(57)【要約】      （修正有）【課題】圧電層と基板層との間に配置された導電層を有する多層圧電基板を有する弾性表面波デバイスを含む弾性表面波フィルタ及び／又はデュプレクサにより、受信及び／又は送信のアイソレーションを改善する弾性表面波デバイス及びその製造方法を提供する。【解決手段】弾性波デバイスとして、弾性表面波共振器１３７において、圧電層１４２の一つ以上の部分を、製造中に導電層１５８を露出させるように除去する。除去された部分は、導電材料１６０で充填される。導電材料１６０は、圧電層１４２の上に配置される接地構造物と接触する。導電層１５８は、導電材料１６０を経由して接地構造物に電気的に接続される。【選択図】図４Ｂ
2020108145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性波デバイスであって、
基板の上の圧電層と、
前記圧電層の上のインターディジタルトランスデューサ電極と、
前記圧電層の上の接地構造物と、
前記圧電層と前記基板との間に配置された導電層と
を含み、
前記導電層は前記接地構造物に電気的に接続される、弾性波デバイス。
【請求項２】
前記圧電層の少なくとも一部分を通って延びるビアが、前記導電層と前記接地構造物との間の電気経路に含まれる、請求項１の弾性波デバイス。
【請求項３】
前記ビアは、導電材料が充填された充填ビアである、請求項２の弾性波デバイス。
【請求項４】
前記ビアはコンフォーマルビアである、請求項２の弾性波デバイス。
【請求項５】
前記圧電層の側壁に沿って延びる導電材料が、前記導電層と前記接地構造物との間の電気経路に含まれる、請求項１の弾性波デバイス。
【請求項６】
前記接地構造物は、互いから離間した複数の接地構造部分を含む、請求項１の弾性波デバイス。
【請求項７】
前記インターディジタルトランスデューサ電極の上に配置された温度補償層をさらに含む、請求項１の弾性波デバイス。
【請求項８】
前記圧電層と前記導電層との間に配置された分散調整層をさらに含む、請求項１の弾性波デバイス。
【請求項９】
前記分散調整層は二酸化ケイ素を含む、請求項８の弾性波デバイス。
【請求項１０】
前記導電層はアルミニウムを含む、請求項１の弾性波デバイス。
【請求項１１】
前記導電層は、近似的に１０ナノメートルと近似的に１０ミクロンとの間の厚さを有する、請求項１の弾性波デバイス。
【請求項１２】
前記接地構造物は導電プレートを含む、請求項１の弾性波デバイス。
【請求項１３】
前記接地構造物は導電ピラーを含む、請求項１の弾性波デバイス。
【請求項１４】
弾性波フィルタであって、
弾性波デバイスと、
複数の他の弾性波デバイスと
を含み、
前記弾性波デバイスは、基板の上の圧電層と、前記圧電層の上のインターディジタルトランスデューサ電極と、前記圧電層の上の接地構造物と、前記圧電層と前記基板との間に配置された導電層とを含み、
前記導電層は前記接地構造物に電気的に接続され、
前記弾性波デバイスと前記複数の他の弾性波デバイスとは、無線周波数信号をフィルタリングするべく一緒に配列される、弾性波フィルタ。
【請求項１５】
弾性波デバイスを製造する方法であって、
弾性波デバイス構造物を与えることであって、前記弾性波デバイス構造物は、基板と、前記基板の上の導電層と、前記導電層の上の圧電層と、前記圧電層の上のインターディジタルトランスデューサ電極とを含み、前記導電層は、前記基板と圧電層との間に配置されることと、
前記導電層を、前記圧電層の上の接地構造物に電気的に接続することにより、前記導電層を接地することと
を含む、方法。
【請求項１６】
前記導電層を露出させるべく前記圧電層の少なくとも一部分を通る開口を形成することと、
前記開口に導電材料を与えることと
をさらに含み、
前記電気的に接続することは、前記導電層が前記導電材料を経由して前記接地構造物に電気的に接続されることを引き起こす、請求項１５の方法。
【請求項１７】
前記開口における導電材料は充填ビアである、請求項１６の方法。
【請求項１８】
前記圧電層の一部分をエッチングすることと、
前記圧電層のエッチング済み部分に導電材料を与えることと
をさらに含み、
前記電気的に接続することは、前記導電層が前記導電材料を経由して前記接地構造物に電気的に接続されることを引き起こす、請求項１５の方法。
【請求項１９】
前記インターディジタルトランスデューサ電極の上に温度補償層を形成することをさらに含む、請求項１５の方法。
【請求項２０】
前記与えることは、前記弾性波デバイス構造物に、前記圧電層と前記導電層との間に配置される分散調整層を与えることを含む、請求項１５の方法。
【請求項２１】
弾性波デバイスであって、
基板の上の圧電層と、
前記圧電層の上のインターディジタルトランスデューサ電極と、
前記圧電層と前記基板との間に配置された導電層と、
前記基板の下に配置された接地構造物と
を含み、
前記基板は、前記導電層と前記接地構造物との間に配置され、
前記導電層は、前記接地構造物に電気的に接続される、弾性波デバイス。
【請求項２２】
前記基板の少なくとも一部分を通って延びるビアが、前記導電層と前記接地構造物との間の電気経路に含まれる、請求項２１の弾性波デバイス。
【請求項２３】
前記ビアは充填ビアである、請求項２２の弾性波デバイス。
【請求項２４】
前記ビアはコンフォーマルビアである、請求項２２の弾性波デバイス。
【請求項２５】
前記基板の側壁に沿って延びる導電材料が、前記導電層と前記接地構造物との間の電気経路に含まれる、請求項２１の弾性波デバイス。
【請求項２６】
前記接地構造物は、互いから離間した複数の接地構造部分を含む、請求項２１の弾性波デバイス。
【請求項２７】
前記インターディジタルトランスデューサ電極の上に配置された温度補償層をさらに含む、請求項２１の弾性波デバイス。
【請求項２８】
前記圧電層と前記導電層との間に配置された絶縁層をさらに含む、請求項２１の弾性波デバイス。
【請求項２９】
前記インターディジタルトランスデューサ電極は、前記接地構造物に電気的に接続される、請求項２１の弾性波デバイス。
【請求項３０】
前記導電層は、近似的に１０ナノメートルと近似的に１０ミクロンとの間の厚さを有する、請求項２１の弾性波デバイス。
【請求項３１】
第１ビアが、前記接地構造物から前記導電構造物まで延び、第２ビアが、前記導電層を通って前記接地構造物から前記インターディジタルトランスデューサ電極まで延びる、請求項２１の弾性波デバイス。
【請求項３２】
前記弾性波デバイスは、弾性表面波を生成するべく配列される、請求項２１の弾性波デバイス。
【請求項３３】
弾性波フィルタであって、
弾性波デバイスと、
複数の他の弾性波デバイスと
を含み、
前記弾性波デバイスは、基板の上の圧電層と、前記圧電層の上のインターディジタルトランスデューサ電極と、前記圧電層と前記基板との間に配置された導電層と、前記基板の下に配置された接地構造物とを含み、
前記基板は、前記導電層と前記接地構造物との間に配置され、
前記導電層は、前記接地構造物に電気的に接続され、
前記弾性波デバイスと前記複数の他の弾性波デバイスとは、無線周波数信号をフィルタリングするべく一緒に配列される、弾性波フィルタ。
【請求項３４】
弾性波デバイスを製造する方法であって、
弾性波デバイス構造物を与えることであって、前記弾性波デバイス構造物は、基板と、前記基板の上の導電層と、前記導電層の上の圧電層と、前記圧電層の上のインターディジタルトランスデューサ電極とを含み、前記導電層は、前記基板と圧電層との間に配置されることと、
前記導電層を前記基板の下の接地構造物に電気的に接続することと
を含み、
前記基板は、前記導電層と前記接地構造物との間に配置される、方法。
【請求項３５】
前記基板の少なくとも一部分を通る開口を形成することと、
前記開口に導電材料を与えることと
をさらに含み、
前記電気的に接続することは、前記導電層が前記導電材料を経由して前記接地構造物に電気的に接続されることを引き起こす、請求項３４の方法。
【請求項３６】
前記導電材料は、前記基板を貫通するビアを形成する、請求項３５の方法。
【請求項３７】
前記インターディジタルトランスデューサ電極の上に温度補償層を形成することをさらに含む、請求項３４の方法。
【請求項３８】
前記与えることは、前記弾性波デバイス構造物に、前記圧電層と前記導電層との間に配置される分散調整層を与えることを含む、請求項３４の方法。
【請求項３９】
前記電気的に接続することはまた、前記接地構造物と前記インターディジタルトランスデューサ電極とを電気的に接続する、請求項３４の方法。
【請求項４０】
前記電気的に接続することの後、第１ビアが前記接地構造物から前記導電構造物まで延び、第２ビアが、前記導電層を通って前記接地構造物から前記インターディジタルトランスデューサ電極まで延びる、請求項３４の方法。
【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、「多層圧電基板」との名称の２０１８年１２月２６日に出願された米国仮特許出願第６２／７８５，０１１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、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。弾性表面波共振器は、圧電基板上にインターディジタルトランスデューサ電極を含み得る。弾性表面波共振器は、インターディジタルトランスデューサ電極が配置される圧電層の表面に弾性表面波を生成することができる。所定の弾性表面波共振器が、多層圧電基板を含み得る。
【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。ここで、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記載される。
【０００６】
一側面において、弾性波デバイスが開示される。弾性波デバイスは、圧電層の上の基板と、当該圧電層の上のインターディジタルトランスデューサ電極と、当該圧電層の上のグランド構造物とを含む。弾性波デバイスはまた、圧電層と基板との間に配置された導電層も含む。導電層は、接地構造物に電気的に接続される。
【０００７】
一実施形態において、圧電層の少なくとも一部分を貫通するビアが、導電層と接地構造物との間の電気経路に含められる。ビアは、導電材料が充填された充填ビアとしてよい。ビアは、コンフォーマルビアとしてよい。
【０００８】
一実施形態において、圧電層の側壁に沿って延びる導電材料は、導電層と接地構造物との間の電気経路に含まれる。
