(57)【要約】      （修正有）【課題】寄生キャパシタンスの影響を減少させ、遮蔽されていないＢＡＷフィルタ構造と比較して改善されたフィルタリング性能をもたらす内部静電遮蔽を有するバルク弾性波（ＢＡＷ）フィルタ構造を提供する。【解決手段】遮蔽されたＢＡＷフィルタ構造は、基板１２、基板上の複数のトランスデューサ１６、及び基板と複数のトランスデューサの上部電極２０との間の平面静電遮蔽体６６を含む。複数のトランスデューサの各々は、ＢＡＷ共振器１０の一部を形成し、寄生キャパシタンスを含むフィルタに存在する。平面静電遮蔽体は、寄生キャパシタンスを減少させるように、接地ノードに結合され、フィルタの寄生キャパシタンスと関連付けられた電場を遮断する。【選択図】図８Ａ
2019068418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部遮蔽を有するバルク弾性波（ＢＡＷ）フィルタ構造であって、
基板と、
前記基板上の複数のトランスデューサであって、前記複数のトランスデューサの各々は、底部電極、前記底部電極上の圧電層、及び前記圧電層上の上部電極を含み、前記複数のトランスデューサの各々は、ＢＡＷ共振器の一部を形成し、入力ノードと出力ノードとの間に結合されたフィルタに存在し、寄生キャパシタンスを形成する電場を有する、前記複数のトランスデューサと、
前記基板と前記複数のトランスデューサの前記上部電極のうちの少なくとも１つとの間の平面静電遮蔽体であって、前記平面静電遮蔽体は、前記寄生キャパシタンスを減少させるように、接地ノードに結合されており、前記フィルタの前記寄生キャパシタンスと関連付けられた前記電場を遮断する、前記平面静電遮蔽体と、
を含む、前記ＢＡＷフィルタ構造。
【請求項２】
前記平面静電遮蔽体に電気的に結合されたビアを更に含み、前記平面静電遮蔽体は、前記ビアを通じて接地されている、請求項１に記載のＢＡＷフィルタ構造。
【請求項３】
前記基板上に配置された反射器構造を更に含み、前記ビアは、前記反射器構造の少なくとも一部を貫通して延在する、請求項２に記載のＢＡＷフィルタ構造。
【請求項４】
前記ビアは、前記圧電層の少なくとも一部を貫通して延在する、請求項２に記載のＢＡＷフィルタ構造。
【請求項５】
前記基板上に配置された反射器構造を更に含み、前記反射器構造は、複数の反射器構造を含み、前記ＢＡＷ共振器は、複数のＢＡＷ共振器を含み、前記複数のＢＡＷ共振器の各々は、前記複数の反射器構造のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のＢＡＷフィルタ構造。
【請求項６】
前記基板上に配置された反射器構造を更に含み、前記反射器構造は、複数の絶縁性反射器及び少なくとも１つの導電性反射器を含む、請求項１に記載のＢＡＷフィルタ構造。
【請求項７】
前記少なくとも１つの導電性反射器は、前記平面静電遮蔽体を含む、請求項６に記載のＢＡＷフィルタ構造。
【請求項８】
前記少なくとも１つの導電性反射器は、複数の導電性反射器を含み、前記複数の導電反射器のうちの少なくとも１つは、前記平面静電遮蔽体を含む、請求項６に記載のＢＡＷフィルタ構造。
【請求項９】
前記基板上に配置された反射器構造を更に含み、前記平面静電遮蔽体は、前記基板の上面に平行であり、
前記反射器構造の上面上にあり、
前記反射器構造の底面上にあり、または
前記反射器構造内にある、のうちの少なくとも１つである、
請求項１に記載のＢＡＷフィルタ構造。
【請求項１０】
前記底部電極は、相互に物理的に分離された複数の底部電極部分を含み、前記複数の底部電極部分のうちの少なくとも１つは、前記平面静電遮蔽体を含む、請求項１に記載のＢＡＷフィルタ構造。
【請求項１１】
前記平面静電遮蔽体は、複数の平面静電遮蔽体を含む、請求項１に記載のＢＡＷフィルタ構造。
【請求項１２】
第１の平面静電遮蔽体は、第２の平面静電遮蔽体から垂直にオフセットしている、請求項１１に記載のＢＡＷフィルタ構造。
【請求項１３】
前記平面静電遮蔽体は、遮蔽体キャパシタンスによって前記フィルタに電気的にのみ接続されている、請求項１に記載のＢＡＷフィルタ構造。
【請求項１４】
前記平面静電遮蔽体の少なくとも一部は、前記複数のトランスデューサのうちの１つの少なくとも一部の真下に配置されている、請求項１に記載のＢＡＷフィルタ構造。
【請求項１５】
前記平面静電遮蔽体は、前記複数のトランスデューサのうちの１つの真下に配置されていない、請求項１に記載のＢＡＷフィルタ構造。
【請求項１６】
前記平面静電遮蔽体は、前記複数のトランスデューサの隣接するペアの間に広がる、請求項１に記載のＢＡＷフィルタ構造。
【請求項１７】
バルク弾性波（ＢＡＷ）フィルタアセンブリであって、
積層誘電体、前記積層誘電体内に少なくとも部分的に配置された接地トレース、及び前記積層誘電体内に少なくとも部分的に配置された信号トレースを含む、積層体と、
ＢＡＷフィルタ構造であって、
基板と、
前記基板上の複数のトランスデューサであって、前記複数のトランスデューサの各々は、底部電極、前記底部電極上の圧電層、及び前記圧電層上の上部電極を含み、前記複数のトランスデューサの各々は、ＢＡＷ共振器の一部を形成し、入力ノードと出力ノードとの間に結合されたフィルタに存在し、寄生キャパシタンスを形成する電場を有する、前記複数のトランスデューサと、
前記基板と前記複数のトランスデューサの前記上部電極のうちの少なくとも１つとの間の平面静電遮蔽体であって、前記平面静電遮蔽体は、前記寄生キャパシタンスを減少させるように、接地ノードに結合されており、前記フィルタの前記寄生キャパシタンスと関連付けられた前記電場を遮断する、前記平面静電遮蔽体と、を含む、前記ＢＡＷフィルタ構造と、
を含み、
前記ＢＡＷフィルタ構造は、前記積層体の上部上に上下反転して配置されている、
前記ＢＡＷフィルタアセンブリ。
【請求項１８】
前記ＢＡＷフィルタ構造は更に、前記接地トレース及び前記平面静電遮蔽体に電気的に結合された遮蔽ピラーを含む、請求項１７に記載のＢＡＷフィルタアセンブリ。
【請求項１９】
前記ＢＡＷフィルタ構造は更に、前記信号トレース及び前記複数のトランスデューサのうちの少なくとも１つの前記底部電極に電気的に結合された信号ピラーを含む、請求項１８に記載のＢＡＷフィルタアセンブリ。
【請求項２０】
前記ＢＡＷフィルタ構造は、複数のＢＡＷフィルタ構造を含む、請求項１７に記載のＢＡＷフィルタアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、改善されたフィルタリング、特に、改善されたフィルタ除去のための内部静電遮蔽を有するバルク弾性波（ＢＡＷ）フィルタ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
音響共振器、特に、バルク弾性波（ＢＡＷ）共振器が多くの高周波通信用途に使用されている。特に、ＢＡＷ共振器は、１．５ギガヘルツを上回る周波数において動作し、平坦な通過帯域を必要とし、通過帯域の上限及び下限において非常に急峻なフィルタスカート及び角張ったショルダを有し、通過帯域の外側での優れた除去をもたらすフィルタネットワークにおいて利用されることが多い。ＢＡＷに基づくフィルタはまた、相対的に低い挿入損失を有し、動作周波数が増大するにつれてサイズが減少する傾向があり、広範な温度範囲にわたって比較的安定する。したがって、ＢＡＷに基づくフィルタは、多くの第３世代（３Ｇ）及び第４世代（４Ｇ）無線デバイスのための選択肢となるフィルタであり、第５世代（５Ｇ）無線デバイスに対するフィルタの適用を支配することになる。それらの無線デバイスのほとんどは、同一の無線デバイス上のセルラ、ワイヤレスフィディリティ（Ｗｉ−Ｆｉ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、及び／または近接場通信をサポートし、したがって、極端に困難なフィルタリング要求を提起する。それらの要求は、無線デバイスの複雑性を高め続け、ＢＡＷ共振器及びＢＡＷ型フィルタの性能を改善するとともに、それと関連するコスト及びサイズを低減させる一定の必要性が存在する。
【０００３】
