特許 7250625 電子デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-24

(45)【発行日】2023-04-03

(54)【発明の名称】電子デバイス

(51)【国際特許分類】

   H03H 9/145 20060101AFI20230327BHJP

   H03H 9/64 20060101ALI20230327BHJP

   H03H 9/72 20060101ALI20230327BHJP

【ＦＩ】

H03H9/145 C

H03H9/64 Z

H03H9/72

【請求項の数】 27

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2019110074

(22)【出願日】2019-06-13

(65)【公開番号】P2019216422

(43)【公開日】2019-12-19

【審査請求日】2022-06-01

(31)【優先権主張番号】62/684,330

(32)【優先日】2018-06-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/693,027

(32)【優先日】2018-07-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】503031330

【氏名又は名称】スカイワークス ソリューションズ，インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＳＫＹＷＯＲＫＳ ＳＯＬＵＴＩＯＮＳ，ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100111235

【弁理士】

【氏名又は名称】原 裕子

(72)【発明者】

【氏名】小松 禎也

【審査官】▲高▼橋 徳浩

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２６３２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／０９８８１６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－２２０９２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１１－５２８８７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／１８７７２４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／１８７７６８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０３Ｈ３／００７－Ｈ０３Ｈ３／１０

Ｈ０３Ｈ９／００－Ｈ０３Ｈ９／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子デバイスであって、
噛み合わされたインターディジタルトランスデューサ電極をそれぞれが含む第１弾性表面波共振器及び第２弾性表面波共振器と、
前記第１弾性表面波共振器及び第２弾性表面波共振器のインターディジタルトランスデューサ電極上に配置された誘電材料層と、
前記第１弾性表面波共振器のインターディジタルトランスデューサ電極上に配置された誘電材料層内に配置された高速度層と
を含み、
前記第１弾性表面波共振器及び第２弾性表面波共振器は、同じ圧電基板上に形成され、
前記第１弾性表面波共振器は、前記第２弾性表面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は異なる指ピッチを有するインターディジタルトランスデューサ電極を有し、
前記第２弾性表面波共振器は、前記第２弾性表面波共振器のインターディジタルトランスデューサ電極上に配置された誘電材料層内に配置された高速度層を欠く、電子デバイス。

【請求項2】

前記第１弾性表面波共振器は、前記第１弾性表面波共振器のレイリー振動モードの反共振周波数を上回る共振周波数を有するシア波スプリアスモードを示す、請求項１の電子デバイス。

【請求項3】

前記第１弾性表面波共振器と第２弾性表面波共振器とは互いに電気的に結合されてラダーフィルタに含まれ、
前記ラダーフィルタは、
前記ラダーフィルタの入力ポートと出力ポートとの間に電気的に直列に結合された少なくとも一つの直列弾性表面波共振器と、
前記少なくとも一つの直列弾性表面波共振器の端子とグランドとの間に電気的に接続された少なくとも一つの並列弾性表面波共振器と
を含む、請求項２の電子デバイス。

【請求項4】

前記シア波スプリアスモードの共振周波数は、前記ラダーフィルタの通過帯域の外側の周波数において生じる、請求項３の電子デバイス。

【請求項5】

前記第１弾性表面波共振器の指ピッチに対する前記誘電材料層の厚さが、前記第１弾性表面波共振器の周波数温度係数と、前記第１弾性表面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前記圧電基板との間の結合係数とに基づいて決定され、
前記圧電基板のカット角は、前記第１弾性表面波共振器の指ピッチに対する前記誘電材料層の厚さに基づいて、前記シア波スプリアスモードの共振周波数におけるシア波の強度を最小限にするように選択される、請求項４の電子デバイス。

【請求項6】

前記誘電材料層は二酸化ケイ素を含む、請求項５の電子デバイス。

【請求項7】

前記高速度層は、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム又はダイヤモンドの一つ以上を含む、請求項６の電子デバイス。