【０００９】
一実施形態において、接地構造物は、互いから離間した複数の接地構造部分を含む。
【００１０】
一実施形態において、弾性波デバイスはさらに、インターディジタルトランスデューサ電極の上に配置された温度補償層を含む。
【００１１】
一実施形態において、弾性波デバイスはさらに、圧電層と導電層との間に配置された分散調整層を含む。分散調整層は二酸化ケイ素を含み得る。
【００１２】
一実施形態において、導電層はアルミニウムを含む。
【００１３】
一実施形態において、導電層は、近似的に１０ナノメートルと近似的に１０ミクロンとの間の厚さを有する。
【００１４】
一実施形態において、接地構造物は導電プレートを含む。
【００１５】
一実施形態において、接地構造物は導電性ピラーを含む。
【００１６】
一側面において、弾性波フィルタが開示される。弾性波フィルタは弾性波デバイスを含む。弾性波デバイスは、基板の上の圧電層と、当該圧電層の上のインターディジタルトランスデューサ電極と、当該圧電層の上の接地構造物と、当該圧電層と基板との間に配置された導電層とを含む。導電層は、接地構造物に電気的に接続される。弾性波フィルタはまた、複数の他の弾性波デバイスを含む。弾性波デバイス及び複数の他の弾性波デバイスは、無線周波数信号をフィルタリングするべく一緒に配列される。
【００１７】
一つの側面において、弾性波デバイスを製造する方法が開示される。方法は、基板と、当該基板の上の導電層と、当該導電層の上の圧電層と、当該圧電層の上のインターディジタルトランスデューサ電極とを含む弾性波デバイス構造物を与えることを含み、当該導電層は当該基板と圧電層との間に配置される。方法はまた、導電層を、圧電層の上に配置された接地構造物に電気的に接続することにより、当該導電層を接地することも含む。
【００１８】
一実施形態において、方法はさらに、導電層を露出させるべく圧電層の少なくとも一部分を通る開口を形成することと、当該開口に導電材料を与えることとを含む。電気的に接続することは、導電層を接地構造物に、導電材料を経由して電気的に接続することを引き起こし得る。開口における導電材料が、充填ビア又はコンフォーマルビアとなり得る。
【００１９】
一実施形態において、方法はさらに、圧電層の一部分をエッチングすることと、圧電層のエッチング済み部分に導電材料を与えることとを含む。電気的に接続することは、導電層を接地構造物に、導電材料を経由して電気的に接続することを引き起こし得る。
【００２０】
一実施形態において、方法はさらに、インターディジタルトランスデューサ電極の上に温度補償層を形成することを含む。
【００２１】
一実施形態において、与えることは、弾性波デバイス構造物に、圧電層と導電層との間に配置される分散調整層を与えることを含む。
【００２２】
一側面において、弾性波デバイスが開示される。弾性波デバイスは、基板の上の圧電層と、当該圧電層の上のインターディジタルトランスデューサ電極と、当該圧電層と当該基板との間に配置された導電層とを含む。弾性波デバイスはまた、基板の下に配置された接地構造物も含み、当該基板は、導電層と当該接地構造物との間に配置される。導電層は、接地構造物に電気的に接続される。
【００２３】
一実施形態において、基板の少なくとも一部分を貫通するビアが、導電層と接地構造物との間の電気経路に含められる。ビアは、充填ビアとしてよい。ビアは、コンフォーマルビアとしてよい。
【００２４】
一実施形態において、基板の側壁に沿って延びる導電材料が、導電層と接地構造物との間の電気経路に含められる。
【００２５】
一実施形態において、接地構造物は、互いから離間した複数の接地構造部分を含む。
【００２６】
一実施形態において、弾性波デバイスはさらに、インターディジタルトランスデューサ電極の上に配置された温度補償層を含む。
【００２７】
一実施形態において、弾性波デバイスはさらに、圧電層と導電層との間に配置された絶縁層を含む。
【００２８】
一実施形態において、インターディジタルトランスデューサ電極は、接地構造物に電気的に接続される。
【００２９】
一実施形態において、導電層は、近似的に１０ナノメートルと近似的に１０ミクロンとの間の厚さを有する。
【００３０】
一実施形態において、第１ビアが、接地構造物から導電構造物まで延び、第２ビアが、導電層を通って接地構造物からインターディジタルトランスデューサ電極まで延びる。
【００３１】
一実施形態において、弾性波デバイスは、弾性表面波を生成するべく配列される。
【００３２】
一側面において、弾性波フィルタが開示される。弾性波フィルタは弾性波デバイスを含む。弾性波デバイスは、基板の上の圧電層と、当該圧電層の上のインターディジタルトランスデューサ電極と、当該圧電層と当該基板との間に配置された導電層と、当該基板の下に配置された接地構造物とを含み、当該基板は、当該導電層と接地構造物との間に配置される。導電層は、接地構造物に電気的に接続される。弾性波フィルタはまた、複数の他の弾性波デバイスも含む。弾性波デバイス及び複数の他の弾性波デバイスは、無線周波数信号をフィルタリングするべく一緒に配列される。
【００３３】
一つの側面において、弾性波デバイスを製造する方法が開示される。方法は、基板と、当該基板の上の導電層と、当該導電層の上の圧電層と、当該圧電層の上に配置されたインターディジタルトランスデューサ電極とを含む弾性波デバイス構造物を与えることを含み、当該導電層は当該基板と圧電層との間に配置される。方法はまた、導電層を、基板の下の接地構造物に電気的に接続することも含む。基板は、導電層と接地構造物との間に配置される。
【００３４】
一実施形態において、方法はさらに、基板の少なくとも一部分を通る開口を形成することと、当該開口に導電材料を与えることとを含む。電気的に接続することは、導電層を接地構造物に、導電材料を経由して電気的に接続することを引き起こす。導電材料は、基板を貫通するビアを形成し得る。
【００３５】
一実施形態において、方法はさらに、インターディジタルトランスデューサ電極の上に温度補償層を形成することを含む。
【００３６】
一実施形態において、与えることは、弾性波デバイス構造物に、圧電層と導電層との間に配置される分散調整層を与えることを含む。
【００３７】
一実施形態において、電気的に接続することはまた、接地構造物とインターディジタルトランスデューサ電極とを電気的に接続する。
【００３８】
一実施形態において、電気的に接続することの後、第１ビアが、接地構造物から導電構造物まで延び、第２ビアが、導電層を通って接地構造物からインターディジタルトランスデューサ電極まで延びる。
【００３９】
他側面において、弾性波共振器が、基板の上の圧電層と、当該圧電層の上の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上の接地構造物と、当該圧電層と基板との間に配置された導電層とを含む。導電層は、少なくとも圧電層を通って延びるビアを経由して、接地構造物に電気的に接続される。
【００４０】
弾性波共振器は、弾性表面波を生成するべく構成された弾性表面波共振器としてよい。
【００４１】
弾性波共振器はさらに、インターディジタルトランスデューサ電極の上に配置された分散調整層を含み得る。代替的又は付加的に、弾性波共振器は、圧電層と導電層との間に配置された分散調整層を含み得る。分散調整層は二酸化ケイ素を含み得る。
【００４２】
導電層は、近似的に１０ナノメートルと近似的に１０ミクロンとの間の厚さを有し得る。導電層はアルミニウムを含み得る。
【００４３】
基板は高速基板としてよい。接地構造物は銅プレートを含み得る。接地構造物は銅ピラーを含み得る。
【００４４】
弾性波共振器はさらに、接地構造物の上にはんだパッドを含み得る。
【００４５】
弾性波フィルタが、ここに開示の弾性波共振器のいずれかを含む弾性波共振器を含み得る。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。
【００４６】
無線通信デバイスが、アンテナと、当該アンテナと通信するここに開示の弾性波フィルタのいずれかとを含み得る。
【００４７】
他側面において、弾性波共振器を製造する方法が開示される。方法は、弾性波共振器の少なくとも圧電層を通る開口を形成して導電層を露出させることであって、当該圧電層及び導電層は当該弾性波共振器の多層圧電基板に含まれることと、当該開口に導電材料を充填し、当該圧電層を通るビアを形成することと、当該導電層を当該ビアを経由して接地構造物に電気的に接続することとを含み、当該接地構造物は、当該圧電層と当該弾性波共振器のインターディジタルトランスデューサ電極との上に配置され、当該インターディジタルトランスデューサ電極は、当該圧電層の上に配置される。
【００４８】
方法はさらに、インターディジタルトランスデューサ電極の上に分散調整層を含み得る。代替的又は付加的に、方法は、圧電層と導電層との間に分散調整層を形成することを含み得る。分散調整層は二酸化ケイ素を含み得る。弾性波共振器は、弾性表面波を生成するべく構成された弾性表面波共振器としてよい。
【００４９】
他側面において、弾性波共振器が、基板の上の圧電層と、当該圧電層の上の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上の接地構造物と、当該圧電層と基板との間に配置された導電層とを含む。圧電層は、弾性波共振器の対向側にエッチング済み部分を有する。導電層は、圧電層のエッチング済み部分における導電材料を経由して接地構造物に電気的に接続される。
【００５０】
弾性波共振器は、弾性表面波を生成するべく構成された弾性表面波共振器としてよい。弾性波共振器はさらに、インターディジタルトランスデューサ電極の上に配置された分散調整層を含み得る。代替的又は付加的に、弾性波共振器はさらに、圧電層と導電層との間に配置された分散調整層を含み得る。
【００５１】
他側面において、弾性波共振器を製造する方法が開示される。方法は、弾性波共振器の圧電層の部分をエッチングすることと、エッチング済み部分を導電材料で充填することと、当該導電材料を接地構造物に電気的に接続することとを含み、当該圧電層は導電層の上に存在し、当該圧電層及び導電層は、当該弾性波共振器の多層圧電基板に含まれ、当該接地構造物は、当該圧電層と当該弾性波共振器のインターディジタルトランスデューサ電極との上に配置され、当該インターディジタルトランスデューサ電極は、当該圧電層の上に配置される。
【００５２】