ＢＡＷフィルタ（例えば、ＢＡＷダイ、ＢＡＷフィルタダイなど）、または他のＢＡＷ構造における静電気干渉は、性能に悪影響を及ぼすことがある。特に、ＢＡＷフィルタにおける寄生キャパシタンス（すなわち、容量性寄生、寄生結合、寄生キャパシタンス結合など）は、阻止帯域においてフィルタ除去を悪化させることがある。不要な寄生キャパシタンスのタイプは、段間結合及び容量性フィードスルーを含む。容量性フィードスルーは概して、段間結合よりも深刻であり、フィルタの入力と出力との間を直接結合する寄生キャパシタンスによって定義される。０．５ファラド程度のフィードスルーキャパシタンスは、著しいフィルタ除去の悪化を生じさせることがあり、それによって、フィルタ性能に悪影響を及ぼす。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示の実施形態は、内部静電遮蔽を有するバルク弾性波（ＢＡＷ）フィルタ構造を対象とする。本明細書で開示される例示的な態様では、遮蔽されたＢＡＷフィルタ構造は、基板、基板上の複数のトランスデューサ、及び基板と複数のトランスデューサの上部電極との間の平面静電遮蔽体を含む。複数のトランスデューサの各々は、ＢＡＷ共振器の一部を形成し、入力ノードと出力ノードとの間に結合されたフィルタに存在する。フィルタは、フィルタリング性能に影響を及ぼすことがある（例えば、フィルタ除去の悪化）寄生キャパシタンスを含む。平面静電遮蔽体は、寄生キャパシタンスを減少させるように、接地ノードに結合され、フィルタの寄生キャパシタンスと関連付けられた電場を遮断する。言い換えると、平面静電遮蔽体は、電場を遮断し、寄生キャパシタンスの強度を弱めるために、寄生キャパシタンスを形成する電場に近接して、または電場内に配置される。したがって、遮蔽されたＢＡＷフィルタ構造は、寄生キャパシタンスの作用を減少させ、遮蔽されていないＢＡＷフィルタ構造と比較して改善されたフィルタリング性能をもたらす。
【０００５】
本開示の一実施形態は、内部遮蔽を有するＢＡＷフィルタ構造に関する。ＢＡＷフィルタ構造は、基板、基板上の複数のトランスデューサ、及び平面静電遮蔽体を含む。複数のトランスデューサの各々は、底部電極、底部電極上の圧電層、及び圧電層上の上部電極を含む。複数のトランスデューサの各々は、ＢＡＷ共振器の一部を形成し、入力ノードと出力ノードとの間に結合されたフィルタに存在し、寄生キャパシタンスを形成する寄生電場線を有する。平面静電遮蔽体は、基板と複数のトランスデューサの上部電極のうちの少なくとも１つとの間に配置される。平面静電遮蔽体は、寄生キャパシタンスを減少させるように、接地ノードに結合され、フィルタの寄生キャパシタンスと関連付けられた電場を遮断する。
【０００６】
本開示のさらなる実施形態は、積層体及びＢＡＷフィルタ構造を含むＢＡＷフィルタアセンブリに関する。積層体は、積層誘電体、積層誘電体内に少なくとも部分的に位置付けられた接地トレース、及び積層誘電体内に少なくとも部分的に配置された信号トレースを含む。ＢＡＷフィルタ構造は、基板、基板上の複数のトランスデューサ、及び平面静電遮蔽体を含む。複数のトランスデューサの各々は、底部電極、底部電極上の圧電層、及び圧電層上の上部電極を含む。複数のトランスデューサの各々は、ＢＡＷ共振器の一部を形成し、入力ノードと出力ノードとの間に結合されたフィルタに存在し、寄生キャパシタンスを有する。平面静電遮蔽体は、基板と複数のトランスデューサの上部電極のうちの少なくとも１つとの間に配置される。平面静電遮蔽体は、寄生キャパシタンスを減少させるように、接地ノードに結合され、フィルタの寄生キャパシタンスと関連付けられた電場を遮断する。ＢＡＷフィルタ構造は、積層体の上部上に上下反転して配置される。
【０００７】
当業者は、添付図面と関連して好ましい実施形態の以下の詳細な説明を読んだ後に、本開示の範囲を認識し、それらの追加の態様を実現するであろう。
【０００８】
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を形成する添付図面は、本開示のいくつかの態様を例示し、詳細な説明と共に、開示の原理を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】従来のバルク弾性波（ＢＡＷ）共振器を示す。
【図２】理想的なＢＡＷ共振器についての周波数の関数としての周波数応答にわたるインピーダンスの振幅及び位相のグラフである。
【図３Ａ】種々のＢＡＷ共振器構成についての位相応答のグラフである。
【図３Ｂ】種々のＢＡＷ共振器構成についての位相応答のグラフである。
【図３Ｃ】種々のＢＡＷ共振器構成についての位相応答のグラフである。
【図４】境界リングを有する従来のＢＡＷ共振器を示す。
【図５】図５Ａは従来のラダーネットワークの概略図である。図５Ｂ及び図５Ｃは、図５Ａの従来のラダーネットワークにおけるＢＡＷ共振器についての周波数応答のグラフ、及び図５Ａの従来のラダーネットワークについての周波数応答のグラフである。
【図６Ａ】図５Ｃにおいて識別される周波数点１における図５Ａのラダーネットワークについての等価回路である。
【図６Ｂ】図５Ｃにおいて識別される周波数点２における図５Ａのラダーネットワークについての等価回路である。
【図６Ｃ】図５Ｃにおいて識別される周波数点３における図５Ａのラダーネットワークについての等価回路である。
【図６Ｄ】図５Ｃにおいて識別される周波数点４における図５Ａのラダーネットワークについての等価回路である。
【図６Ｅ】図５Ｃにおいて識別される周波数点５における図５Ａのラダーネットワークについての等価回路である。
【図７Ａ】フィルタに電気的に結合された寄生キャパシタンスを示す一般的な回路図である。
【図７Ｂ】図７Ａに示される寄生キャパシタンスと概して同様の（ただし、異なる）、静電遮蔽を有さず、寄生キャパシタンスに影響される第１のフィルタ構造の部分上面図である。
【図７Ｃ】図７Ａのフィルタに対する寄生キャパシタンスの影響を減少させるための静電遮蔽を含むことを示す一般的な回路図である。
【図７Ｄ】寄生キャパシタンスの影響を減少させるための静電遮蔽を含む図７Ｂの第１のフィルタ構造の部分上面図である。
【図７Ｅ】図７Ｂ及び図７Ｄの第１のフィルタ構造についてのフィルタ除去に対する静電遮蔽の効果を比較するグラフである。
【図７Ｆ】図７Ｅのグラフの拡大した部分を示すグラフである。
【図８Ａ】ＢＡＷ共振器の反射器の底部に配置された図７Ｃ及び図７Ｄの静電遮蔽体の第１の実施形態を示すＢＡＷ共振器の一部の断面図である。
【図８Ｂ】ＢＡＷ共振器の反射器内で第１の導電性反射器層によって形成された図７Ｃ及び図７Ｄの静電遮蔽体の第２の実施形態を示すＢＡＷ共振器の一部の断面図である。
【図８Ｃ】ＢＡＷ共振器の反射器内で第２の導電性反射器層によって形成された図７Ｃ及び図７Ｄの静電遮蔽体の第３の実施形態を示すＢＡＷ共振器の一部の断面図である。
【図８Ｄ】反射器の上部において底部電極の外側部分によって形成され、底部電極の外側部分が底部電極の活性部分から物理的に分離される、図７Ｃ及び図７Ｄの静電遮蔽体の第４の実施形態の実施形態を示すＢＡＷ共振器の一部の断面図である。
【図９Ａ】図７Ａに示される寄生キャパシタンスと概して同様の（ただし、異なる）、静電遮蔽を有さず、寄生キャパシタンスに影響される第２のフィルタの部分上面図である。
【図９Ｂ】図９Ａの第２のフィルタの底部電極層の上面図である。
【図９Ｃ】図９Ａの第２のフィルタの上部電極層の上面図である。
【図９Ｄ】図７Ｃに示されるのと同様に寄生キャパシタンスの影響を減少させる静電遮蔽を有する図９Ａの第２のフィルタの部分上面図である。
【図９Ｅ】図９Ｄの第２のフィルタの回路図である。
【図９Ｆ】図９Ａ〜図９Ｅの第２のフィルタのフィルタ除去に対する静電遮蔽の効果を比較するグラフである。
【図１０Ａ】図７Ａに示される寄生キャパシタンスと概して同様の（ただし、異なる）、静電遮蔽を有さず、寄生キャパシタンスに影響される第３のフィルタの第２の実施形態の部分上面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａの第３のフィルタの底部電極層の上面図である。
【図１０Ｃ】図１０Ａの第３のフィルタの上部電極層の上面図である。
【図１０Ｄ】図７Ｃに示されるのと同様に寄生キャパシタンスの影響を減少させる静電遮蔽を有する図１０Ａの第３のフィルタの部分上面図である。
【図１０Ｅ】図１０Ｄの第３のフィルタの回路図である。
【図１０Ｆ】図１０Ａ〜図１０Ｅの第３のフィルタのフィルタ除去に対する静電遮蔽の効果を比較するグラフである。