【請求項8】

前記第１弾性表面波共振器の誘電材料層は、前記高速度層によって上側層及び下側層に分割される、請求項７の電子デバイス。

【請求項9】

前記高速度層は、前記第１弾性表面波共振器のインターディジタルトランスデューサ電極の上方において前記誘電材料層の厚さの０％と４０％との間に配置される、請求項８の電子デバイス。

【請求項10】

電子デバイスモジュールに含まれる請求項１の電子デバイス。

【請求項11】

前記電子デバイスモジュールは無線周波数デバイスモジュールである請求項１０の電子デバイス。

【請求項12】

電子デバイスであって、
同じ圧電基板上に配置された複数の弾性表面波共振器をそれぞれが含む第１フィルタ及び第２フィルタと、
前記第１フィルタ及び第２フィルタの複数の弾性表面波共振器を覆う誘電膜と、
前記第１フィルタの複数の弾性表面波共振器と前記第２フィルタの複数の弾性表面波共振器のうちの少なくとも一つの弾性表面波共振器とを覆う誘電膜内に配置された高速度層と
を含み、
前記第１フィルタは前記第２フィルタとは異なる通過帯域を有し、
前記第２フィルタは、前記高速度層を欠く一つ以上の弾性表面波共振器を含み、
前記第１フィルタの複数の弾性表面波共振器を覆う誘電膜内に配置された高速度層の正規化高さは、前記第２フィルタの複数の弾性表面波共振器のうちの前記少なくとも一つの弾性表面波共振器を覆う誘電膜内に配置された高速度層の正規化高さと異なり、
前記高速度層の正規化高さは、前記第１フィルタ及び前記第２フィルタの複数の弾性表面波共振器のインターディジタルトランスデューサ電極の上面からの前記高速度層の下面の高さを、前記第１フィルタ及び前記第２フィルタそれぞれの複数の弾性表面波共振器の共振周波数における弾性表面波の波長によって除算することによって定義される、電子デバイス。

【請求項13】

前記第１フィルタの複数の弾性表面波共振器のうちの少なくとも一つの弾性表面波共振器を覆う誘電膜は、前記第２フィルタの複数の弾性表面波共振器のうちの少なくとも一つの弾性表面波共振器を覆う誘電膜とは異なる厚さを有する、請求項１２の電子デバイス。

【請求項14】

前記第１フィルタの複数の弾性表面波共振器を覆う誘電膜は、
前記高速度層の上面に配置された上側部分と、
前記高速度層の下面と前記第１フィルタの弾性表面波共振器のうちの前記少なくとも一つの弾性表面波共振器のインターディジタルトランスデューサ電極の上面との間に配置された下側部分と
を含む、請求項１３の電子デバイス。

【請求項15】

前記第１フィルタの複数の弾性表面波共振器のうちの前記少なくとも一つの弾性表面波共振器を覆う誘電膜の下側部分の厚さは、前記第２フィルタの複数の弾性表面波共振器のうちの前記少なくとも一つの弾性表面波共振器を覆う誘電膜の下側部分の厚さと異なる、請求項１４の電子デバイス。

【請求項16】

前記第１フィルタの複数の弾性表面波共振器のうちの少なくとも一つの弾性表面波共振器を覆う誘電膜内に配置された高速度層の正規化高さは、前記第２フィルタの複数の弾性表面波共振器のうちの少なくとも一つの弾性表面波共振器を覆う誘電膜内に配置された高速度層の正規化高さと同じである、請求項１５の電子デバイス。

【請求項17】

前記第１フィルタの複数の弾性表面波共振器のうちの少なくとも一つの弾性表面波共振器を覆う誘電膜内に配置された高速度層の正規化厚さは、前記第２フィルタの複数の弾性表面波共振器のうちの少なくとも一つの弾性表面波共振器を覆う誘電膜内に配置された高速度層の正規化厚さと異なる、請求項１６の電子デバイス。

【請求項18】

前記第１フィルタの複数の弾性表面波共振器のうちの前記少なくとも一つの弾性表面波共振器を覆う誘電膜内に配置された高速度層の厚さは、前記第２フィルタの複数の弾性表面波共振器のうちの前記少なくとも一つの弾性表面波共振器を覆う誘電膜内に配置された高速度層とは異なる厚さを有する、請求項１４の電子デバイス。

