメラ、ディジタルカメラ、携帯型メモリチップ、洗濯機、乾燥機、洗濯／乾燥機、複写機、ファクシミリ機、スキャナ、多機能周辺デバイス、腕時計、置き時計等を含んでよいが、これらに限られない。さらに、電子デバイスは未完成の製品も含んでよい。
【０１１６】
本明細書及び特許請求の範囲全体にわたり、文脈上そうでないことが明らかでない限り、「含む」等の用語は、排他的又は網羅的な意味とは反対の包括的意味に、すなわち「〜を含むがこれらに限られない」との意味に解釈すべきである。ここで一般に使用される単語「結合」は、直接接続されるか又は一つ以上の中間要素を介して接続されるかのいずれかとなり得る２つ以上の要素を言及する。同様に、ここで一般に使用される単語「接続」は、直接接続されるか又は一つ以上の中間要素を介して接続されるかのいずれかとなり得る２つ以上の要素を言及する。加えて、単語「ここ」、「上」、「下」及び同様の趣旨の単語は、本アプリケーションにおいて使用される場合、本アプリケーション全体を言及し、本アプリケーションの任意の固有部分を言及するわけではない。文脈が許容する場合、単数又は複数を使用する上述の詳細な説明における用語はそれぞれ、複数又は単数をも含み得る。２つ以上の項目のリストを言及する単語「又は」及び「若しくは」は、当該単語の以下の解釈のすべてをカバーする。すなわち、当該リストの任意の項目、当該リストのすべての項目、及び当該リストの項目の任意の組み合わせである。
【０１１７】
さらに、とりわけ「できる」、「し得る」、「してよい」、「かもしれない」、「例えば」、「のような」等のようなここに記載の条件付き言語は一般に、特にそうでないことが述べられ、又は使用の文脈上そうでないことが理解される場合を除き、所定の実施形態が所定の特徴、要素及び／又は状態を含む一方で他の実施形態がこれらを含まないことを伝えるように意図される。すなわち、かかる条件的言語は一般に、特徴、要素及び／若しくは状態が任意の態様で一つ以上の実施形態にとって必要であるとの示唆を意図しない。
【０１１８】
所定の実施形態が記載されてきたが、これらの実施形態は、例により提示されたにすぎないので、本開示の範囲を制限することを意図しない。実際のところ、ここに記載される新規な方法、装置及びシステムは、様々な他の形態で具体化することができる。さらに、ここに記載される方法及びシステムの形態における様々な省略、置換及び変更が、本開示の要旨から逸脱することなくなし得る。例えば、ブロックが所与の配列で提示されるが、代替実施形態は、異なる部品及び／又は回路トポロジで同様の機能を果たすことができ、いくつかのブロックは削除、移動、追加、細分化、結合、及び／又は修正することができる。これらのブロックはそれぞれが、様々な異なる態様で実装することができる。上述した様々な実施形態の要素及び工程の任意の適切な組み合わせを、さらなる実施形態を与えるように組み合わせることができる。添付の特許請求の範囲及びその均等物が、本開示の範囲及び要旨に収まるかかる形態又は修正をカバーすることが意図される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ−１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【外国語明細書】
2020088860000001.pdf