【図１１】図７Ｄ、図８Ａ、図９Ｄ、及び図１０Ｄのものと同様の静電遮蔽体を含むＢＡＷフィルタアセンブリの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
詳細な説明
以下に示される実施形態は、当業者が実施形態を実施することを可能にするための必要な情報を表し、実施形態を実施する最良の形態を例示する。添付図面を踏まえて以下の説明を読むと、当業者は、開示の概念を理解し、本明細書で特に対処されないそれらの概念の適用を認識するであろう。それらの概念及び適用が本開示及び添付の請求項の範囲内に収まることが理解されるべきである。
【００１１】
第１（ｆｉｒｓｔ）、第２（ｓｅｃｏｎｄ）などの用語は、様々な要素を説明するために使用されてもよいが、それらの要素がそれらの用語によって限定されるべきでないことが理解されるべきである。それらの用語は、１つの要素を別の要素と区別するために使用されるにすぎない。例えば、本開示の範囲から逸脱することなく、第１の要素は、第２の要素と称されてもよく、同様に、第２の要素は、第１の要素と称されてもよい。本明細書で使用される用語「及び／または（ａｎｄ／ｏｒ）」は、関連する記載された項目うちの任意及び全ての組み合わせを含む。
【００１２】
また、要素が別の要素に「接続され（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」または「結合される（ｃｏｕｐｌｅｄ）」と称されるとき、それは他の要素に直接接続または結合されてもよく、または仲介する要素が存在してもよいことが理解されるべきである。一方、要素が別の要素に「直接接続され（ｄｉｒｅｃｔｌｙ  ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」または「直接結合される（ｄｉｒｅｃｔｌｙ  ｃｏｕｐｌｅｄ）」と称されるとき、仲介する要素は存在しない。
【００１３】
用語「上位（ｕｐｐｅｒ）」、「下位（ｌｏｗｅｒ）」、「底部（ｂｏｔｔｏｍ）」、「仲介（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ）」、「中間（ｍｉｄｄｌｅ）」、及び「上部（ｔｏｐ）」などは、様々な要素を説明するために本明細書で使用されてもよく、それらの要素がそれらの用語によって限定されるべきでないことが理解されるべきである。それらの用語は、１つの要素を別の用語と区別するために使用されるにすぎない。例えば、本開示の範囲から逸脱することなく、第１の要素が、「上位」要素と称されてもよく、同様に、それらの要素の相対的な方向に応じて第２の要素が、「上位」要素と称されてもよい。
【００１４】
本明細書で使用される技術用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としており、本開示を限定することを意図していない。本明細書で使用される単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、他に文脈が明確に示さない限り、複数形をも含むことを意図する。更に、用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、及び／または「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、本明細書で使用されるとき、述べられる特徴、整数、ステップ、動作、要素、及び／または構成要素の存在を指定するが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、及び／またはそれらのグループの存在または追加を排除しないことが理解されよう。
【００１５】
他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語（技術的及び科学的用語を含む）は、本開示が属する当業者のうちの一人によって一般に理解されるのと同一の意味を有する。更に、本明細書で使用される用語は、本明細書及び関連する分野の文脈におけるそれらの意味と一貫した意味を有するとして解釈されるべきであり、本明細書でそのように明示的に定義されない限り、理想的なまたは過度な正規の意味で解釈されないことが理解されよう。
【００１６】
本明細書で開示するにあたり、内部遮蔽を有するバルク弾性波（ＢＡＷ）フィルタ構造は、基板、基板にわたる複数のトランスデューサ、及び基板と複数のトランスデューサの上部電極との間の平面静電遮蔽体を含む。複数のトランスデューサの各々は、ＢＡＷ共振器の一部を形成し、入力ノードと出力ノードとの間で結合された第１のフィルタに存在する。第１のフィルタは、フィルタリング性能に影響を及ぼすことがある（例えば、フィルタ除去の悪化）寄生キャパシタンスを含む。平面静電遮蔽体は、寄生キャパシタンスを減少させるために、接地ノードに結合され、第１のフィルタの寄生キャパシタンスと関連付けられた電場を遮断する。言い換えると、平面静電遮蔽体は、電場を遮断して寄生キャパシタンスの強度を弱めるために、寄生キャパシタンスを形成する電場に近接して、または電場内に位置付けられる。したがって、遮蔽されたＢＡＷフィルタ構造は、寄生キャパシタンスの作用を減少させ、遮蔽されていないＢＡＷフィルタ構造と比較して改善されたフィルタリング性能をもたらす。
【００１７】
それらの概念の詳細に立ち入る前に、ＢＡＷ共振器及びＢＡＷ共振器を利用するフィルタの概要が提供される。ＢＡＷ共振器は、多くの高周波フィルタの用途において使用される。図１に、例示的なＢＡＷ共振器１０を示す。ＢＡＷ共振器１０は、強固に取り付けられた共振器（ＳＭＲ）タイプＢＡＷ共振器１０であり、概して、基板１２、基板１２上に取り付けられた反射器１４、及び反射器１４上に取り付けられたトランスデューサ１６を含む。トランスデューサ１６は、反射器１４上に存在し、上部電極２０と底部電極２２との間に挟まれた圧電層１８を含む。上部電極及び底部電極２０、２２は、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、白金（Ｐｔ）、または同様の材料から形成されてもよく、圧電層１８は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、または他の適切な圧電材料から形成されてもよい。単一の層を含むように図１に示されるが、圧電層１８、上部電極２０、及び／または底部電極２２は、同一の材料の複数の層、少なくとも２つの層が異なる材料である複数の層、または各層が異なる材料である複数の層を含んでもよい。
【００１８】
ＢＡＷ共振器１０は、活性領域２４及び外部領域２６に分割される。活性領域２４は、概して、上部電極及び底部電極２０、２２が重なり合うＢＡＷ共振器１０の区画であって、さらに、重なり合う上部電極及び底部電極２０、２２の下の層を含むＢＡＷ共振器１０の区画に対応する。外部領域２６は、活性領域２４を囲むＢＡＷ共振器１０の区画に対応する。
【００１９】
ＢＡＷ共振器１０について、上部電極２０と底部電極２２との間に電気信号を印加することは、圧電層１８において弾性波を発生させる。それらの弾性波は、主に、垂直に伝播する。ＢＡＷ共振器の設計における主となる目標は、トランスデューサ１６にそれらの垂直に伝播する弾性波を閉じ込めることである。上方向に進行する弾性波は、上部電極２０の上面において空気−金属境界によってトランスデューサ１６内に再度反射される。下方向に進行する弾性波は、薄膜ＢＡＷ共振器（ＦＢＡＲ）においてトランスデューサの直下に設けられる、反射器１４、またはエアキャビティによってトランスデューサ１６内に再度反射される。
【００２０】
反射器１４は典型的には、隣接する反射器層２８の接合において著しい反射係数を生成するように材料組成が交互する反射器層（ＲＬ）２８Ａ〜２８Ｅ（反射器層２８と総称される）の積層によって形成される。典型的には、反射器層２８Ａ〜２８Ｅは、タングステン（Ｗ）及び二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）などの、高音響インピーダンスを有する材料と低音響インピーダンスを有する材料との交互配置をとる。５つの反射器層２８Ａ〜２８Ｅのみが図１に示されるが、反射器層２８の数及び反射器１４の構造は、設計ごとに変わる。
【００２１】