【請求項19】

前記第１フィルタの複数の弾性表面波共振器のうちの前記少なくとも一つの弾性表面波共振器を覆う誘電膜内に配置された高速度層の正規化厚さは、前記第２フィルタの複数の弾性表面波共振器のうちの前記少なくとも一つの弾性表面波共振器を覆う誘電膜内に配置された高速度層の正規化厚さと同じである、請求項１８の電子デバイス。

【請求項20】

前記第１フィルタの複数の弾性表面波共振器のうちの少なくとも一つの弾性表面波共振器を覆う誘電膜内に配置された高速度層は、前記第２フィルタの複数の弾性表面波共振器のうちの前記少なくとも一つの弾性表面波共振器を覆う誘電膜内に配置された高速度層と異なる厚さを有する、請求項１２の電子デバイス。

【請求項21】

前記第１フィルタの複数の弾性表面波共振器のうちの前記少なくとも一つの弾性表面波共振器を覆う誘電膜内に配置された高速度層の正規化厚さは、前記第２フィルタの複数の弾性表面波共振器のうちの前記少なくとも一つの弾性表面波共振器を覆う誘電膜内に配置された高速度層の正規化厚さと同じである、請求項２０の電子デバイス。

【請求項22】

前記第１フィルタ又は前記第２フィルタの少なくとも一方のフィルタはマルチモード弾性表面波フィルタである、請求項１２の電子デバイス。

【請求項23】

前記第１フィルタ又は前記第２フィルタの少なくとも一方のフィルタはデュアルモード弾性表面波フィルタである、請求項２２の電子デバイス。

【請求項24】

電子デバイスモジュールに含まれる請求項１２の電子デバイス。

【請求項25】

前記電子デバイスモジュールは無線周波数デバイスモジュールである、請求項２４の電子デバイス。

【請求項26】

前記第１フィルタの複数の弾性表面波共振器のうちの少なくとも一つの弾性表面波共振器を覆う誘電膜内に配置された高速度層は、前記第２フィルタの複数の弾性表面波共振器のうちの前記少なくとも一つの弾性表面波共振器を覆う誘電膜内に配置された高速度層と同じ厚さを有する、請求項１２の電子デバイス。

【請求項27】

前記第１フィルタ又は第２フィルタの少なくとも一方のフィルタは、複数の直列共振器と複数の並列共振器とを含むラダーフィルタであり、
前記高速度層は、前記複数の直列共振器の少なくとも一つと前記複数の並列共振器の少なくとも一つとを覆う誘電膜内に配置される、請求項１２の電子デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本願は、２０１８年６月１３日に出願された「ニオブ酸リチウムフィルタにおける高速度層の付加によるスプリアスシアホリゾンタルモードの周波数制御」との名称の米国仮特許出願第６２／６８４，３３０号に係る、及び２０１８年７月２日に出願された「ニオブ酸リチウムフィルタにおける高速度層の付加によるスプリアスシアホリゾンタルモードの周波数制御」との名称の米国仮特許出願第６２／６９３，０２７号に係る米国特許法第１１９条（ｅ）の優先権の利益を主張する。これらの開示はそれぞれ、その全体がここに参照により組み入れられる。

【背景技術】

【0002】

例えば携帯電話機のような情報通信デバイスの分野では、デバイス内に付加的特徴を含めながらもデバイスの電子回路により占められるスペースを維持又は低減したいという要望が増大している。様々な情報通信デバイスは、デバイスが信号を送信及び受信する周波数帯域を画定する複数のフィルタを含む。これらのフィルタは、圧電基板上に形成された弾性表面波素子を含み得る。かかるフィルタのサイズを低減する一つの方法は、単数の集積回路における一つのフィルタのために多数の弾性表面波素子を形成すること、又は単数の集積回路内に多数のフィルタを形成することを含み得る。