圧電層の部分をエッチングすることは、当該圧電層の部分をエッチバックすることを含み得る。弾性波共振器は、弾性表面波を生成するべく構成された弾性表面波共振器としてよい。
【００５３】
方法はさらに、圧電層と導電層との間に配置された分散調整層の対応部分をエッチングすることと、当該分散調整層の対応エッチング済み部分を導電材料で充填することとを含み得る。
【００５４】
方法はさらに、インターディジタルトランスデューサ電極の上の第２分散調整層の対応部分をエッチングすることと、当該第２分散調整層の対応エッチング済み部分を導電材料で充填することとを含み得る。
【００５５】
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】
【００５６】
ここで、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記載される。
【００５７】
【図１】弾性表面波共振器の一部分の断面図である。
【図２】他の弾性表面波共振器の一部分の断面図である。
【図３】他の弾性表面波共振器の一部分の断面図である。
【図４Ａ】一実施形態に係る多層圧電基板を有する他の弾性表面波共振器の一部分の断面図である。
【図４Ｂ】他実施形態に係る多層圧電基板を有する他の弾性表面波共振器の一部分の断面図である。
【図４Ｃ】他実施形態に係る多層圧電基板を有する他の弾性表面波共振器の一部分の断面図である。
【図４Ｄ】他実施形態に係る多層圧電基板を有する他の弾性表面波共振器の断面図である。
【図４Ｅ】他実施形態に係る多層圧電基板を有する他の弾性表面波共振器の断面図である。
【図４Ｆ】他実施形態に係るコンフォーマルビアを含む多層圧電基板を有する弾性表面波共振器の一部分の断面図である。
【図４Ｇ】他実施形態に係る多層圧電基板を有する他の弾性表面波共振器の断面図である。
【図４Ｈ】他実施形態に係る多層圧電基板を有する弾性表面波共振器の断面図である。
【図４Ｉ】他実施形態に係る多層圧電基板を有する弾性表面波共振器の断面図である。
【図５】一実施形態に係る導電層なしの弾性波共振器と、導電層ありの弾性波共振器とを比較する受信及び送信のアイソレーション曲線のグラフである。
【図６】図６は、一実施形態に係る導電層接合位置を示す多層圧電基板を有する弾性表面波共振器の一部分の断面図である。
【図７】図７は、一実施形態に係る異なる接合位置に導電層を有する弾性波共振器の伝送特性を比較するグラフである。
【図８Ａ】一実施形態に係る多層圧電基板を有する弾性表面波共振器の一部分の断面図である。
【図８Ｂ】一実施形態に係る多層圧電基板を有する他の弾性表面波共振器の一部分の断面図である。
【図８Ｃ】一実施形態に係る多層圧電基板を有する他の弾性表面波共振器の一部分の断面図である。
【図９Ａ】一実施形態に係る多層圧電基板を有する弾性表面波共振器を製造するプロセスを示すフローチャートである。
【図９Ｂ】一実施形態に係る多層圧電基板を有する弾性表面波共振器を製造する他のプロセスを示すフローチャートである。
【図１０Ａ】一実施形態に係る多層圧電基板を有する弾性表面波共振器の断面図である。
【図１０Ｂ】他実施形態に係る多層圧電基板を有する弾性表面波共振器の断面図である。
【図１０Ｃ】他実施形態に係る多層圧電基板を有する弾性表面波共振器の断面図である。
【図１０Ｄ】他実施形態に係る多層圧電基板を有する弾性表面波共振器の断面図である。
【図１０Ｅ】他実施形態に係る多層圧電基板を有する弾性表面波共振器の断面図である。
【図１０Ｆ】一実施形態に係る弾性表面波共振器を含む回路トポロジの模式的な図である。
【図１０Ｇ】他実施形態に係る弾性表面波共振器を含む回路トポロジの模式的な図である。
【図１１】一実施形態に係る弾性表面波共振器を含む送信フィルタの模式的な図である。
【図１２】一実施形態に係る弾性表面波共振器を含む受信フィルタの模式的な図である。
【図１３】一実施形態に係る弾性波デバイスを含む無線周波数モジュールの模式的な図である。
【図１４】一実施形態に係る弾性波コンポーネントを含む無線周波数モジュールの模式的な図である。
【図１５Ａ】一つ以上の実施形態に係るフィルタを含む無線通信デバイスの模式的なブロック図である。
【図１５Ｂ】一つ以上の実施形態に係る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】
【００５８】
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。
【００５９】
移動体通信の爆発的な成長に伴い、周波数スペクトルが密集しつつある。これは、無線周波数（ＲＦ）フィルタ及びデュプレクサが、急峻なロールオフ、低温ドリフト、低い挿入損失、小型サイズ等、又はこれらの任意の組み合わせを備えるように厳しい仕様を生んでいる。バルク弾性波（ＢＡＷ）フィルタは、薄膜バルク弾性共振器（ＦＢＡＲ）フィルタ及び／又はソリッドマウント共振器（ＳＭＲ）を含み得る。このようなＢＡＷフィルタは、所定のアプリケーションにおいてＲＦフィルタに対する厳しい仕様を満たし得る。弾性表面波（ＳＡＷ）フィルタは典型的に、温度にわたって高い周波数ドリフトを有する。このようなＳＡＷフィルタは、厳格なフィルタ仕様を満たすことの困難性に遭遇し得る。しかしながら、ＢＡＷフィルタは一般に、ＳＡＷフィルタよりも高価であり、かつ、サイズが大きい。
【００６０】
本開示の側面は、基板層の上にタンタル酸リチウム層（ＬＴ）又はニオブ酸リチウム（ＬＮ）層のようなリチウム系圧電層と、当該圧電層と基板層との間に配置された導電層を有する多層圧電基板を有する弾性表面波デバイスに関する。導電層は、圧電層の上に配置された接地構造物と電気的に連通し得る。いくつかの他のアプリケーションにおいて、導電層は、基板層の上に配置された接地構造物と電気的に連通し得る。
【００６１】
被接地導電層を有する弾性表面波デバイスを含む弾性表面波フィルタ及び／又はデュプレクサにより、受信及び／又は送信のアイソレーションが改善される。例えば、入力ポート、出力ポート、及び圧電層上の他の信号パッドのいずれかの間の寄生容量により、アイソレーション劣化が引き起こされることがある。寄生容量は、入力ポート、出力ポート、及び他の信号パッド上の信号間の電気結合を引き起こし得る。被接地導電層を有する多層圧電基板は、この電気結合を減衰させることができる。
【００６２】
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。弾性波フィルタには、弾性表面波（ＳＡＷ）デバイスが実装され得る。ＳＡＷデバイスは、ＳＡＷ共振器、ＳＡＷ遅延線、及びマルチモードＳＡＷ（ＭＭＳ）フィルタ（例えばダブルモードＳＡＷ（ＤＭＳ）フィルタ）を含む。いくつかの実施形態が、例示を目的としてＳＡＷ共振器を参照して記載されるにもかかわらず、ここに開示される任意の適切な原理及び利点は、任意の他の適切なタイプのＳＡＷデバイスに適用することができる。
【００６３】
図１は、弾性表面波共振器１３０の一部分の断面図である。図示のように、弾性表面波共振器１３０は、圧電層１４２、圧電層１４２の上の接地構造物１６２、及び接地構造物１６２の上の一つ以上のパッド１６４を含む。圧電層１４２は、ニオブ酸リチウム（ＬＮ）層又はタンタル酸リチウム（ＬＴ）層のような任意の適切な圧電層としてよい。接地構造物１６２は、グランドに電気的に接続される。接地構造物１６２は、グランド接続を与えるべく配列された任意の導電構造物としてよい。接地構造物１６２は、導電プレート及び／又は一つ以上の導電ピラーを含み得る。接地構造物１６２は、弾性波コンポーネントの一つ以上のグランドパッドを含み得る。接地構造物１６２は、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、鉛（Ｐｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、接着剤付きのＣｕ、Ａｕ、Ｐｂ、Ａｌ及びＡｇの導電粒子のうちの一つ以上の導電ペースト、並びにその同類のような、任意の適切な導電材料を含み得る。一つ以上のパッド１６４は、任意の適切なパッド材料を含み得る。図示のパッド１６４は、例えば、弾性表面波共振器１３０をモジュール又は回路基板に接続するべく使用することができる。
【００６４】
図２は、多層圧電基板を有する弾性表面波共振器１３２の一部分の断面図である。弾性表面波共振器１３２は、図１の弾性表面波共振器１３０と同様であるが、弾性表面波共振器１３２の圧電層１４２が、弾性表面波共振器１３２においてキャリア基板１５２の上に存在する点が異なる。この弾性表面波共振器１３２は、多層圧電基板弾性表面波共振器と称してよい。キャリア基板１５２は、シリコン基板、水晶基板、サファイヤ基板、セラミック基板、多結晶スピネル基板、又は任意の他の適切なキャリア基板としてよい。キャリア基板１５２は、支持基板、キャリアウェハ又は支持ウェハと称してよい。
【００６５】
図３は、多層圧電基板を有する弾性表面波共振器１３４の一部分の断面図である。弾性表面波共振器１３４は、図２の弾性表面波共振器１３２と同様であるが、弾性表面波デバイス１３４に導電層１５７が含まれる点が異なる。図示の導電層１５７は、キャリア基板１５２と圧電層１４２との間に配置される。図３における導電層１５７は浮遊である。図３における導電層１５７は、接地構造物１６２に電気的に接続されない。導電層１５７は、アルミニウム層、チタン層、鉄層、銅層、導電トレースのために使われる他の規格材料、又は任意の他の適切な導電層としてよい。
【００６６】
図４Ａは、一実施形態に係る多層圧電基板を有する弾性表面波共振器１３６の一部分の断面図である。この弾性表面波共振器１３６は、多層圧電基板弾性表面波共振器と称してよい。弾性表面波共振器１３６は、図２の弾性表面波共振器１３２と同様であるが、導電層１５８が接地構造物１６２に電気的に接続される点が異なる。したがって、導電層１５８は、接地されるように構成される。図示の導電層１５８は、キャリア基板１５２と圧電層１４２との間に配置される。図示のように、導電層１５８は、圧電層１４２まわりの導電材料の巻き付け部分１４３によってグランドに電気的に接続され、導電層１５８は、接地構造物１６２に電気的に接続される。したがって、図３の浮遊導電層１５７とは異なり、導電層１５８は、図示のように接地され得る。巻き付け部分１４３は、圧電層１４２の側壁の少なくとも一部分に沿って延びる導電材料を含む。この側壁は、導電層１５８と接地構造物１６２との間の電気経路に含まれる。導電層１５８は、アルミニウム層、又は任意の他の適切な導電層としてよい。導電層１５８は、近似的に１ミクロンの厚さ、近似的に０．５ミクロンと近似的に２ミクロンとの間の厚さ、近似的に１０ナノメートルと近似的に１０ミクロンとの間の厚さ、又は１０ミクロンを超える厚さを有し得る。