図２に、相対的に理想的なＢＡＷ共振器１０についての周波数（ギガヘルツ）の関数としての電気インピーダンスの振幅（Ｚ）及び位相（φ）を提供する。電気インピーダンスの振幅（Ｚ）が実線によって示され、電気インピーダンスの位相（φ）が破線によって示される。ＢＡＷ共振器１０の唯一の特徴は、それが共振周波数及び反共振周波数の両方を有することである。共振周波数は通常、直列共振周波数（ｆｓ）と称され、反共振周波数は通常、並列共振周波数（ｆｐ）と称される。直列共振周波数（ｆｓ）は、ＢＡＷ共振器１０のインピーダンスまたはリアクタンスの振幅がゼロに近付くときに発生する。並列共振周波数（ｆｐ）は、ＢＡＷ共振器１０のインピーダンスまたはリアクタンスの振幅が著しく高レベルでピークになるときに発生する。一般に、直列共振周波数（ｆｓ）は、圧電層１８の厚さ、及び底部電極及び上部電極２０、２２の質量の関数である。
【００２２】
位相について、ＢＡＷ共振器１０は、直列共振周波数（ｆｓ）と並列共振周波数（ｆｐ）との間で９０度の位相シフトをもたらすインダクタンスのように振る舞う。一方、ＢＡＷ共振器１０は、直列共振周波数（ｆｓ）より低周波であって、並列共振周波数（ｆｐ）より高周波で−９０度の位相シフトをもたらすキャパシタンスのように振る舞う。ＢＡＷ共振器１０は、直列共振周波数（ｆｓ）において非常に低い、ゼロに近い抵抗を示し、及び並列共振周波数（ｆｐ）において非常に高い抵抗を示す。ＢＡＷ共振器１０の電気的性質は、相対的に狭い範囲の周波数にわたって非常に高い品質係数（Ｑ）インダクタンスの実現に適し、特に、約１．８ギガヘルツ以上の周波数において動作する高周波数フィルタネットワークにおいて非常に有益であることが判明している。
【００２３】
残念ながら、図２の位相（φ）曲線は、理想的な位相曲線を表す。実際に、この理想に近付くことは困難である。図３に、図１のＢＡＷ共振器１０についての典型的な位相曲線を示す。図３Ａの位相曲線は、滑らかな曲線とならずに、直列共振周波数（ｆｓ）より低周波のリップル、直列共振周波数（ｆｓ）と並列共振周波数（ｆｐ）との間のリップル、及び並列共振周波数（ｆｐ）より高周波のリップルを含む。リップルは、対応する周波数において発生するスプリアス共振によって引き起こされるスプリアスモードの結果である。ＢＡＷ共振器１０における弾性波の大部分は垂直に伝播し、トランスデューサ１６の周りの様々な境界条件は、横方向定在波と称される横方向（水平）弾性波の伝播をもたらす。それらの横方向定在波の存在は、ＢＡＷ共振器１０と関連付けられた潜在的な品質係数（Ｑ）を減少させる。
【００２４】
図４に例示されるように、境界（ＢＯ）リング３０は、一定のスプリアスモードを抑制するために、上部電極２０上に、または上部電極２０内に形成される。ＢＯリング３０によって抑制されるスプリアスモードは、図３Ｂの位相曲線における円Ａ及びＢによって強調されるように、直列共振周波数（ｆｓ）より高周波のモードである。円Ａは、直列共振周波数（ｆｓ）と並列共振周波数（ｆｐ）との間に存在する、位相曲線の通過帯域におけるリップル、よってスプリアスモードの抑制を示す。円Ｂは、並列共振周波数（ｆｐ）より高周波のリップル、よってスプリアスモードの抑制を示す。とりわけ、並列共振周波数（ｆｐ）のすぐ低周波側にある通過帯域の上側ショルダにおけるスプリアスモード、及び通過帯域より高周波のスプリアスモードは、直列共振周波数（ｆｓ）と並列共振周波数（ｆｐ）との間の、及び並列共振周波数（ｆｐ）より高周波の、平坦な、または実質的にリップルのない位相曲線によって明らかであるように抑制される。
【００２５】
ＢＯリング３０は、活性領域２４の外縁付近に広がる上部電極２０の一部の、質量装荷に相当する。ＢＯリング３０は、上部電極２０の増厚部分または上部電極２０を覆う適切な材料の追加の層の被着に相当してもよい。ＢＯリング３０を含み、ＢＯリング３０の下に存在するＢＡＷ共振器１０の部分を、ＢＯ領域３２と称する。したがって、ＢＯ領域３２は、活性領域２４の外側の周囲部分に対応し、活性領域２４の内側に存在する。
【００２６】
図３Ｂに示されるように、ＢＯリング３０は、直列共振周波数（ｆｓ）より高周波のスプリアスモードを抑制するのに有効であるのに対し、直列共振周波数（ｆｓ）より低周波のそれらのスプリアスモードに対してほとんどまたは全く影響を与えない。直列共振周波数（ｆｓ）より低周波となるスプリアスモードを抑制するために、アポディゼーションと称される技術が使用されることが多い。
【００２７】
アポディゼーションは、ＢＡＷ共振器１０、または少なくともそのトランスデューサ１６において、任意の横方向対称性を回避し、または少なくとも著しく減少させるように作用する。横方向対称性は、トランスデューサ１６のフットプリントに対応し、横方向対称性を回避することは、フットプリントの側辺と関連付けられた対称性を回避することに対応する。例えば、正方形または長方形の代わりに五角形に対応するフットプリントを選択してもよい。対称性を回避することは、トランスデューサ１６における横方向定在波の存在を減少させることを支援する。図３Ｃの円Ｃは、直列共振周波数（ｆｓ）より低周波のスプリアスモードが抑制されるアポディゼーションの効果を示す。ＢＯリング３０が設けられないことを仮定して、アポディゼーションが直列共振周波数（ｆｓ）より高周波のそれらのスプリアスモードを抑制することができないことが図３Ｃにおいて容易にわかる。したがって、典型的なＢＡＷ共振器１０は、アポディゼーション及びＢＯリング３０の両方を利用する。
【００２８】
上記に述べたように、ＢＡＷ共振器１０は、高周波において動作するフィルタネットワークで使用されることが多く、高いＱ値を必要とする。図５Ａに、基本的なラダーネットワーク４０を示す。ラダーネットワーク４０は、従来のラダー構造に配置された、２つの直列共振器ＢＳＥＲ及び２つの分岐共振器ＢＳＨを含む。典型的には、図５Ｂに示されるように、直列共振器ＢＳＥＲは、同一または同様の第１の周波数応答を有し、分岐共振器ＢＳＨは、第１の周波数応答とは異なる、同一または同様の第２の周波数応答を有する。多くの利用において、分岐共振器ＢＳＨは、直列共振器ＢＳＥＲの離調したバージョンである。結果として、直列共振器ＢＳＥＲ及び分岐共振器ＢＳＨについての周波数応答は、全体的に非常に近い形状をなし、更に、分岐共振器の並列共振周波数（ｆＰ，ＳＨ）が直列共振器ＢＳＥＲの直列共振周波数（ｆＳ，ＳＥＲ）に近似するように相互にシフトされる。分岐共振器ＢＳＨの直列共振周波数（ｆＳ，ＳＨ）が直列共振器ＢＳＥＲの直列共振周波数（ｆＳ，ＳＥＲ）未満であることに留意されたい。分岐共振器ＢＳＨの並列共振周波数（ｆＰ，ＳＨ）は、直列共振器ＢＳＥＲの並列共振周波数（ｆＰ，ＳＥＲ）未満である。
【００２９】
図５Ｃは、図５Ｂと関連付けられ、ラダーネットワーク４０の応答を示す。分岐共振器ＢＳＨの直列共振周波数（ｆＳ，ＳＨ）は、通過帯域のスカートの低周波側（フェーズ２）に対応し、直列共振器ＢＳＥＲの並列共振周波数（ｆＰ，ＳＥＲ）は、通過帯域のスカートの高周波側（フェーズ４）に対応する。実質的に揃った、直列共振器ＢＳＥＲの直列共振周波数（ｆＳ，ＳＥＲ）と分岐共振器ＢＳＨの並列共振周波数（ｆＰ，ＳＨ）とは、通過帯域内に収まる。
【００３０】
図６Ａ〜図６Ｅは、ラダーネットワーク４０の応答の５つの位相についての等価回路を提供する。第１のフェーズ（フェーズ１、図５Ｃ、図６Ａ）の間、ラダーネットワーク４０は、入力信号を減衰させる働きをする。分岐共振器ＢＳＨの直列共振周波数（ｆＳ，ＳＨ）に近付くにつれて、分岐共振器ＢＳＨのインピーダンスは、分岐共振器ＢＳＨが必然的に分岐共振器の直列共振周波数（ｆＳ，ＳＨ）において接地に短絡するように急激に降下する（フェーズ２、図５Ｃ、図６Ｂ）。分岐共振器ＢＳＨの直列共振周波数（ｆＳ，ＳＨ）において（フェーズ２）、入力信号が必然的に、ラダーネットワーク４０の出力から遮断される。
【００３１】