【発明の概要】

【0003】

ここでの開示の一側面によれば、電子デバイスが与えられる。電子デバイスは、噛み合わされたインターディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極をそれぞれが含む第１弾性表面波（ＳＡＷ）共振器及び第２ＳＡＷ共振器と、第１ＳＡＷ共振器及び第２ＳＡＷ共振器のＩＤＴ電極上に配置された誘電材料層と、第１ＳＡＷ共振器のＩＤＴ電極上に配置された誘電材料層内に配置された高速度層とを含み、第１ＳＡＷ共振器及び第２ＳＡＷ共振器は同じ圧電基板上に形成され、第１ＳＡＷ共振器のＩＤＴ電極は、第２ＳＡＷ共振器のＩＤＴ電極とは異なる指ピッチを有し、第２ＳＡＷ共振器は、ＩＤＴ電極上に配置された誘電材料層内に配置される高速度層を欠いている。

【0004】

いくつかの実施形態において、第１ＳＡＷ共振器は、第１ＳＡＷ共振器のレイリー振動モードの反共振周波数を上回る共振周波数を有するせん断波（シア波）スプリアスモードを示す。

【0005】

いくつかの実施形態において、第１ＳＡＷ共振器と第２ＳＡＷ共振器とは互いに電気的に結合されてラダーフィルタに含まれる。ラダーフィルタは、当該ラダーフィルタの入力ポートと出力ポートとの間に電気的に直列に結合された少なくとも一つの直列ＳＡＷ共振器と、当該少なくとも一つの直列ＳＡＷ共振器の端子とグランドとの間に電気的に接続された少なくとも一つの並列ＳＡＷ共振器とを含む。

【0006】

いくつかの実施形態において、シア波スプリアスモードの共振周波数は、ラダーフィルタの通過帯域外の周波数において生じる。

【0007】

いくつかの実施形態において、圧電基板のカット角と、第１ＳＡＷ共振器の指ピッチに対する誘電材料層の厚さとは、シア波スプリアスモードの共振周波数におけるシア波の強度を最小限にするように選択される。

【0008】

いくつかの実施形態において、誘電層は二酸化ケイ素を含む。いくつかの実施形態において、高速度層は、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム又はダイヤモンドの一つ以上を含む。

【0009】

いくつかの実施形態において、第１ＳＡＷ共振器の誘電層は、高速度層を介して上側層と下側層とに分離される。

【0010】

いくつかの実施形態において、高速度層は、第１ＳＡＷ共振器のＩＤＴ電極の上方において誘電材料の厚さの約０％と約４０％との間に配置される。

【0011】

いくつかの実施形態において、電子デバイスは、電子デバイスモジュールに含まれる。電子デバイスモジュールは、無線周波数デバイスモジュールとしてよい。

【0012】

他側面によれば、電子デバイスが与えられる。電子デバイスは、同じ圧電基板上に配置された弾性表面波（ＳＡＷ）共振器をそれぞれが含む第１フィルタ及び第２フィルタと、第１フィルタ及び第２フィルタのＳＡＷ共振器を覆う誘電膜と、第１フィルタのＳＡＷ共振器を覆う誘電膜内に配置された高速度層とを含み、第１フィルタの通過帯域は第２フィルタの通過帯域とは異なり、第２フィルタは、高速度層を欠いた一つ以上のＳＡＷ共振器を含む。

【0013】

いくつかの実施形態において、第１フィルタのＳＡＷ共振器の少なくとも一つを覆う誘電膜は、第２フィルタのＳＡＷ共振器の少なくとも一つを覆う誘電膜とは異なる厚さを有する。

【0014】

いくつかの実施形態において、第１フィルタのＳＡＷ共振器の少なくとも一つを覆う誘電膜内の高速度層の正規化高さは、第２フィルタのＳＡＷ共振器の少なくとも一つを覆う誘電膜内の高速度層の正規化高さとは異なる。