【００６７】
一つの巻き付け部分１４３が、図４Ａにおいて、弾性表面波共振器１３６の左側に示される。しかしながら、いくつかの他の実施形態において、弾性表面波共振器１３６は、２つ以上の巻き付け部分を含んでよい。例えば、弾性表面波共振器１３６は、図４Ａにおいて弾性表面波共振器１３６の左側及び右側に巻き付け部分１４３を含んでよい。かかる実施形態において、より強いグランド接続のための付加グランド接続部が存在してよい。
【００６８】
図４Ｃは、一実施形態に係る多層圧電基板を有する弾性表面波共振器１３７の一部分の断面図である。弾性表面波共振器１３７の多層圧電基板は、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された導電層１５８を含み得る。図示のように、弾性表面波共振器１３７は、キャリア基板１５２の上に圧電層１４２を含む。導電層１５８は、キャリア基板１５２と圧電層１４２との間に配置される。インターディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極１４４が、圧電層１４２の上に配置される。ＩＤＴ電極１４４は、図示のように圧電層１４２と物理的に接触してよい。ＩＤＴ電極１４４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。ＩＤＴ電極１４４は、いくつかの例において２つ以上の導電層を含み得る。そのようなＩＤＴ電極１４４は、アルミニウム（Ａｌ）と、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、チタン（Ｔｉ）等のような他の導電層とを含み得る。いくつかの実施形態において、ＩＤＴ電極１４４は、多層ＩＤＴ電極としてよい。
【００６９】
図４Ｂの弾性表面波共振器１３７は、導電層１５８と、図４Ａの弾性波共振器１３６の接地構造物１６２との間に電気的連通を与える一つのアプローチを示す。弾性表面波共振器１３７において、圧電層１４２の、一つ以上の部分を、製造中に導電層１５８を露出させるように除去することができる。除去された部分は、導電材料１６０で充填され、導電材料１６０が、圧電層１４２の上に配置され得る導電層１５８及び接地構造物１６２（図示せず）と接触する。導電材料１６０は、導電層１５８と接地構造物１６２との間の電気経路に含まれ得る。すなわち、導電層１５８は、導電材料１６０を経由して接地構造物１６２に電気的に接続される。
【００７０】
圧電層１４２の一つ以上のエッチング済み部分は、ウェットエッチング、ドライエッチング、化学機械平面化（ＣＭＰ）、レーザドリリング等のような任意の適切なエッチングプロセスを使用して、弾性表面波共振器１３７の一つ以上のエッジからエッチングにより除去され及び／又はエッチバックされ得る。導電材料１６０は、物理蒸着（ＰＶＤ）、化学蒸着（ＣＶＤ）、電気化学蒸着（ＥＣＤ）、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）、原子層蒸着（ＡＬＤ）、電子ビーム蒸着等のような任意の適切な堆積プロセスを使用して、エッチング済み部分に堆積され得る。導電材料１６０は、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、チタン（Ｔｉ）等のような任意の適切な導電材料としてよい。
【００７１】
図４Ｃは、他実施形態に係る多層圧電基板を有する弾性表面波共振器１３８の一部分の断面図である。弾性表面波共振器１３８の多層圧電基板は、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された導電層１５８を含み得る。弾性表面波共振器１３８は、図４Ｂの弾性表面波共振器１３７と同様であるが、図４Ｃが、図４Ａの導電層１５８と接地構造物１６２との電気的連通を与える他のアプローチを示す点が異なる。
【００７２】
弾性表面波共振器１３８において、導電材料で充填された一つ以上のビア１６６が、導電層１５８と、圧電層１４２の上に配置され得る接地構造物１６２（図示せず）との電気的連通を与える。ビア１６６は、導電層１５８と接地構造物１６２との間の電気経路に含まれる。ビア１６６が充填ビアとして示されるにもかかわらず、ビア１６６は、コンフォーマルビア（図４Ｆ参照）としてもよい。任意の他の適切な導電構造物を、代替的又は付加的に、導電層１５８と接地構造物１６２との間の電気経路に実装してよい。ビア１６６は、スルーホールビアを含んでよい。
【００７３】
ビア１６６を、任意の適切なビア形成プロセスを使用して形成することができる。例えば、製造中に導電層１５８を露出させるべく、開口を、少なくとも圧電層１４２を通るように形成することができる。開口は、導電層１５８の上面まで、導電層１５８の表面の下に、等のように延び得る。一側面において、開口は、任意の適切なエッチングプロセスを使用して形成することができる。開口を導電材料で充填し、圧電層１４２を通るビア１６６を形成してビア１６６の導電材料を導電層１５８に接触させることができる。一側面において、開口には、任意の適切な堆積プロセスを使用して、導電材料を充填することができる。一側面において、圧電層１４２を通るビア１６６を形成するべく開口を導電材料で充填する前に、開口の側壁を電気的絶縁材料によってライニングしてよい。ビア１６６の導電材料はまた、接地構造物１６２に接触してよい。接地構造物１６２は、一つ以上のビア１６６を通して接地構造物１６２と導電層１５８との間の電気的連通を与えるべく、圧電層１４２の上に配置することができる。
【００７４】
導電材料１６０は、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）等のような任意の適切な導電材料としてよい。絶縁材料の例は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸窒化シリコン化合物（ＳｉＯＮ）、窒化ケイ素化合物（ＳｉＮ）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）、シリコンオンガラス（ＳＯＧ）、ポリイミド等である。
【００７５】
図４Ｄは、他実施形態に係る多層圧電基板を有する弾性表面波共振器１３８ａの断面図である。弾性波共振器１３８ａは、図４Ｃに示される弾性波共振器１３８と一般に同様であるが、図示の弾性波共振器１３８ａが接地構造物１６２ａを含む点が異なる。接地構造物１６２ａは、圧電層の上に設けられ、ビア１６６を介して導電層１５８と電気的に連通する。接地構造物１６２ａの複数部分は、ＩＤＴ電極１４４の上に配置される。接地構造物１６２ａは、グランド電位に構成された導電シートとしてよい。一例として、接地構造物１６２ａは、グランド電位に構成された銅シートとしてよい。
【００７６】
図４Ｅは、他実施形態に係る多層圧電基板を有する弾性表面波共振器１３８ｂの断面図である。弾性波共振器１３８ｂは、図４Ｄに示される弾性波共振器１３８ａと一般に同様であるが、弾性波共振器１３８ｂにおける接地構造物１６２ｂが、互いから離間した接地構造部分を含む点が異なる。接地構造物１６２ｂは、圧電層の上に設けられ、ビア１６６を介して導電層１５８と電気的に連通する。接地構造物１６２ｂは、ＩＤＴ電極１４４よりも圧電層１４２から遠くに存在する。接地構造物１６２ｂの接地構造部分は、ＩＤＴ電極１４４から側方に配置してよい。接地構造物１６２ｂは、導電ピラー及び／又は導電パッドを含んでよい。接地構造物１６２ｂは、所定のアプリケーションにおいて銅を含み得る。
【００７７】
図４Ｆは、他実施形態に係るコンフォーマルビア１６７を含む多層圧電基板を有する弾性表面波共振器の一部分の断面図である。弾性表面波共振器の当該一部分は、導電層１５８と、導電層１５８の上の圧電層１４２とを含み得る。コンフォーマルビア１６７は、圧電層１４２の複数部分によって画定されたビアホールの、少なくとも側壁に沿って等角的に配置された導電材料を含み得る。導電材料はまた、導電層１５８の一部分によって画定されたビアホールの底に配置され得る。導電材料はまた、圧電層１４２の少なくとも一部分上に配置してよい。したがって、導電材料は、コンフォーマルビア１６７から側方に配置されるＩＤＴ電極のような、圧電層１４２上の他素子との電気的な接続を与えることができる。コンフォーマルビア１６７は、ここに開示の実施形態のいずれかの任意の適切な原理及び利点に従って利用することができる。いくつかの実施形態において、コンフォーマルビア１６７は、例えば、図４Ｂ〜４Ｅのいずれかに示される導電材料１６０又はビア１６６の代わりに使用することができる。いくつかの他の実施形態によれば、コンフォーマルビア１６７と他タイプのビアとの組み合わせを弾性波デバイスに実装してよい。例えば、導電ピラーを、圧電層１４２の一部分上に配置されたコンフォーマルビアの導電材料の一部分に設け及び／又は接続してよい。
【００７８】
図４Ｇは、他実施形態に係る多層圧電基板を有する弾性表面波共振器１３８ｃの断面図である。図４Ｂ〜４Ｅにおいてのように、弾性表面波共振器１３８ｃは、キャリア基板１５２と、キャリア基板１５２の上の圧電層１４２と、キャリア基板１５２と圧電層１４２との間の導電層１５８とを含む。弾性表面波共振器１３８ｃはまた、温度補償層１５６と、温度補償層１５６の上に少なくとも圧電層１４２の側壁に沿って等角的に配置された導電材料１６９とを含む。いくつかの他例において、パッシベーション層、分散調整層、エアキャビティ等の一つ以上を、温度補償層１５６と導電材料１６９との間に配置することができる。
【００７９】
温度補償層１５６は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）層又は任意の他の適切な温度補償層としてよい。温度補償層１５６は、正の周波数温度係数を有する任意の他の適切な材料の層としてよい。例えば、温度補償層１５６は、所定のアプリケーションにおいて、二酸化テルル（ＴｅＯ２）層又はオキシフッ化ケイ素（ＳｉＯＦ）層としてよい。温度補償層１５６は、ＳｉＯ２、ＴｅＯ２及び／又はＳｉＯＦの任意の適切な組み合わせを含み得る。温度補償層１５６は、いくつかのアプリケーションにおいてパッシベーション層としてよい。導電材料１６９は、任意の適切な導電材料を含み得る。導電材料１６９は、例えば、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）等を含んでよい。