通過帯域に対応する、分岐共振器ＢＳＨの直列共振周波数（ｆＳ，ＳＨ）と直列共振器ＢＳＥＲの並列共振周波数（ｆＰ，ＳＥＲ）との間で、入力信号は、相対的にほとんど、または全く減衰せずに（フェーズ３、図５Ｃ、図６Ｃ）出力に渡される。通過帯域内で、直列共振器ＢＳＥＲは、相対的に低いインピーダンスを示し、分岐共振器ＢＳＨは、相対的に高いインピーダンスを示し、２つの組み合わせは、急峻な低い側のスカート及び高い側のスカートであった平坦な通過帯域につながる。直列共振器ＢＳＥＲの並列共振周波数（ｆＰ，ＳＥＲ）に近付くにつれて、直列共振器ＢＳＥＲのインピーダンスは、直列共振器ＢＳＥＲが必然的に直列共振器の並列共振周波数（ｆＰ，ＳＥＲ）において（フェーズ４、図５Ｃ、図６Ｄ）、自身を開放に見せるように非常に高い。直列共振器ＢＳＥＲの並列共振周波数（ｆＰ，ＳＥＲ）において（フェーズ４）、入力信号は必然的に、ラダーネットワーク４０の出力から再度遮断される。最終フェーズ（フェーズ５、図５Ｃ、図６Ｅ）の間、ラダーネットワーク４０は、フェーズ１においてもたらされたのと同様に、入力信号を減衰させる働きをする。直列共振器ＢＳＥＲの並列共振周波数（ｆＰ，ＳＥＲ）が渡されるにつれて、直列共振器ＢＳＥＲのインピーダンスは減少し、分岐共振器ＢＳＨのインピーダンスは正常化する。よって、ラダーネットワーク４０は、分岐共振器ＢＳＨの直列共振周波数（ｆＳ，ＳＨ）と直列共振器ＢＳＥＲの並列共振周波数（ｆＰ，ＳＥＲ）との間で高いＱの通過帯域をもたらす働きをする。ラダーネットワーク４０は、分岐共振器ＢＳＨの直列共振周波数（ｆＳ，ＳＨ）及び直列共振器の並列共振周波数（ｆＰ，ＳＥＲ）の両方において極端に高い減衰をもたらす。ラダーネットワーク４０は、分岐共振器ＢＳＨの直列共振周波数（ｆＳ，ＳＨ）より低域と、直列共振器ＢＳＥＲの並列共振周波数（ｆＰ，ＳＥＲ）より高域とにおいて良好な減衰をもたらす。
【００３２】
ＢＡＷ共振器及びＢＡＷ共振器を利用するフィルタの概要を提供したが、図７〜図１１は、内部静電遮蔽を有するＢＡＷフィルタ構造の詳細を説明している。
【００３３】
図７Ａ〜図７Ｆは、ＢＡＷフィルタ構造上の静電遮蔽体の使用、及びその効果を示す。特に、図７Ａは、フィルタ４４に電気的に結合された寄生キャパシタンスを示す一般の回路図４２である。フィルタ４４（例えば、帯域通過フィルタ）は、入力ノード４６、出力ノード４８、及び接地ノード５０に電気的に結合される。入力信号は、入力ノード４６からフィルタ４４に伝播し、次いで、出力信号は、フィルタ４４から出力ノード４８に伝播する。本実施例では、寄生キャパシタンス５２（本明細書で、容量性寄生、寄生結合、寄生キャパシタンス結合などとも称する）は、入力ノード４６と出力ノード４８との間に形成される。言い換えると、寄生キャパシタンス５２は、２つの導体の間に形成される。特に、このタイプの寄生キャパシタンス５２は、容量性フィードスルーとしても知られる。容量性フィードスルーが示され、及び説明されるが、他のタイプの寄生キャパシタンス５２が、本開示の静電遮蔽体（例えば、段間結合）によって減少されてもよい。上記に述べたように、寄生キャパシタンス５２は、フィルタ除去の悪化につながることがあり、フィルタ性能に悪影響を及ぼすことがある。
【００３４】
図７Ｂは、静電遮蔽を有さない第１のフィルタ構造５４の部分上面図である。特に、図７Ｂは、第１のフィルタ４４の第１の部分フィルタ構造５４を示す。第１のフィルタ構造５４は、図７Ａに関して上記に同様に説明したように、寄生キャパシタンス５２に影響される。第１のフィルタ構造５４（フィルタダイ、フィルタダイレイアウトなどとも称する）は、上部電極２０（上部電極層とも称する）、底部電極２２（底部電極層とも称する）、及びそれらのそれぞれのトランスデューサ１６を示すＢ７ＴＸフィルタダイレイアウトの部分上面図である。Ｂ７ＴＸフィルタダイレイアウトが示されるが、任意のタイプのフィルタダイレイアウトが使用されてもよい（例えば、Ｂ３ＴＸフィルタダイレイアウト）。更に、第１の部分フィルタダイレイアウト５４が例示のみを目的として第１のフィルタ４４の反射器１４及び基板１２を省略することに留意されたい。反射器１４は、複数の部分を含み、各部分は、それぞれのトランスデューサ１６の真下に、及びそれぞれのトランスデューサ１６よりもわずかに大きく配置されることに留意されたい。特に、第１のトランスデューサ１６の真下に配置された反射器１４の部分は、第２のトランスデューサ１６の真下に配置された反射器１４の部分から電気的に離隔されてもよい。
【００３５】
以下で更に詳細に説明するように、上部電極２０は、複数の物理的に分離された部分を含んでもよく、そのような各部分は、活性部分（活性領域２４における）及び／または相互接続部５６（外部領域２６における）を含んでもよい。同様に、底部電極２２は、複数の物理的に分離された部分を含んでもよく、そのような各部分は、活性部分（活性領域２４における）及び相互接続部５８（外部領域２６における）を含んでもよい。上記の図１で説明したように、上部電極２０及び底部電極２２の活性部分の重なり合う部分は、トランスデューサ１６の活性領域２４を形成する。各々のトランスデューサ１６は、それぞれの共振器１０に対応する。したがって、第１のフィルタ４４は、１３個のトランスデューサ１６及び、１３個の対応する共振器１０を含む。
【００３６】
フィルタ４４の設計及び性能要件に応じて、上部電極２０の相互接続部５６（本明細書で、相互接続部分と称される）及び底部電極５８の相互接続部５８（本明細書で、相互接続部分と称する）は、上部電極２０の相互接続部５６の部分と底部電極５８の相互接続部５８の部分との間で垂直に延在する相互接続ビア６０によって相互に物理的及び電気的に接続されてもよい。更に、相互接続部５６、５８はまた、接続ビア６２（本明細書で、接続ピン、接続ピラー、金属ピラーなどとも称する）に接続されてもよい。ビア６２は、１つ以上の入力ノード４６、出力ノード４８、及び／または接地ノード５０への電気的接続をもたらす。したがって、相互接続部５６、５８は、トランスデューサ１６（及び、対応する共振器１０）を、相互に、及び１つ以上の入力ノード４６、出力ノード４８、及び／または接地ノード５０に物理的及び電気的に接続する。
【００３７】
第１のフィルタ４４では、複数の寄生キャパシタンス５２は、底部電極２２の相互接続部５８間で、フィルタ構造５４の右側に沿って位置する。第１のフィルタ４４は、示されたものに加え、さらなる寄生キャパシタンス５２を含んでもよいことに留意されたい。言い換えると、第１のフィルタ４４に存在する寄生キャパシタンスは、示されたものに限定されない。上記に説明したように、それらの寄生キャパシタンス５２は、フィルタ性能に悪影響を及ぼす（例えば、フィルタ除去の悪化）。
【００３８】
図７Ｃは、図７Ａのフィルタ４４に対する寄生キャパシタンス５２の影響を減少させるために静電遮蔽体６６を含むことを示す一般的な回路図６４である。静電遮蔽体６６（本明細書で、静電遮蔽、接地導体、静電遮蔽層、平面静電遮蔽体などとも称する）は、接地導体（例えば、接地金属導体、接地金属層など）から形成され、平面であってもよい（ただし、他の形状が使用されてもよい）。しかしながら、平面静電遮蔽体６６は、製造し、ＢＡＷフィルタ構造５４に統合するのが容易である。静電遮蔽体６６は、寄生キャパシタンスを減少させるために、フィルタの寄生キャパシタンスと関連付けられた電場を遮断（本明細書で、中断、疎外、干渉などとも称する）するように構成及び配置される。静電遮蔽体６６は、フィルタ４４を有する１つ以上の遮蔽体キャパシタンス６８Ａ、６８Ｂ（本明細書で、遮蔽体キャパシタンス結合などとも称する）を形成してもよいことに留意されたい。言い換えると、静電遮蔽体６６は、寄生キャパシタンス５２が介在する２つの導体の近傍に配置される。このようにして、第１の導体から最初に発生し、第２の導体において終端する電場線のうちの少なくともいくつかは、代わりに、好ましくない寄生キャパシタンス５２が大きく減少し、所望のフィルタ除去が回復されるように、静電遮蔽体６６において終端する。本実施例では、静電遮蔽体６６は、入力ノード４６（例えば、寄生キャパシタンス５２の一方の上の）との第１の遮蔽体キャパシタンス６８Ａ、及び出力ノード４８（例えば、寄生キャパシタンス５２の他方の上の）との第２の遮蔽体キャパシタンス６８Ｂを形成する。もちろん、より少ない、またはより多くの遮蔽体キャパシタンスが生じてもよい。例えば、或る実施形態では、静電遮蔽体６６は、第１の遮蔽体キャパシタンス６８Ａのみを形成する（及び、第２の遮蔽体キャパシタンス６８Ｂを形成しない）。
【００３９】