【0015】

いくつかの実施形態において、第１フィルタのＳＡＷ共振器の少なくとも一つを覆う誘電膜内に配置された高速度層の厚さは、第２フィルタのＳＡＷ共振器の少なくとも一つを覆う誘電膜内に配置された高速度層の厚さと同じである。

【0016】

いくつかの実施形態において、第１フィルタのＳＡＷ共振器の少なくとも一つを覆う誘電膜内に配置された高速度層の厚さは、第２フィルタのＳＡＷ共振器の少なくとも一つを覆う誘電膜内に配置された高速度層の厚さと異なる。

【0017】

いくつかの実施形態において、第１フィルタのＳＡＷ共振器の少なくとも一つを覆う誘電膜内の高速度層の正規化厚さは、第２フィルタのＳＡＷ共振器の少なくとも一つを覆う誘電膜内の高速度層の正規化厚さと同じである。

【0018】

いくつかの実施形態において、第１フィルタのＳＡＷ共振器を覆う誘電膜は、高速度層の上面に配置された上側部分と、高速度層の下面と第１フィルタのＳＡＷ共振器の少なくとも一つのインターディジタルトランスデューサ電極の上面との間に配置された下側部分とを含む。

【0019】

いくつかの実施形態において、第１フィルタのＳＡＷ共振器の少なくとも一つを覆う誘電膜の下側部分の厚さは、第２フィルタのＳＡＷ共振器の少なくとも一つを覆う誘電膜の下側部分の厚さと異なる。

【0020】

いくつかの実施形態において、第１フィルタのＳＡＷ共振器の少なくとも一つを覆う誘電膜内の高速度層の正規化高さは、第２フィルタのＳＡＷ共振器の少なくとも一つを覆う誘電膜内の高速度層の正規化高さと同じである。

【0021】

いくつかの実施形態において、第１フィルタのＳＡＷ共振器の少なくとも一つを覆う誘電膜内の高速度層の正規化厚さは、第２フィルタのＳＡＷ共振器の少なくとも一つを覆う誘電膜内の高速度層の正規化厚さと異なる。

【0022】

いくつかの実施形態において、第１フィルタのＳＡＷ共振器の少なくとも一つを覆う誘電膜内に配置された高速度層の厚さは、第２フィルタのＳＡＷ共振器の少なくとも一つを覆う誘電膜内に配置された高速度層の厚さと異なる。

【0023】

いくつかの実施形態において、第１フィルタのＳＡＷ共振器の少なくとも一つを覆う誘電膜内の高速度層の正規化厚さは、第２フィルタのＳＡＷ共振器の少なくとも一つを覆う誘電膜内の高速度層の正規化厚さと同じである。

【0024】

いくつかの実施形態において、第１フィルタ又は第２フィルタの少なくとも一方は、複数の直列共振器と複数の並列共振器とを含むラダーフィルタであり、高速度層は、複数の直列共振器少なくとも一つと複数の並列共振器の少なくとも一つとを覆う誘電膜内に配置される。

【0025】

いくつかの実施形態において、第１フィルタ又は第２フィルタの少なくとも一方は、マルチモードＳＡＷフィルタである。

【0026】

いくつかの実施形態において、第１フィルタ又は第２フィルタの少なくとも一方は、デュアルモードＳＡＷフィルタである。

【0027】

いくつかの実施形態において、電子デバイスは、電子デバイスモジュールに含まれる。電子デバイスモジュールは、無線周波数デバイスモジュールとしてよい。

【0028】

他側面によれば、弾性表面波（ＳＡＷ）共振器が与えられる。ＳＡＷ共振器は、噛み合わされたインターディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極と、ＳＡＷ共振器のＩＤＴ電極上に配置された誘電材料層と、ＳＡＷ共振器のＩＤＴ電極上に配置された誘電材料層内に配置された高速度層とを含む。

【0029】

いくつかの実施形態において、高速度層は、ＳＡＷ共振器の共振周波数の周波数温度係数を、高速度層を欠く実質的に同様のＳＡＷ共振器よりもゼロ近くにまでシフトさせるのに十分な寸法を有する。