【００８０】
導電材料１６９は、接地構造物としての役割を果たし得る。いくつかのアプリケーションにおいて、弾性表面波共振器１３８ｃは、導電材料１６９の上に他の接地構造物（図示せず）を含み得る。導電材料１６９は、導電層１５８と他の接地構造物との間の電気経路に含まれ得る。したがって、導電層１５８は、圧電層１４２の側壁に沿った導電材料１６９を経由して接地構造物に電気的に接続され得る。
【００８１】
図４Ｈは、他実施形態に係る多層圧電基板を有する弾性表面波共振器１３８ｄの断面図を示す。この弾性表面波共振器１３８ｄは、多層圧電基板弾性表面波共振器と称してよい。図示のように、弾性表面波共振器１３８ｄは、キャリア基板１５２と、圧電層１４２と、圧電層１４２の上の接地構造物１６２ｄと、圧電層１４２に接するインターディジタルトランスデューサ電極１４４と、キャリア基板１５２と圧電層１４２との間の導電層１５８と、接地構造物１６２ｄの上の一つ以上のパッド１６４とを含む。図示のように、導電層１５８は、導電材料の一部分１４３を圧電層１４２まわりに巻き付けることによってグランドに電気的に接続され、導電層１５８は、接地構造物１６２ｄに電気的に接続される。
【００８２】
一つ以上のパッドは、信号接続のための信号パッド１６４ａと、グランド接続のためのグランドパッド１６４ｂとを含み得る。グランドパッド１６４ｂは、接地構造物１６２ｄに接続される。接地構造物１６２ｄは、導電部分１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃを含み得る。接地構造物１６２ｄの導電部分１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃは、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、鉛（Ｐｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、接着剤付きのＣｕ、Ａｕ、Ｐｂ、Ａｌ及びＡｇの導電粒子のうちの一つ以上の導電ペースト、又はその同類のような、任意の適切な導電材料を含み得る。導電部分１６３ａは、ＩＤＴ電極１４４よりも厚くてよい。弾性表面波共振器１３８ｄはまた、接地構造物１６２ｄのための物理的支持を与え得る誘電体部分１７２ａ、１７２ｂを含む。
【００８３】
図４Ｉは、他実施形態に係る多層圧電基板を有する弾性表面波共振器１３８ｅの断面図を示す。弾性表面波共振器１３８ｅは、図４Ｈに示される弾性表面波共振器１３８ｄと同様であるが、図４Ｉにおける導電層１５８が、ビア１６６を経由して接地構造物１６２ｄに接続される点が異なる。
【００８４】
図５は、図１〜２に示される導電層なし弾性波共振器と、図３に示される浮遊導電層あり弾性波共振器との、図４Ａに示される接地された導電層あり弾性波共振器と比べての、送信及び受信のアイソレーション曲線のグラフである。代表ＬＴ（ＲＥＦ）の送信及び受信のアイソレーション曲線を、図１の弾性表面波共振器１３０に関連付けることができる。代表ＬＴ／Ｓｉの送信及び受信のアイソレーション曲線を、図２の弾性表面波共振器１３２に関連付けることができ、代表ＬＴ／導電層（浮遊）の送信及び受信のアイソレーション曲線を、図３の弾性表面波共振器１３４に関連付けることができる。代表ＬＴ／導電層（ＧＮＤに接続）／Ｓｉの送信及び受信のアイソレーション曲線を、図４Ａの弾性表面波共振器１３６に関連付けることができる。
【００８５】
グラフは、キャリア基板１５２と圧電層１４２との間に配置された浮遊導電層が、アイソレーションを劣化させ得ることを示す。図５はまた、キャリア基板１５２と圧電層１４２との間の導電層が、アイソレーションを改善し得ることを示す。図５は、導電層が圧電層とキャリア基板との間に配置された多層圧電基板を有する弾性波共振器が、多層基板内の電子結合を抑制し得るということを示す。この電子結合の抑制により、送信及び受信のアイソレーションが改善し得る。
【００８６】
図６は、一実施形態に係る導電層接合位置を示す多層圧電基板を有する弾性表面波共振器６００の一部分の断面図である。図示のように、弾性波共振器６００は、キャリア基板６０６と、キャリア基板６０６の上の圧電層６０２と、圧電層６０２とキャリア基板６０６との間に配置された二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）層６０４及び導電層６０８と、圧電層６０２の上のＩＤＴ電極６１０とを含む。導電層６０８は、グランド接続のための接地構造物に接続されるように構成される。キャリア基板６０６は、高速キャリア基板、シリコン基板、水晶基板、サファイヤ基板、セラミック基板、多結晶スピネル基板、又は任意の他の適切なキャリア基板としてよい。二酸化ケイ素層６０４は分散調整層としてよい。圧電層６０２は、ニオブ酸リチウム層又はタンタル酸リチウム層のような任意の適切な圧電層としてよい。ＩＤＴ電極６１０は、図示のように圧電層６０２と物理的に接触してよい。ＩＤＴ電極６１０は、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウムの任意の適切な合金、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、チタン（Ｔｉ）等を含み得る。
【００８７】
図６は、導電層６０８にとっての接合箇所の３つの例を示す。他側面において、他の接合位置も使用し得る。第１の例示箇所において、導電層６０８は、導電層６０８Ａによって表され、圧電層６０２と二酸化ケイ素層６０４との間に配置される。例示の第２箇所において、導電層６０８は、導電層６０８Ｂによって表され、二酸化ケイ素層６０４の中に配置される。第３の例示箇所において、導電層６０８は、導電層６０８Ｃによって表され、二酸化ケイ素層６０４とキャリア基板６０６との間に配置される。
【００８８】
図７は、図６に示される異なる接合位置Ａ、Ｂ及びＣに導電層６０８を有する弾性波共振器６００の伝送特性を比較するグラフである。図７は、導電層を接合位置Ａに含む多層圧電基板を有する弾性波共振器に対する伝送特性が、導電層を接合位置Ｂ又はＣに含む多層圧電基板を有する弾性波共振器と比べて劣化していることを示す。具体的には、例えば、導電層を接合位置Ａに含む多層圧電基板を有する弾性波共振器の反共振が、導電層を接合位置Ｂ又はＣに含む多層圧電基板を有する弾性波共振器と比べて劣化している。
【００８９】
図７はさらに、二酸化ケイ素層及び導電層を接合位置Ｃに含む多層圧電基板を有する弾性波共振器が、二酸化ケイ素層及び導電層を接合位置Ａ又はＢに含む多層圧電基板を有する弾性波共振器と比べて良好な伝送特性を与えることを示す。例えば、接合位置Ａにおいて、導電層６０８Ａは圧電層６０２に直接接触し、ＩＤＴ電極６１０の電気性能が劣化し得る。二酸化ケイ素層の誘電率が圧電層６０２の誘電率よりも小さいので、二酸化ケイ素層６０４による絶縁が、ＩＤＴ電極６１０の電気特性を改善するのに役立ち得る。したがって、いくつかの実施形態において、導電層を、当該層と圧電層６０２との間に十分な厚さを有する絶縁層（例えば二酸化ケイ素層６０４）とともに配置することが好ましくなり得る。
【００９０】
接地構造物に電気的に接続された導電層を、様々な異なる多層圧電基板弾性波デバイスに実装することができる。そのような弾性波デバイスの複数例を、図８Ａ〜８Ｃを参照して以下に記載する。これらの弾性波デバイスの例はいずれも、圧電層の上方に配置された接地構造物への任意の適切な電気接続に実装することができる。代替的又は付加的に、これらの弾性波デバイスの例はいずれも、キャリア基板の下方に配置された接地構造物への任意の適切な電気接続に実装することができる。
【００９１】
図８Ａは、一実施形態に係る多層圧電基板を有する弾性表面波共振器１５３の一部分の断面図である。弾性表面波共振器１５３は、ここに開示される任意の適切な原理及び利点に従う多層圧電基板を含み得る。図示のように、弾性表面波共振器１５３は、キャリア基板１５２と、キャリア基板１５２の上の導電層１５８、当該導電層の上の分散調整層１５４と、分散調整層１５４の上の圧電層１４２と、圧電層１４２の上のＩＤＴ電極１４４とを含む。
【００９２】
キャリア基板１５２は、シリコン基板、水晶基板、サファイヤ基板、セラミック基板、多結晶スピネル基板、又は任意の他の適切なキャリア基板としてよい。図示の導電層１５８は、分散調整層１５４とキャリア基板１５２との間に配置される。導電層１５８は、アルミニウム（Ａｌ）層、任意の適切なアルミニウム（Ａｌ）合金層、モリブデン（Ｍｏ）層、タングステン（Ｗ）層、金（Ａｕ）層、銀（Ａｇ）層、銅（Ｃｕ）層、白金（Ｐｔ）層、ルテニウム（Ｒｕ）層、チタン（Ｔｉ）層、又は任意の他の適切な導電層を含み得る。導電層１５８は、いくつかの例において、２つ以上の導電層を含み得る。
【００９３】
図示の分散調整層１５４は、導電層１５８と圧電層１４２との間に配置される。分散調整層１５４は、代替的又は付加的に、任意の適切な絶縁層、温度補償層、誘電層及び／又は接着層を含んでよい。分散調整層１５４は、窒化ケイ素層、二酸化ケイ素層、又は任意の他の適切な分散調整層としてよい。圧電層１４２は、ニオブ酸リチウム（ＬＮ）層又はタンタル酸リチウム（ＬＴ）層のような任意の適切な圧電層としてよい。ＩＤＴ電極１４４は、図示のように圧電層１４２と物理的に接触してよい。ＩＤＴ電極１４４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。ＩＤＴ電極１４４は、いくつかの例において２つ以上の導電層を含み得る。そのようなＩＤＴ電極１４４は、アルミニウム（Ａｌ）と、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、チタン（Ｔｉ）等のような他の導電層とを含み得る。
【００９４】
導電層１５８は、弾性表面波共振器１５３において圧電層１４２の上に配置された接地構造物と電気的に連通し得る。代替的又は付加的に、導電層１５８は、キャリア基板１５２の下に配置された接地構造物と電気的に連通してよい。導電層１５８は、導電層１５８と称してよい。一側面において、分散調整層１５４及び圧電層１４２は、弾性表面波共振器１５３の一つ以上のエッジにおいてエッチングにより除去され又はエッチバックされ得る。エッチングにより除去され又はエッチバックされた部分は、導電材料により充填され、当該導電材料が、接地構造物及び導電層１５８に電気的に連通する。他側面において、少なくとも一つのビアが、弾性表面波共振器１５３の圧電層１４２及び分散調整層１５４を通るように形成され、当該ビアを充填する導電材料が、接地構造物と導電層１５８との間に電気的連通を与える。