寄生キャパシタンス５２を形成する電場（本明細書で、寄生電場、寄生電場線などとも称する）に近接して、または電場内に静電遮蔽体６６を配置することは、寄生キャパシタンス５２を著しく減少させる（または、弱める）。寄生キャパシタンス５２のこの減少はまた、フィルタ４４に対する寄生キャパシタンス５２の影響（または、作用）を減少させ、それによって、フィルタ性能を改善し、除去の悪化を減少させる（以下で更に詳細に説明する）。或る実施形態では、遮蔽体キャパシタンス６８Ａ、６８Ｂのうちの少なくとも１つの振幅（または、強度）は、寄生キャパシタンス５２よりはるかに大きくてもよい。
【００４０】
図７Ｄは、寄生キャパシタンス５２の影響を減少させるための第１の静電遮蔽体６６を含む図７Ｂの第１のフィルタ４４の部分上面図である。第１の静電遮蔽体６６は、遮蔽ビア７０（遮蔽ピン、遮蔽ピラー、金属遮蔽ピラーなどとも称する）を含む。第１の静電遮蔽体６６の構成（例えば、サイズ、形状、及び位置）は、フィルタ構造５４の性能要件及び寄生キャパシタンス５２の位置に応じて変わってもよい。特に、第１の静電遮蔽体６６は、その振幅を減少させるために、寄生キャパシタンス５２の一端または両端に近接して、及び／またはそれを越えて配置するように（例えば、寄生キャパシタンス５２を形成する電場に近接して、または電場内に）構成される。例えば、第１のフィルタ４４では、上記に言及したように、複数の寄生キャパシタンス５２は、底部電極２２の相互接続部５８間に、フィルタ構造５４の右側に沿って位置する。しかしながら、第１のフィルタ４４内の寄生キャパシタンス５２は、示されるものに限定されず、第１のフィルタ４４内でさらなる寄生キャパシタンス５２を含んでもよい。第１の静電遮蔽体６６は、それらの間の寄生キャパシタンス５２の振幅を弱めるために、フィルタ構造５４の右側に沿って配置されるように構成される。第１の静電遮蔽体６６の遮蔽体キャパシタンス６８Ａ、６８Ｂは、フィルタ構造５４の性能に影響を及ぼすことがあり、それによって、第１の静電遮蔽体６６の構成（例えば、サイズ、形状、及び位置）を選択的に必要とする。例えば、或る実施形態では、フィルタ構造５４のフットプリント全体（例えば、幅及び長さ）に至る第１の静電遮蔽体６６を有することが可能でないことがある。
【００４１】
本実施例では、静電遮蔽体６６は、反射器１４（本明細書で、反射器構造、反射器層などとも称する）と基板１２（本明細書で、基板層などとも称する）との間で垂直に配置される。言い換えると、静電遮蔽体６６は、反射器の底部（すなわち、底面）に配置される。そのような構成の利点は、静電遮蔽体６６の設計（例えば、サイズ及び形状）の柔軟性が増大することである。以下で更に詳細に説明するように、静電遮蔽体６６は、ＢＡＷフィルタ構造５４内の他の箇所に垂直に配置されてもよい。
【００４２】
図７Ｅは、図７Ｂ及び図７Ｄの第１のフィルタ４４についてのフィルタ除去に対する静電遮蔽の効果を比較するグラフ７２である。特に、グラフ７２は、２０００ＭＨｚ〜６０００ＭＨｚの周波数におけるフィルタ性能を示す。理想的な起伏７４は、寄生キャパシタンス５２（または、他の好ましくない干渉）がない第１のフィルタ４４についての理想的なフィルタ性能をもたらす。ダイｅｍ７６は、フィルタ性能に対する寄生キャパシタンス５２の影響を示す遮蔽されていない第１のフィルタ４４（図７Ｂに示される）を表す。遮蔽体付きダイｅｍ７８は、寄生キャパシタンス５２の影響を減少させる第１の静電遮蔽体６６を有する遮蔽された第１のフィルタ４４（図７Ｄに示される）を表す。示されるように、遮蔽された第１のフィルタ４４の遮蔽体付きダイｅｍ７８は、遮蔽されていない第１のフィルタ４４のダイｅｍ７６よりも理想的な起伏７４に近い。
【００４３】
図７Ｆは、図７Ｅのグラフの拡大部分を示すグラフ７２である。特に、グラフ７２は、２４００ＭＨｚ〜２７００ＭＨｚの周波数におけるフィルタ性能を示す。円Ｄにおいて強調されるように、フィルタ除去の悪化は、遮蔽されていない第１のフィルタ４４のダイｅｍ７６と比較して、遮蔽された第１のフィルタ４４の遮蔽体を有するダイｅｍ７８について著しく減少される。
【００４４】
図８Ａ〜図８Ｄは、ＢＡＷ共振器１０内で静電遮蔽体６６を垂直に配置することを示す図である。更に、反射器１４を有するＢＡＷ共振器１０を示して説明するが、平面静電遮蔽体６６は、他のタイプのＢＡＷ共振器（例えば、ＦＢＡＲなど）と共に使用されてもよいことに留意されたい。
【００４５】
図８Ａは、ＢＡＷ共振器１０の反射器１４の底部（すなわち、底面）に配置された図７Ｃ及び図７Ｄの静電遮蔽体６６の第１の実施形態を示すＢＡＷ共振器１０の一部の断面図である。上記に言及したように、典型的には、タングステンは一般的に導電性を有し、二酸化ケイ素は一般的に絶縁性を有するので（例えば、誘電性を有する）ので、反射器層２８Ａ〜２８Ｆは、タングステン（Ｗ）及び二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）など、高い音響インピーダンスを有する材料と低い音響インピーダンスを有する材料との交互配置をとる。したがって、反射器層２８Ａ〜２８Ｆはまた、導電性材料と絶縁性材料（例えば、誘電性材料）との交互配置をとる。言い換えると、反射器層２８Ａ、２８Ｃ、及び２８Ｅは、二酸化ケイ素を含み、及び絶縁性を有し、反射器層２８Ｂ、２８Ｄ、及び２８Ｆは、タングステンを含み、及び導電性を有する。
【００４６】
本実施形態では、反射器層２８Ｆは、全体的に平面状である形状を有する静電遮蔽体６６を形成するが、他の形状が使用されてもよい（例えば、湾曲した、テクスチャード加工されたなど）。更に、平面静電遮蔽体６６は、基板１２の上面、底部電極２２、圧電層１８、及び／または上部電極２０に実質的に平行である。代わりに、或る実施形態において、反射器１４から分離された静電遮蔽体６６が、反射器１４と反射器１４の底部における基板１２との間に配置されてもよい。現実施形態では、反射器層２８Ｆは、静電遮蔽体６６の遮蔽ビア７０に対する接点を設けるために、活性領域２４（例えば、活性領域２４と垂直に位置整合された静電遮蔽体６６の少なくとも一部）から外部領域２６（例えば、外部領域２６と垂直に調整された静電遮蔽体６６の少なくとも一部）に広がる。特に、遮蔽ビア７０は、静電遮蔽体６６に物理的及び電気的に接続され（反射器層２８Ｆの外部領域２６において）、反射器１４の上面を通じてその上面から広がる。このようにして、遮蔽ビア７０は、接地接続を形成し、それによって静電遮蔽体６６を接地するように構成される。静電遮蔽体６６は、活性領域２４と外部領域２６との間で広がるように示されるが、代わりに、静電遮蔽体６６は、活性領域２４の１つのみまたは外部領域２６のみにあってもよい。
【００４７】
上記に言及したように、反射器層２８Ａ〜２８Ｆは、導電性材料（例えば、タングステン）と絶縁性材料（例えば、二酸化ケイ素）との交互配置をとる。結果として、反射器層２８Ｂ及び２８Ｄが導電性を有することを理由に、反射器層２８Ｂ及び２８Ｄと遮蔽ビア７０との間でギャップ８０が形成される。例えば、或る実施形態では、ギャップ８０は、二酸化ケイ素を含む。更に詳細に静電遮蔽体６６を形成するために、反射器層２８Ｆ内で同様のギャップが配置されてもよい。更に、本実施形態では、圧電層１８が活性領域２４内にあるように示される。しかしながら、以下で更に詳細に説明するように、他の実施形態では、圧電層１８は、外部領域２６に広がる。そのような実施形態では、遮蔽ビア７０はまた、圧電層１８の底部を通じて反射器１４の上部から、圧電層１８を通じて圧電層１８の上部に上方向に広がってもよい。
【００４８】
図８Ｂ〜図８Ｃは、ＢＡＷ共振器１０の反射器１４内で導電性反射器層によって静電遮蔽体６６を形成することを示すＢＡＷ共振器１０の一部の図である。特に、図８Ｂは、ＢＡＷ共振器の反射器１４内で第１の導電性反射器層２８Ｄによって形成された図７Ｃ及び図７Ｄの静電遮蔽体６６の第２の実施形態を示すＢＡＷ共振器１０の一部の断面図である。静電遮蔽体６６及び遮蔽ビア７０は、同一でないと述べることを除き、上記の図８Ａで議論したものと同一である。本実施形態では、反射器１４は、導電性材料（例えば、タングステン）と絶縁性材料（例えば、二酸化ケイ素）との交互の層を有する５つの反射器層２８Ａ〜２８Ｅを含む。言い換えると、反射器層２８Ａ、２８Ｃ、及び２８Ｅは、絶縁性を有し、反射器層２８Ｂ及び２８Ｄは導電性を有する。本実施形態では、反射器層２８Ｄ（導電性反射器層２８Ｂの下に配置された）は、静電遮蔽体６６を形成する。上記の図８Ａと同様に、反射器層２８Ｂと遮蔽ビア７０との間にギャップ８０が形成される。
【００４９】