【0030】

いくつかの実施形態において、ＩＤＴ電極は、各層が異なる材料を含む少なくとも２つの層の積層を含む。

【図面の簡単な説明】

【0031】

縮尺どおりに描かれることを意図しない添付図面を参照して、少なくとも一つの実施形態の様々な側面が以下に説明される。図面は、様々な側面及び実施形態の例示及びさらなる理解を与えるべく含まれ、本明細書に組み入れられかつその一部をなすが、本発明の制限を画定するものとして意図されるわけではない。図面において、様々な図面に例示される同一又はほぼ同一のコンポーネントは、同じ番号によって代表される。明確性を目的として、すべての図面においてすべてのコンポーネントが標識されるわけではないこともあり得る。

【0032】

【図1】弾性表面波（ＳＡＷ）共振器の一部分の断面図である。

【図2】ラダーフィルタの一部分の模式的な図である。

【図3】図２のラダーフィルタのパラメータの周波数応答を示す。

【図4】ＳＡＷ共振器の設計パラメータを示す。

【図5】ＳＡＷ共振器の一実施形態における誘電層厚さの変化に伴う、結合係数（ｋ^２）及び周波数温度係数（ＴＣＦ）の変化を示す。

【図6】ＳＡＷ共振器の一実施形態における誘電層厚さ及び圧電基板カット角の変化に伴う、せん断（シア）モードスプリアス信号の強度の変化を示す。

【図7】共通圧電基板上に形成されたＳＡＷ共振器を含む複数のラダーフィルタを含む集積回路の一実施形態を模式的に示す。

【図8】誘電膜層と当該誘電膜層内に配置された高速度層とを含むＳＡＷ共振器の一部分の断面図である。

【図9A】ＳＡＷ共振器の誘電膜層内に高速度層を欠くＳＡＷ共振器のインピーダンスパラメータ曲線におけるシアモードスプリアス信号の箇所を示す。

【図9B】ＳＡＷ共振器の誘電膜層内に第１厚さの高速度層を有するＳＡＷ共振器のインピーダンスパラメータ曲線におけるシアモードスプリアス信号の箇所を示す。

【図9C】ＳＡＷ共振器の誘電膜層内に第２厚さの高速度層を有するＳＡＷ共振器のインピーダンスパラメータ曲線におけるシアモードスプリアス信号の箇所を示す。

【図10】誘電膜層と当該誘電膜層内に配置された高速度層とを含む共振器を含むラダーフィルタのパラメータの周波数応答を示す。

【図11】ＳＡＷ共振器のインピーダンスパラメータ曲線における縦振動モードの反共振周波数とシアモードスプリアス信号と間の周波数差を示す。

【図12】ＳＡＷ共振器の誘電膜内の高速度層厚さ及び高速度層位置の変化に伴う、ＳＡＷ共振器のインピーダンスパラメータ曲線における縦振動モードの反共振周波数とシアモードスプリアス信号の周波数との差を示す。