【００９５】
図８Ｂは、他実施形態に係る多層圧電基板を有する弾性表面波共振器１５５の一部分の断面図である。弾性表面波共振器１５５は、ここに開示される任意の適切な原理及び利点に従う多層圧電基板を含み得る。弾性表面波共振器１５５は、図８Ａの弾性表面波共振器１５３と同様であるが、分散調整層１５４が多層圧電基板に含まれない点が異なる。その代わり、温度補償層１５６が、弾性表面波デバイス１５５に含まれる。図示の温度補償層１５６は、ＩＤＴ電極１４４の上に配置される。温度補償層１５６は、二酸化ケイ素層又は任意の他の適切な温度補償層としてよい。温度補償層１５６は、いくつかのアプリケーションにおいて、パッシベーション層としての役割を果たし得る。温度補償層１５６は、弾性表面波共振器１５５の周波数温度係数（ＴＣＦ）を、ゼロの近くにもたらすことができる。例えば、圧電層１４２は負のＴＣＦを有し、温度補償層１５６は正のＴＣＦを有し得る。温度補償層１５６は、圧電層１４２とは反対のＴＣＦを有し得る。
【００９６】
導電層１５８は、弾性表面波共振器１５５において圧電層１４２の上に配置された接地構造物と電気的に連通し得る。代替的又は付加的に、導電層１５８は、キャリア基板１５２の下に配置された接地構造物と電気的に連通してよい。一側面において、少なくとも圧電層１４２が、弾性表面波共振器１５５の一つ以上のエッジにおいてエッチングにより除去され又はエッチバックされ得る。エッチングにより除去され又はエッチバックされた部分は、導電材料により充填され、当該導電材料が、接地構造物及び導電層１５８に電気的に連通する。他側面において、少なくとも一つのビアが、少なくとも弾性表面波共振器１５５の圧電層１４２を通るように形成され、当該ビアを充填する導電材料が、接地構造物と導電層１５８との間に電気的連通を与える。いくつかの例において、温度補償層１５６は、導電層１４２と接地構造物との間の介在層となり得る。このようなケースでは、温度補償層１５６の対応部分がエッチングされて導電材料を充填され、又は少なくとも一つのビアが、温度補償層１５６及び圧電層１４２を通るように形成され得る。
【００９７】
図８Ｃは、他実施形態に係る多層圧電基板を有する弾性表面波共振器１５９の一部分の断面図である。弾性表面波共振器１５９は、図８Ａの弾性表面波共振器１５３と同様であるが、温度補償層１５６が弾性表面波共振器１５９に含まれる点が異なる。弾性表面波共振器１５９は、ここに開示される任意の適切な原理及び利点に従う多層圧電基板を含み得る。いくつかの例において、分散調整層１５４と温度補償１５６とは同じ材料となり得る。分散調整層１５４と温度補償１５６とは、所定例において、異なる材料となり得る。
【００９８】
導電層１５８は、弾性表面波共振器１５９において圧電層１４２の上に配置された接地構造物と電気的に連通し得る。代替的又は付加的に、導電層１５８は、キャリア基板１５２の下に配置された接地構造物と電気的に連通してよい。一側面において、温度補償層１５６、圧電層１４２及び分散調整層１５４は、弾性表面波共振器１５９の一つ以上のエッジにおいてエッチングにより除去され又はエッチバックされ得る。エッチングにより除去されエッチバックされた部分は、導電材料で充填され、当該導電材料が、接地構造物及び導電層１５８に電気的に連通する。他側面において、少なくとも一つのビアが、弾性表面波共振器１５９の温度補償層１５６、圧電層１４２及び分散調整層１５４を通るように形成され、当該ビアを充填する導電材料が、接地構造物と導電層１５８との間に電気的連通を与える。
【００９９】
弾性波デバイスは、様々な態様で製造することができる。一実施形態に係る弾性波デバイスを製造する方法は、弾性波デバイス構造物を与えることを含む。弾性波構造物は、基板と、当該基板の上の導電層と、当該導電層の上の圧電層と、当該圧電層の上のインターディジタルトランスデューサ電極とを含み、当該導電層は、当該基板と圧電層との間に配置される。方法はまた、導電層を、圧電層の上に配置された接地構造物に電気的に接続することにより、当該導電層を接地することも含む。
【０１００】
弾性波デバイスを製造する方法は、導電層を露出させるべく圧電層の少なくとも一部分を通る開口を形成することと、当該開口に導電材料を与えることとを含み得る。いくつかの実施形態において、導電材料を与えることは、導電材料層を形成することを含み得る。開口における導電材料は、導電層と接地構造物との間に電気的な接続を与え得る。例えば、開口における導電材料は、充填ビア又はコンフォーマルビアを画定し得る。
【０１０１】
所定の実施形態において、弾性波デバイスを製造する方法は、圧電層の一部分をエッチングすることと、当該圧電層のエッチング済み部分に導電材料を与えることとを含み得る。エッチング済み部分における導電材料は、導電層と接地構造物との間に電気的な接続を与え得る。
【０１０２】
方法は、いくつかの実施形態において、インターディジタルトランスデューサ電極の上に温度補償層を形成することを含み得る。
【０１０３】
弾性波デバイス構造物はまた、所定のアプリケーションにおいて、圧電層と導電層との間に配置された分散調整層を含み得る。
【０１０４】
ここに開示される任意の適切な原理及び利点は、ラム波共振器又は弾性境界波共振器のような任意の他のタイプの弾性波共振器及び／又は弾性波デバイスに実装することができる。ラム波共振器は、圧電層上のＩＤＴ電極と、ＩＤＴ電極の対向側において圧電層上に配置された反射グレーティングとを含み得る。反射グレーティングは、ＩＤＴ電極により誘起された弾性波を反射して当該共振器の中に共振キャビティを形成する。反射グレーティングは、圧電層上に、周期的なパターンの金属を含み得る。ラム波共振器は、ここに説明される任意の適切な原理及び利点に従う多層圧電基板弾性波共振器を含む。
【０１０５】
図９Ａ及び９Ｂは、所定の実施形態に係る多層圧電基板を有する弾性波共振器を製造するプロセスを示すフローチャートである。弾性波共振器は、キャリア基板と、当該キャリア基板の上の圧電層と、当該圧電層とキャリア基板との間の導電層と、当該圧電層の上のＩＤＴ電極と、当該圧電層の上に配置されたグランドへの電気接続を与えるべく構成された接地構造物とを含み得る。いくつかの側面において、弾性波共振器はさらに、圧電層とキャリア基板との間に配置された分散調整層、又はＩＤＴ電極の上の分散調整層を含み得る。いくつかの側面において、弾性波共振器はさらに、２つの分散調整層を含み得る。ここで、第１分散調整電極が圧電層とキャリア基板との間に配置され、第２分散調整層がＩＤＴ電極の上に配置される。いくつかの側面において、弾性波共振器は、弾性波共振器１３６、１５３、１５５及び１５９のいずれかとしてよい。
【０１０６】
図９Ａは、導電層を露出させるべく、導電層と接地構造物との間の複数の層の部分を除去するプロセスを示す。例えば、図４Ｂの弾性波共振器１３７及び図４Ａの弾性波共振器１３６において、図示のように、除去された部分が導電材料により充填される。
【０１０７】
工程９０２において、少なくとも圧電層の部分が除去され、導電層が露出される。一側面において、導電層と接地構造物との間の任意の介在層の対応部分もまた、導電層を露出されるべく除去される。任意の適切なエッチングプロセスを使用して当該層の部分を除去することができる。
【０１０８】
工程９０４において、エッチング済み部分が導電材料により充填され、当該導電材料を導電層に電気的に連通させる。任意の適切な堆積プロセスを使用して、エッチング済み部分に導電材料を堆積することができる。一側面において、充填部分は、圧電層の上方に接地構造物まで延びる。
【０１０９】
工程９０６において、接地構造物が、充填された導電材料に電気的に接続され、導電層が、充填された導電材料を通して接地構造物に電気的に接続される。
【０１１０】
図９Ｂは、導電層と接地構造物との間に一つ以上のビアを製作するプロセスを示す。図４Ｃの弾性波共振器１３８において図示されるように、一つ以上のビアが導電材料により充填される。
【０１１１】
工程９１２において、導電層を露出させるべく少なくとも圧電層を通るビアが形成される。一側面において、ビアは、導電層と接地構造物との間の任意の介在層を通って導電層を露出させるように形成される。例えば、圧電層及び任意の介在層を通って導電層を露出させる開口が形成される。任意の適切なエッチングプロセスを使用して開口を形成することができる。
【０１１２】
工程９１４において、開口が導電材料により充填され、当該導電材料が導電層に電気的に連通する。任意の適切な堆積プロセスを使用して、開口に導電材料を堆積することができる。一側面において、ビアは、接地構造物の圧電層の上方に延びる。
【０１１３】
工程９１６において、接地構造物は、ビアの導電材料に電気的に接続され、導電層は、当該ビアを介して接地構造物に電気的に接続される。
【０１１４】
所定の実施形態が、弾性波デバイスを圧電層の上の接地構造物に関連付けているが、いくつかの他の実施形態において、接地構造物は、キャリア基板の下方に配置される。接地構造物がキャリア基板の下に配置され、キャリア基板の側壁を貫通する及び／又は当該側壁に沿って延びる一つ以上のビア及び／又は他の導電構造物は、導電層と接地構造物との間の電気経路に含まれ得る。キャリアウェハの導電構造物に対する反対側に接地構造物を有する実施形態を、図１０Ａ及び１０Ｂを参照して以下に記載する。
【０１１５】
図１０Ａは、一実施形態に係る多層圧電基板を有する弾性表面波共振器１７０の断面図である。弾性表面波共振器１７０は、キャリア基板１５２と、キャリア基板１５２の上の圧電層１４２と、圧電層１４２の上のＩＤＴ電極１４４と、キャリア基板１５２と圧電層１４２との間の導電層１５８と、圧電層１４２と導電層１５８との間の分散調整層１５４とを含む。表面弾性共振器１７０はまた、キャリア基板１５２の下に配置された接地構造物１６２ｃも含む。図示のように、接地構造物１６２ｃは、キャリア基板１５２の、導電層１５８に対する反対側に存在する。接地構造物１６２ｃは、キャリア基板１５２の、圧電層１４２に対する反対側に存在する。
【０１１６】