図８Ｃは、ＢＡＷ共振器１０の反射器１４の第２の導電性反射器層によって形成された図７Ｃ及び図７Ｄの静電遮蔽体６６の第３の実施形態を示すＢＡＷ共振器１０の一部の断面図である。静電遮蔽体６６及び遮蔽ビア７０は、同一でないと述べることを除き、上記の図８Ｂで説明したものと同一である。本実施形態では、反射器層２８Ｂは、静電遮蔽体６６を形成する。上記で説明した図８Ｂの実施形態とは異なり、反射器層２８Ｂが反射器１４内で最上の導電性層であることを理由に、本実施形態ではギャップ８０（図示しない）が必要とされない。導電性反射器層２８Ｄが活性領域２４から外部領域２６内に広がるように示されるが、或る実施形態では、導電性反射層（例えば、反射器層２８Ｄ）が、活性領域２４の境界またはそれに近接した一部に制限される（例えば、導電性反射器層は、活性領域２４から活性領域２４をちょうど超えた点まで広がる）ことに留意されたい。
【００５０】
図８Ｄは、底部電極２２の活性部分２３Ｂから物理的に分離された底部電極２２の外側部分２３Ａによって形成された図７Ｃ及び図７Ｄの静電遮蔽体６６の第４の実施形態を示すＢＡＷ共振器１０の一部の断面図である。静電遮蔽体６６は、反射器１４の上部（すなわち、上面）に配置される。静電遮蔽体６６及び遮蔽ビア７０は、同一でないと述べることを除き、上記の図８Ｃで説明したものと同一である。本実施形態では、底部電極２２の外側部分２３Ａは、静電遮蔽体６６を形成する。特に、底部電極２２は、共振器１０のトランスデューサ１６の一部を形成する活性部分２３Ｂと、ギャップ８２によって活性部分２３Ｂから物理的に分離され、電気的に切断された外側部分２３Ａとを含む。このようにして、静電遮蔽体６６は、反射器１４の上部に形成される。
【００５１】
反射器層２８Ａ〜２８Ｅは、遮蔽ビア７０が反射器１４の上部に配置され、反射器１４の中を通って延在しないことを理由に、前の実施形態と同様のギャップを含まない。導電性反射器層２８Ｂ及び２８Ｄは活性領域２４から外部領域２６内に広がるように示されるが、或る実施形態では、導電性反射層（例えば、反射器層２８Ｂ、２８Ｄ）は、活性領域２４の境界、またはそれに近接した一部に制限される（例えば、導電性反射器層２８Ｂ、２８Ｄは、活性領域２４から活性領域２４をちょうど超えた点まで広がる）ことに留意されたい。
【００５２】
上記で説明した他の実施形態とは異なり、圧電層１８は、遮蔽ビア７０が圧電層１８の中を通って上方向に底部電極２２の外側部分２３Ａから広がるように、活性領域２４を超えて外部領域２６内に広がる。しかしながら、本明細書で開示される他の実施形態のように、圧電層１８は、活性領域２４においてまたは活性領域２４に近接して終端してもよく、外部領域２６に広がらなくてもよいことに留意されたい。
【００５３】
図９Ａ〜図９Ｆは、静電遮蔽体６６を有さない第２のフィルタ４４及び、静電遮蔽体を有する第２のフィルタ４４の図である。特に、図９Ａ〜図９Ｃは、静電遮蔽体６６を有さない第２のフィルタ４４の第２の部分フィルタ構造５４の図である。図９Ａは、静電遮蔽体６６を有さない第２のフィルタ４４の第２の部分的なフィルタ構造５４の部分上面図である。第２のフィルタ４４は、上部電極２２の相互接続部５６及び底部電極２２の相互接続部５８によって物理的及び電気的に相互に接続された複数の共振器１０−１〜１０−１１の複数のトランスデューサ１６−１〜１６−１１を含む。言い換えると、相互接続部５６、５８は、相互に重ならず、それによって、活性領域２４を形成しない上部電極２０及び底部電極２２の部分である。寄生キャパシタンス５２は、トランスデューサ１６−１０とトランスデューサ１６−５との間に発生する。更に、複数の共振器１０−１〜１０−１１の複数のトランスデューサ１６−１〜１６−１１は、入力ビア６２Ａ、出力ビア６２Ｂ、及び複数の接地ビア６２Ｃに物理的及び電気的に接続される。
【００５４】
図９Ｂは、図９Ａの第２のフィルタ４４の底部電極２２の上面図である。底部電極２２は、複数の部分２２Ａ〜２２Ｆを含み、各部分２２Ａ〜２２Ｆは、相互に物理的に分離される。以下で更に詳細に説明するように、それらの部分２２Ａ〜２２Ｆの各々は、フィルタ４４における異なる電気ノードを形成する。更に、それらの部分２２Ａ〜２２Ｆの各々は、活性部分２２−１〜２２−１１及び相互接続部５８を含む。図９Ｃは、図９Ａの第２のフィルタ４４の上部電極層２０の上面図である。上部電極２０は、複数の部分２０Ａ〜２０Ｆを含み、各部分２０Ａ〜２０Ｆは、相互に物理的に分離される。以下で更に詳細に説明するように、それらの部分２０Ａ〜２０Ｆの各々は、フィルタ４４における異なる電気ノードを形成する。
【００５５】
図９Ｄは、寄生キャパシタンス５２の影響を減少させる静電遮蔽体６６を有する図９Ａの第２のフィルタ４４の部分上面図である。静電遮蔽体６６は、トランスデューサ１６−１０（及び、対応する共振器１０−１０）と、トランスデューサ１６−１１の一部（及び、対応する共振器１０−１１）とを覆うように構成及び配置される。このようにして、静電遮蔽体６６は、寄生キャパシタンス５２を形成する電場に近接して、または電場内に配置される。付随して、静電遮蔽体６６は、接地ノードと、トランスデューサ１６−１０（及び、対応する共振器１０−１０）、トランスデューサ１６−１１（及び、対応する共振器１０−１１）、及び相互接続部５８を含む電気ノードとの間で遮蔽体キャパシタンスを形成する。底部電極部分２２Ｆの相互接続部５８は、静電遮蔽体６６の遮蔽ビア７０についての十分な空間を形成するように変更されていることに留意されたい。
【００５６】
図９Ｅは、図９Ｄの第２のフィルタの回路図６４である。寄生キャパシタンス５２を形成する電場内、または電場に近接した静電遮蔽体６６の構成及び配置は、フィルタ４４に対する寄生キャパシタンス５２の強度及び作用を減少させる。静電遮蔽体６６によって形成された遮蔽体キャパシタンス６８Ａは、寄生キャパシタンス５２よりも相当大きく、遮蔽体キャパシタンス６８Ｂは相当小さい。底部電極２２の各部分２２Ａ〜２２Ｆ及び上部電極２０の各部分２０Ａ〜２０Ｆは、図９Ｅの回路図内で電気ノードを形成することに留意されたい。
【００５７】
図９Ｆは、図９Ａ〜図９Ｄの第２のフィルタ４４のフィルタ除去に対する静電遮蔽体６６の効果を比較するグラフ７２である。特に、グラフ７２は、１０００ＭＨｚ〜３０００ＭＨｚの周波数におけるフィルタ性能を示す。理想的な起伏７４は、寄生キャパシタンス５２（または、他の好ましくない干渉）がない第２のフィルタ４４についての理想的なフィルタ性能をもたらす。ダイｅｍ７６は、フィルタ性能に対する寄生キャパシタンス５２の影響を示す遮蔽されていない第２のフィルタ４４（図１０Ａに示される）を表す。遮蔽体付きダイｅｍ７８は、寄生キャパシタンス５２の影響を減少させる第２の静電遮蔽体６６を有する遮蔽された第２のフィルタ４４（図１０Ｄに示される）を表す。示されるように、遮蔽された第１のフィルタ４４の遮蔽体付きダイｅｍ７８は、遮蔽されていない第１のフィルタ４４のダイｅｍ７６よりも理想的な起伏７４に近い。
【００５８】
図１０Ａ〜図１０Ｆは、静電遮蔽体６６を有さない第３のフィルタ４４及び静電遮蔽体６６を有する第３のフィルタ４４の図である。特に、図１０Ａ〜図１０Ｃは、静電遮蔽体６６を有さない第３のフィルタ４４の第３の部分的なフィルタ構造５４の図である。図１０Ａは、静電遮蔽体６６を有さない第３のフィルタ４４の第３の部分フィルタ構造５４の部分上面図である。第３のフィルタ４４は、上部電極２０の相互接続部５６及び底部電極２２の相互接続部５８によって物理的及び電気的に相互に接続された複数の共振器１０−１２〜１０−２５の複数のトランスデューサ１６−１２〜１６−２５を含む。寄生キャパシタンス５２は、トランスデューサ１６−１６とトランスデューサ１６−２３との間に発生する。更に、複数の共振器１０−１２〜１０−２５の複数のトランスデューサ１６−１２〜１６−２５は、入力ビア６２Ａ、出力ビア６２Ｂ、及び複数の接地出力ビア６２Ｃに物理的及び電気的に接続される。
【００５９】
図１０Ｂは、図１０Ａの第３のフィルタ４４の底部電極２２の上面図である。底部電極２２は、複数の部分２２Ｇ〜２２Ｎを含み、各部分２２Ｇ〜２２Ｎは、相互に物理的に分離される。以下で更に詳細に説明するように、それらの部分２２Ｇ〜２Ｎの各々は、フィルタ４４における異なる電気ノードを形成する。更に、それらの部分２２Ｇ〜２２Ｎの各々は、活性部分２２−１２〜２２−２５及び相互接続部５８を含む。図１０Ｃは、図１０Ａの第３のフィルタ４４の上部電極層２０の上面図である。上部電極２０は、複数の部分２０Ｈ〜２０Ｐを含み、各部分２０Ｈ〜２０Ｐは、相互に物理的に分離される。以下で更に詳細に説明するように、それらの部分２０Ｈ〜２０Ｐの各々は、フィルタ４４において異なる電気ノードを形成する。