【図13A】誘電膜層と当該誘電膜層内の第１ｌ箇所に配置された高速度層とを含むＳＡＷ共振器の一部分の断面図である。

【図13B】誘電膜層と当該誘電膜層内の第２箇所に配置された高速度層とを含むＳＡＷ共振器の一部分の断面図である。

【図14】ＳＡＷ共振器の誘電膜内の高速度層厚さ及び高速度層位置の変化に伴う、ＳＡＷ共振器のインピーダンスパラメータ曲線における結合係数（ｋ^２）の変化を示す。

【図15】ＳＡＷ共振器の誘電膜内の高速度層厚さ及び高速度層位置の変化に伴う、ＳＡＷ共振器のインピーダンスパラメータ曲線における品質係数の変化を示す。

【図16A】誘電層と当該誘電層の中心に配置された高速度層とを有するＳＡＷ共振器の一部分の断面図である。

【図16B】誘電層厚さの変化に伴う、図１６Ａの共振器の縦振動モードの共振周波数のＴＣＦの変化を示す。

【図16C】誘電層厚さの変化に伴う、図１６Ａの共振器の縦振動モードの反共振周波数のＴＣＦの変化を示す。

【図17】他のラダーフィルタの模式的な図である。

【図18】共通圧電基板上に形成された２つのフィルタの共振器に対する膜厚さの差の一例を示す。

【図19】共通圧電基板上に形成された２つのフィルタの共振器に対する膜厚さの差の他例を示す。

【図20】共通圧電基板上に形成された２つのフィルタの共振器に対する膜厚さの差の他例を示す。

【図21】共通圧電基板上に形成された２つのフィルタの共振器に対する膜厚さの差の他例を示す。

【図22A】ＳＡＷ共振器の一実施形態を示す。

【図22B】マルチモードＳＡＷフィルタの一実施形態を示す。

【図23】ここに開示のフィルタのいずれかが実装され得るフロントエンドモジュールのブロック図である。

【図24】ここに開示のフィルタのいずれかが実装され得る無線デバイスのブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

ここに開示の側面及び実施形態は、無線通信デバイス用のフィルタ構造と、これを製造する方法とを含む。ここで、フィルタの通過帯域内で低レベルのスプリアスせん断（シア）モードが示される。特定の実施形態が、例えば周波数温度係数、品質係数及び結合係数のような所望のパラメータ、並びにフィルタの通過帯域内の最小スプリアスシアモードを達成するべく選択された組成及び厚さを有する誘電被覆を有する弾性波素子を含むラダーフィルタ構造を含む。

【0034】

ここに開示の側面及び実施形態は、例えばＬｉＮｂＯ_３又はＬｉＴａＯ_３のような圧電基板上に構築されて直列共振器及び並列共振器を含むラダー構造体を示すＲＦフィルタを含む。共振器は、弾性表面波（ＳＡＷ）共振器を含み得る。これは、例えばＳｉＯ_２のような誘電膜、又は、例えばＳｉＯ_２及びＳｉ_３Ｎ_４のような誘電膜の組み合わせにより覆われた噛み合わされたインターディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極を含む。

【0035】

一般に１００で示されるＳＡＷ共振器の一実施形態の単純化された断面図が、図１に提示される。ＳＡＷ共振器１００は、圧電基板１１０上に配置された複数のＩＤＴ電極１０５を含む。圧電基板１１０は、例えばＬｉＮｂＯ_３、ＬｉＴａＯ_３、又は他の圧電材料から構成され又はこれらを含み得る。図１に示される特定の実施形態において、圧電基板１１０は、１２８ＹＸカットＬｉＮｂＯ_３である。複数のＩＤＴ電極１０５、及び圧電基板１１０は、誘電材料１１５、例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）の層により覆われる。ここに開示される実施形態のいずれにおいても、誘電材料１１５の層は、例えば窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）のような誘電材料の第２層により覆われる。これは、ＳＡＷ共振器１００の表面安定化及び周波数トリミングを与えることができる。この誘電材料の第２層は、単純化を目的として図面から省略される。ＩＤＴ電極１０５は、図１において、下側層１０５Ａ及び上側層１０５Ｂを含むように示される。下側層１０５Ａは、例えばタングステン又はモリブデンを含み又はこれらから構成されてよく、上側層１０５Ｂは、例えばアルミニウムを含み又はこれから構成されてよい。本願の他の図面に示されるＩＤＴ電極が、単純化のために単数の材料層を含むように示されるにもかかわらず、ここに開示のいずれの実施形態もＩＤＴ電極も、単数の材料又は多層の異なる材料から形成され得ることを認識するべきである。