接地構造物１６２ｃは、キャリア基板１５２を通るビア１６６ａを経由して導電層１５８に電気的に接続される。接地構造物１６２ｃは、２つ以上のビア１６６ａにより導電層１５８に電気的に接続され得る。接地構造物１６２ｃは、ここに開示の接地構造物のいずれかの任意の構造及び機能を有してよい。例えば、接地構造物１６２ｃは、一つ以上の導電パッドを含み得る。代替的に、接地構造物は導電プレートを含み得る。
【０１１７】
図１０Ｂは、一実施形態に係る多層圧電基板を有する弾性表面波共振器１７１の断面図である。弾性表面波共振器１７１は、図１０Ａに示される弾性表面波共振器１７０と一般に同様となり得るが、ビア１６６ｂがまた、圧電層１４２及び分散調整層１５４も貫通する点が異なる。ビア１６６ａは、図示のように、ＩＤＴ電極１４４電気的に接続される。ビア１６６ｂは、ＩＤＴ電極１４４にグランド接続を与え得る。ビア１６６ｂは、図示のように、ＩＤＴ電極１４４の導電材料と整列し得る。これにより、ＩＤＴ電極１４４とグランドとの間に良好な電気的接続が得られる。図示のように、弾性表面波共振器は、ビア１６６ａ及びビア１６６ｂの双方を含み得る。
【０１１８】
図１０Ｃは、一実施形態に係る多層圧電基板を有する弾性表面波共振器１７３の断面図である。弾性表面波共振器１７３は、キャリア基板１５２と、キャリア基板１５２の上の圧電層１４２と、圧電層１４２の上のＩＤＴ電極１４４と、キャリア基板１５２と圧電層１４２との間の導電層１５８と、圧電層１４２と導電層１５８との間の分散調整層１５４とを含む。表面弾性共振器１７３はまた、キャリア基板１５２の下に配置された接地構造物１６２ｃも含む。図示のように、接地構造物１６２ｃは、キャリア基板１５２の、導電層１５８に対する反対側に存在する。接地構造物１６２ｃは、キャリア基板１５２の、圧電層１４２に対する反対側に存在する。
【０１１９】
接地構造物１６２ｃは、導電構造物１７４を経由して導電層１５８及びＩＤＴ電極１４４に電気的に接続される。導電構造物１７４の一部分が、弾性波共振器１７３の側壁の少なくとも一部分に沿って配置される。導電構造物１７４は、弾性波共振器１７３の側壁の一部又はすべてに沿って従順に配置され得る。導電構造物１７４は、ＩＤＴ電極１７４にグランド接続を与え得る。いくつかの他のアプリケーションにおいて、導電構造物１７４は、一つ以上の弾性反射器にグランド接続を与え得る。
【０１２０】
図１０Ｄは、一実施形態に係る多層圧電基板を有する弾性表面波共振器１７５の断面図である。弾性表面波共振器１７５は、弾性表面波共振器１７３と同様であるが、弾性表面波共振器１７５が、接地構造物１６２ｃを導電層１５８及びＩＤＴ電極１４４に電気的に接続する導電構造物１７４と、接地構造物１６２ｃを導電層１５８に電気的に接続する導電構造物１７６とを含む点が異なる。弾性表面波共振器１７５において、導電構造物１７４及び１７６は異なる側壁に沿って延びる。導電構造物１７４は、導電構造物１７６よりも多くの、弾性表面波共振器１７５の層に沿って延びる。
【０１２１】
図１０Ｅは、一実施形態に係る多層圧電基板を有する弾性表面波共振器１７７の断面図である。弾性表面波共振器１７７は、弾性表面波共振器１７３と同様であるが、弾性表面波共振器１７５が、接地構造物１６２ｃを導電層１５８及びＩＤＴ電極１４４に電気的に接続する導電構造物１７４と、キャリア基板１５２を貫通するビア１６６ａとを含む点が異なる。弾性表面波共振器１７７において、導電構造物１７４は単数の側壁に沿って延びる。
【０１２２】
図１０Ｆ及び１０Ｇは、２つの実施形態に係る弾性表面波共振器を含む回路トポロジの模式的な図である。これらの回路トポロジは、直列共振器１８２及びシャント共振器１８４を含むラダーフィルタの一部分を示す。少なくともシャント共振器１８４は、ここに開示されるいずれかの実施形態に係る多層圧電基板弾性表面波共振器としてよい。図１０Ｆにおいて、導電層１５８への一つのグランド接続部が存在する。図１０Ｇにおいて、導電層１５８への３つのグランド接続部が存在する。図示のように、グランド接続部は、導電層１５８に接続される。図１０Ｆ及び１０Ｇにおいて、導電層１５８は、シャント弾性表面波共振器１８４とグランドとの間に電気的に接続される。図示のように、シャントインダクタンスが、各グランド接続部とグランドとの間に存在し得る。したがって、一つのシャントインダクタンスが図１０Ｆに示され、３つのシャントインダクタンスが図１０Ｇに示される。いくつかの実施形態において、図１０Ｆに示されるシャント弾性表面波共振器と比べると、図１０Ｇに示されるシャント弾性表面波共振器は、グランドへの接続部に関連付けられた下側インダクタンスを有し得る。
【０１２３】
弾性波デバイスは、様々な態様で製造することができる。一実施形態に係る弾性波デバイスを製造する方法は、弾性波デバイス構造物を与えることを含む。弾性波デバイス構造物は、基板と、当該基板の上の導電層と、当該導電層の上の圧電層と、当該圧電層の上のインターディジタルトランスデューサ電極とを含み、当該導電層は、当該基板と圧電層との間に配置される。弾性波デバイスを製造する方法はまた、導電層を基板の下の接地構造物に電気的に接続することも含む。基板は、導電層と接地構造物との間に配置される。
【０１２４】
いくつかの実施形態において、方法はまた、基板の少なくとも一部分を通る開口を形成することと、当該開口に導電材料を与えることとを含み得る。開口における導電材料は、導電層と接地構造物との間に電気的な接続を与え得る。開口における導電材料は、基板を貫通するビアを画定し得る。
【０１２５】
所定の実施形態において、弾性波デバイスを製造する方法はまた、インターディジタルトランスデューサ電極の上に温度補償層を形成することも含み得る。
【０１２６】
弾性波デバイス構造物は、いくつかの実施形態において、圧電層と導電層との間に配置された分散調整層を含み得る。
【０１２７】
所定の実施形態において、接地構造物とインターディジタルトランスデューサ電極とは、電気的に接続することによって電気的に接続され得る。そのようないくつかの実施形態において、電気的に接続することの後、第１ビアが、接地構造物から導電構造物まで延び、第２ビアが、導電層を通って接地構造物からインターディジタルトランスデューサ電極まで延びる。したがって、電気的に接続することは、導電構造物にグランド接続を与えることができる。
【０１２８】
ここに開示される特徴の任意の適切な組み合わせを含む弾性波デバイスは、周波数範囲１（ＦＲ１）内の第５世代（５Ｇ）ニューラジオ（ＮＲ）動作帯域にある無線周波数信号をフィルタリングするべく配列されたフィルタに含まれ得る。５Ｇ  ＮＲ動作帯域における無線周波数信号をフィルタリングするべく配列されたフィルタは、ここに開示される一つ以上のＳＡＷデバイスを含み得る。ＦＲ１は、現行の５Ｇ  ＮＲ仕様によれば、例えば４１０ＭＨｚから７．１２５ＧＨｚとすることができる。多層圧電基板に被接地導電層を有する弾性波デバイスは、弾性波デバイスを含む弾性波デバイスのポート間のアイソレーションを改善することができる。そのように改善したアイソレーションは、５Ｇ  ＮＲアプリケーションにとって望ましくなり得る。
【０１２９】
ここに開示される任意の適切な原理及び利点に従う一つ以上のＳＡＷデバイスは、４Ｇ  ＬＴＥ動作帯域における無線周波数信号をフィルタリングするべく配列されたフィルタに含めてよい。ここに開示される任意の適切な原理及び利点に従う一つ以上のＳＡＷ共振器は、４Ｇ  ＬＴＥ動作帯域及び５Ｇ  ＮＲ動作帯域を含む通過帯域を有するフィルタにおいて無線周波数信号をフィルタリングするべく配列されたフィルタに含めることができる。
【０１３０】
図１１は、一実施形態に係る弾性波共振器を含む送信フィルタ１８０の例の模式的な図である。送信フィルタ１８０は帯域通過フィルタとしてよい。図示の送信フィルタ１８０は、送信ポートＴＸにおいて受信した無線周波数信号をフィルタリングし、フィルタリングされた出力信号をアンテナポートＡＮＴに与えるべく配列される。送信フィルタ１８０は、直列ＳＡＷ共振器ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３、ＴＳ４、ＴＳ５、ＴＳ６及びＴＳ７、シャントＳＡＷ共振器ＴＰ１、ＴＰ２、ＴＰ３、ＴＰ４及びＴＰ５、直列入力インダクタＬ１、並びにシャントインダクタＬ２を含む。弾性波共振器ＴＳ１〜ＴＳ７及び／又はＴＰ１〜ＴＰ５の一部又はすべてを、ここに開示される任意の適切な原理及び利点に従う多層圧電基板弾性波共振器としてよい。弾性波共振器ＴＳ１〜ＴＳ７及び／又はＴＰ１〜ＴＰ５の一部又はすべてを、ここに開示される任意の適切な原理及び利点に従う弾性表面波共振器としてよい。任意の適切な数の直列弾性波共振器及びシャント弾性波共振器を、送信フィルタ１８０に含めてよい。そのような弾性波共振器は、ここに開示される任意の適切な原理及び利点に従う分散調整層を含む多層圧電基板を有する弾性表面波共振器としてよい。
【０１３１】
図１２は、一実施形態に係る弾性波共振器を含む受信フィルタ１９０の模式的な図である。受信フィルタ１９０は帯域通過フィルタとしてよい。図示の受信フィルタ１９０は、アンテナポートＡＮＴにおいて受信した無線周波数信号をフィルタリングし、フィルタリングされた出力信号を受信ポートＲＸに与えるべく配列される。受信フィルタ１８０は、直列ＳＡＷ共振器ＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３、ＲＳ４、ＲＳ５、ＲＳ６、ＲＳ７及びＲＳ８、シャントＳＡＷ共振器ＲＰ１、ＲＰ２、ＲＰ３、ＲＰ４及びＲＰ５、及びＲＰ６、シャントインダクタＬ２、並びに直列出力インダクタＬ３を含む。弾性波共振器ＲＳ１〜ＲＳ８及び／又はＲＰ１〜ＲＰ６の一部又はすべてを、ここに開示される任意の適切な原理及び利点に従う多層圧電基板弾性波共振器としてよい。弾性波ＲＳ１〜ＲＳ８及び／又はＲＰ１〜ＲＰ６の一部又はすべてを、ここに開示される任意の適切な原理及び利点に従う弾性表面波共振器としてよい。任意の適切な数の直列弾性波共振器及びシャント弾性波共振器を、受信フィルタ１９０に含めてよい。そのような弾性波共振器は、ここに開示される任意の適切な原理及び利点に従う分散調整層を含む多層圧電基板を有する弾性表面波共振器としてよい。
【０１３２】
図１３は、一実施形態に係る弾性波コンポーネント２０２を含む無線周波数モジュール２００の模式的な図である。例示の無線周波数モジュール２００は、弾性波コンポーネント２０２及び他の回路２０３を含む。弾性波コンポーネント２０２は、ここに開示の弾性波共振器の特徴の任意の適切な組み合わせを有する一つ以上の多層圧電基板弾性波共振器を含み得る。弾性波コンポーネント２０２は、弾性波共振器を含む弾性波ダイを含み得る。例えば、弾性波コンポーネント２０２は、ＳＡＷ共振器を含むＳＡＷダイを含んでよい。