【００６０】
図１０Ｄは、寄生キャパシタンス５２の影響を減少させる静電遮蔽体６６を有する図１０Ａの第３のフィルタ４４の部分上面図である。静電遮蔽体６６は、トランスデューサ１６−２３の一部（及び、対応する共振器１０−２３）、及びトランスデューサ１６−１６の一部（及び、対応する共振器１０−１６）を覆うように構成及び配置される。言い換えると、静電遮蔽体６６は、トランスデューサの隣接するペア１６−１６、１６−２３（及び、共振器の対応する隣接するペア１０−１６、１０−２３）間に広がる。このようにして、静電遮蔽体６６は、寄生キャパシタンスを減少させるために、寄生キャパシタンス５２にまたがり、寄生キャパシタンス５２を形成する電場を遮断する。静電遮蔽体６６はまた、接地ノードと、トランスデューサ１６−２４（及び、対応する共振器１０−２４）、トランスデューサ１６−１７（及び、対応する共振器１０−１７）、及び相互接続部５８を含む電気ノードとの間に遮蔽体キャパシタンスを形成する。
【００６１】
図１０Ｅは、図１０Ｄの第３のフィルタの回路図６４である。寄生キャパシタンス５２を形成する電場内、または電場に近接した静電遮蔽体６６の構成及び配置は、フィルタ４４に対する寄生キャパシタンス５２の強度及び作用を減少させる。静電遮蔽体６６によって形成された遮蔽体キャパシタンス６８Ａ、６８Ｂは、寄生キャパシタンス５２よりも大きく、または小さくてもよい。底部電極２２の各部分２２Ｇ〜２２Ｎ及び上部電極２０の各部分２０Ｈ〜２０Ｐは、図１０Ｅの回路図内で電気ノードを形成することに留意されたい。
【００６２】
図１０Ｆは、図１０Ａ〜図１０Ｄの第３のフィルタ４４のフィルタ除去に対する静電遮蔽体６６の効果を比較するグラフ７２である。特に、グラフ７２は、１５００ＭＨｚ〜２０００ＭＨｚの周波数におけるフィルタ性能を示す。理想的な起伏７４は、寄生キャパシタンス５２（または、他の好ましくない干渉）がない第３のフィルタ４４についての理想的なフィルタ性能をもたらす。ダイｅｍ７６は、フィルタ性能に対する寄生キャパシタンス５２の影響を示す遮蔽されていない第３のフィルタ４４（図１０Ａに示される）を表す。遮蔽体付きダイｅｍ７８は、寄生キャパシタンス５２の影響を減少させる第２の静電遮蔽体６６を有する遮蔽された第３のフィルタ４４（図１０Ｄに示される）を表す。示されるように、遮蔽された第１のフィルタ４４の遮蔽体付きダイｅｍ７８は、遮蔽されていない第１のフィルタ４４のダイｅｍ７６よりも理想的な起伏７４に近い。
【００６３】
図１１は、図７Ｄ、図８Ａ、図９Ｄ、及び図１０Ｄのそれらと同様の静電遮蔽体を含むＢＡＷフィルタアセンブリ８４の断面図である。特に、ＢＡＷフィルタアセンブリ８４は、底部電極２２が上部電極２０より上にあるように、積層構造８６に取り付けられた逆ＢＡＷフィルタ構造５４を含む。本出願の残りと一貫し、明確にするために、ＢＡＷフィルタ構造５４は、その元の方位を仮定して説明される（例えば、上部電極２０がＢＡＷフィルタ構造５４の上部にあり、底部電極２２が上部電極２０の真下に配置される）。ＢＡＷフィルタ構造５４は、複数の共振器１０Ａ〜１０Ｃを含む。もちろん、より多くの、またはより少ない共振器１０Ａ〜１０Ｃがフィルタ４４の性能要件に応じて使用されてもよい。複数の共振器１０Ａ〜１０Ｃの各々は、基板１２、反射器１４、及びトランスデューサ１６を含む。各トランスデューサ１６は、それらの間に、上部電極２０、底部電極２２、及び圧電層１８を含む。圧電層１８は、共振器１０Ａ〜１０Ｃの各々の間に広がる。言い換えると、圧電層１８はモノリシックであるが、他の実施形態では、各共振器１０Ａ〜１０Ｃの圧電層１８の間にギャップ（例えば、エアギャップ）が存在してもよい。
【００６４】
反射器１４は、複数の層２８Ａ〜２８Ｆを含む。反射器１４は、導電性材料（例えば、タングステン）と絶縁性材料（例えば、二酸化ケイ素）との交互の層を有する導電性層２８Ａ、２８Ｃ、及び２８Ｅを含む。言い換えると、反射器層２８Ａ、２８Ｃ、及び２８Ｅは、絶縁性を有し（例えば、誘電性を有する）、反射器層２８Ｂ、２８Ｄ、及び２８Ｆは、導電性を有する。本実施形態では、反射器層２８Ｆは、静電遮蔽体６６を形成し、そこでは、反射器層２８Ｆ（及び、対応する静電遮蔽体６６）は、共振器１０Ｃの活性領域２４内に広がるのみであり、共振器１０Ａ〜１０Ｂの活性領域２４内に広がらない。反射器層２８Ｆと遮蔽ビア７０との間にギャップ８０が形成される。遮蔽ビア７０は、以下で更に詳細に説明するように、静電遮蔽体６６から反射器１４を貫通し、圧電層１８を貫通して延在して（結果として、底部電極２２及び上部電極２０を超えて）、接地接続を形成する。更に、導電性反射器層２８Ｂ及び２８Ｄは、共振器１０Ａ〜１０Ｃの各々の間でギャップ８８を含む（例えば、それによって、第１の共振器１０Ａの活性領域２４の導電性反射器層２８Ｂ及び２８Ｄを、第２及び第３の共振器１０Ｂ〜１０Ｃの活性領域２４の導電性反射器層２８Ｂ及び２８Ｄから離隔する）。
【００６５】
反射器層２８Ｆ（及び、対応する静電遮蔽体６６）は、１つ以上の共振器１０Ａ〜１０Ｃの活性領域２４内に広がり得ることに留意されたい。更に、反射器層２８Ｂ及び２８Ｄと同様に、反射器層２８Ｆは、複数の共振器１０Ａ〜１０Ｃの活性領域２４内に広がるが、相互に離隔される。そのような環境では、反射器層２８Ｆの離隔された領域の各々は、１つの静電遮蔽体６６及び／または複数の静電遮蔽体６６の異なる部分を形成し得る。更に、或る実施形態では、異なる層は、複数の異なる静電遮蔽体６６を形成する。例えば、或る実施形態では、反射器層２８Ｆは、第３の共振器１０Ｃの活性領域２４内に広がる第１の静電遮蔽体６６を形成し、第２の静電遮蔽体６６は、異なる層（例えば、反射器層２８Ｂ、反射器層２８Ｃ、及び／または底部電極２２の相互接続部など）から形成される。そのような環境では、第１の静電遮蔽体６６は、第２の静電遮蔽体６６から垂直にオフセットする。
【００６６】
以下で更に詳細に説明するように、底部電極２２は、信号接続を形成するために、活性領域２４から外部領域２６に広がり、そこでは、信号ビア９０が、底部電極から圧電層１８を貫通して延在する（結果として、底部電極２２及び上部電極２０を超えて）。
【００６７】
ＢＡＷフィルタアセンブリ８４は更に、フィルタ構造５４と積層構造８６との間に、複数の共振器１０Ａ〜１０Ｃの上部電極２２に被さって配置されたポリマキャビティ壁９２を含む。ポリマキャビティ壁９２は、その性能を改善するために共振器１０Ａ〜１０Ｃの音響を保護する。
【００６８】
積層構造８６は、積層構造８６内に配置された信号トレース９６（本明細書で、信号インダクタなどとも称する）及び接地トレース９８（本明細書で、接地インダクタなどとも称する）を有する積層誘電体９４を含む。積層構造８６及び／またはフィルタ構造５４は、共に取り付けられるとき、フィルタ構造５４の信号ビア９０（本明細書で、信号ピン、信号ピラー、金属信号ピラーなどとも称する）が積層構造８６の信号トレース９６と接触して電気的接続を形成し、遮蔽ビア７０が積層構造８６の接地トレース９８と接触して電気的接続を形成するように構成される。
【００６９】
当業者は、本開示の好ましい実施形態への改善及び変更を認識するであろう。全てのそのような改善及び変更は、本明細書で開示された概念及び以下の請求項の範囲内にあると考えられる。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図９Ｆ】
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【図１０Ａ】
2019068418.tif 000031
【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１１】
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【外国語明細書】
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