【０１３３】
図１３に示される弾性波コンポーネント２０２は、フィルタ２０４と、端子２０５Ａ及び２０５Ｂとを含む。フィルタ２０４は、複数の弾性波共振器を含む。弾性波共振器の一つ以上は、ここに開示される多層圧電基板弾性波共振器の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。端子２０５Ａ及び２０５Ｂは、例えば、入力接点及び出力接点としての役割を果たし得る。弾性波コンポーネント２０２及び他の回路２０３は、図１３において共通パッケージ基板２０６上に存在する。パッケージ基板２０６は積層基板としてよい。端子２０５Ａ及び２０５Ｂは、電気コネクタ２０８Ａ及び２０８Ｂそれぞれを経由してパッケージ基板２０６上の接点２０７Ａ及び２０７Ｂそれぞれに電気的に接続され得る。電気コネクタ２０８Ａ及び２０８Ｂは、例えばバンプ又はワイヤボンドとしてよい。
【０１３４】
他の回路２０３は任意の適切な付加回路を含み得る。例えば、他の回路は、一つ以上の電力増幅器、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、一つ以上の低雑音増幅器、一つ以上のＲＦ結合器、一つ以上の遅延線、一つ以上の位相シフタ等、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２００は、例えば、無線周波数モジュール２００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。そのようなパッケージ構造物は、パッケージ基板２００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２００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。
【０１３５】
図１４は、一実施形態に係る弾性波コンポーネントを含む無線周波数モジュール２１０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２１０は、対応する送信フィルタ２１３Ａ１〜２１３Ｎ１及び対応する受信フィルタ２１３Ａ２〜２１３Ｎ２を含む複数のデュプレクサ２１２Ａ〜２１２Ｎと、電力増幅器２１４と、選択スイッチ２１５と、アンテナスイッチ２１６とを含む。無線周波数モジュール２１０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２０６上に配置することができる。パッケージ基板２０６は、例えば積層基板としてよい。電力増幅器を含む無線周波数モジュールを、電力増幅器モジュールと称してよい。無線周波数モジュールは、図１４に例示の素子及び／又は付加素子の部分集合を含み得る。
【０１３６】
デュプレクサ２１２Ａ〜２１２Ｎ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。送信フィルタ２１３Ａ１〜２１３Ｎ１の一つ以上は、ここに開示される任意の適切な原理及び利点に従う一つ以上の多層圧電基板弾性波共振器を含み得る。同様に、受信フィルタ２１３Ａ２〜２１３Ｎ２の一つ以上は、ここに開示される任意の適切な原理及び利点に従う一つ以上の多層圧電基板弾性波共振器を含み得る。図１４がデュプレクサを例示するにもかかわらず、ここに開示の任意の適切な原理及び利点は、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、及び／又はスイッチプレクサに実装することができる。
【０１３７】
電力増幅器２１４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２１５は多投無線周波数スイッチである。スイッチ２１５は、電力増幅器２１４の出力を、送信フィルタ２１３Ａ１〜２１３Ｎ１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２１５は、電力増幅器２１４の出力を、送信フィルタ２１３Ａ１〜２１３Ｎ１の２つ以上に電気的に接続することができる。アンテナスイッチ２１６は、デュプレクサ２１２Ａ〜２１２Ｎ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２１２Ａ〜２１２Ｎ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、異なる信号モード等）に関連付けることができる。
【０１３８】
図１５Ａは、一実施形態に係る無線周波数フロントエンド２２２においてフィルタ２２３を含む無線通信デバイス２２０の模式的な図である。フィルタ２２３は、ここに説明される任意の適切な原理及び利点に従う一つ以上の多層圧電基板弾性波共振器を含み得る。無線通信デバイス２２０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２２０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２２０は、アンテナ２２１、ＲＦフロントエンド２２２、送受信器２２４、プロセッサ２２５、メモリ２２６及びユーザインタフェイス２２７を含む。アンテナ２２１は、ＲＦフロントエンド２２２により与えられたＲＦ信号を送信することができる。そのようなＲＦ信号は、キャリアアグリゲーション信号を含み得る。アンテナ２２１は、ＲＦ信号を受信し、受信したＲＦ信号を、処理を目的としてＲＦフロントエンド２２２に与えることができる。
【０１３９】
ＲＦフロントエンド２２２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２２２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。フィルタ２２３は、上述したいずれかの実施形態を参照して説明される特徴の任意の適切な組み合わせを含む一つ以上の多層圧電基板弾性波共振器を含み得る。
【０１４０】
ＲＦ送受信器２２４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２２２に与えることができる。送受信器２２４はまた、ＲＦフロントエンド２２２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２２４はプロセッサ２２５と通信する。プロセッサ２２５は、ベース帯域プロセッサとしてよい。プロセッサ２２５は、無線通信デバイス２２０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２２６には、プロセッサ２２５がアクセス可能である。メモリ２２６は、無線通信デバイス２２０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２２７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。
【０１４１】
図１５Ｂは、無線周波数フロントエンド２２２にフィルタ２２３を、ダイバーシティ受信モジュール２３２に第２フィルタ２３３を含む無線通信デバイス２３０の模式的な図である。無線通信デバイス２３０は、図１５Ａの無線通信デバイス２２０と同様であるが、無線通信デバイス２３０がさらにダイバーシティ受信機能を含む点が異なる。図１５Ｂに示されるように、無線通信デバイス２３０は、ダイバーシティアンテナ２３１と、ダイバーシティアンテナ２３１が受信した信号を処理するべく構成されてフィルタ２３３を含むダイバーシティモジュール２３２と、無線周波数フロントエンド２２２及びダイバーシティ受信モジュール２３２双方と通信する送受信器２３４とを含む。フィルタ２３３は、上述したいずれかの実施形態を参照して説明される特徴の任意の適切な組み合わせを含む一つ以上の多層圧電基板弾性波共振器を含み得る。
【０１４２】
所定の弾性波共振器を参照して実施形態が説明されるにもかかわらず、ここに開示される任意の適切な原理及び利点は、境界弾性波共振器又はラム波共振器のような任意の他の適切な弾性波共振器に適用することができる。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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、スマートウォッチ又はイヤピースのようなウェアラブルコンピューティングデバイス、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、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、ラジオ、ビデオカメラ、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、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。
【０１４５】
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」、「備える」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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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、複数の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１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図４Ｈ】
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【図４Ｉ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１０Ｆ】
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【図１０Ｇ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【外国語明細書】
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