【0036】

多数のＳＡＷ共振器が、一緒に組み付けられてラダーフィルタを形成する。ラダーフィルタの一部分の一実施形態が、図２に示される。ラダーフィルタの当該一部分は、ラダーフィルタの当該一部分の入力ポートＰｏｒｔ１と出力ポートＰｏｒｔ２との間に直列に位置決めされた単数の直列共振器Ｒｅｓ１と、直列共振器Ｒｅｓ１の端子とグランドとの間に電気的に並列接続された単数の並列共振器Ｒｅｓ２とを含む。共振器Ｒｅｓ１及びＲｅｓ２は、異なる共振周波数及び反共振周波数を有し得る。直列共振器Ｒｅｓ１は典型的に、並列共振器Ｒｅｓ２の共振周波数よりも高い共振周波数を有するとともに、並列共振器Ｒｅｓ２の反共振周波数よりも高い反共振周波数を有する。

【0037】

共振器Ｒｅｓ１及びＲｅｓ２の、及びラダーフィルタの当該一部分の性能のシミュレーションが、図３に示される。共振器Ｒｅｓ１及びＲｅｓ２の縦波（レイリー）振動モードのインピーダンスパラメータＹ２１の曲線は、３０５及び３１０に標識されるように不連続部を示す。これは、動作中に発生するシア波振動モードに起因する。共振器Ｒｅｓ１及びＲｅｓ２のインピーダンスパラメータ曲線の不連続部は、ラダーフィルタのＰｏｒｔ１からＰｏｒｔ２への送信パラメータＳ２１において、３１５及び３２０に標識される不連続部をもたらす。不連続部３１５及び３２０は、ラダーフィルタの性能を劣化させる点で望ましくない。

【0038】

調整され得るＳＡＷ共振器の様々なパラメータは、ＩＤＴ電極１０５間のスペーシングを含む。これはさらに、共振器の共振周波数の波長λ、誘電層１１５の厚さｈ_ＳｉＯ２、及び圧電結晶基板のカット角を画定する。これらのパラメータが図４に示される。圧電結晶基板のカット角は「ｘｘｘ」のように指定される。

【0039】

誘電層１１５の厚さｈ_ＳｉＯ２は、図５に示されるように、ＳＡＷ共振器の周波数温度係数（ＴＣＦ）、ＩＤＴ電極１０５及び圧電基板１１０間の結合係数ｋ^２に影響を与える。よって、典型的には、ＳＡＷ共振器においてこれらのパラメータの望しい値を達成するべく、誘電層１１５の相対厚さｈＳｉＯ２／λが選択される。ひとたび誘電層１１５の相対厚さｈ_ＳｉＯ２／λが選択されると、シア波スプリアス信号の強度を最小にするように圧電結晶基板のカット角ｘｘｘを選択することができる。図６に示されるように、誘電層の相対厚さｈ_ＳｉＯ２／λが２５％から３０％となるＳＡＷ共振器の一実施形態において、シア波スプリアス信号が最小になるように１２９度のカット角を選択することができる一方、誘電層の相対厚さｈ_ＳｉＯ２／λが約３５％を超えるＳＡＷ共振器の一実施形態においては、例えば約１２７度の浅いカット角が適切となり得る。

【0040】

いくつかの実施形態において、例えば、図７に模式的に示されるように、異なる共振周波数（ひいては異なるλパラメータ）を備えた異なる共振器Ｒｅｓ１～Ｒｅｓ８を有するフィルタ部分ｆ_１、ｆ_２、ｆ_３及びｆ_４として標識される多数のフィルタ部分を、共通圧電基板上の単数のチップに形成することができる。異なるフィルタ部分ｆ_１、ｆ_２、ｆ_３及びｆ_４の異なる共振器のλパラメータが異なり得るので、フィルタ部分の各共振器の誘電層の相対厚さｈ_ＳｉＯ２／λを取得するためには、各フィルタ部分の各共振器に対して望ましいＴＣＦ及びｋ^２を与える異なるフィルタ部分のＩＤＴ電極を覆う誘電層の異なる厚さｈ_ＳｉＯ２が望ましい。異なる共振器に対応する箇所において異なる厚さを有する誘電層１１５の領域を形成することは、製造上困難となる。さらに、ひとたび各共振器に対する誘電層の相対厚さｈ_ＳｉＯ２／λが選択されると、圧電結晶基板のカット角は、各フィルタ部分においてスプリアスシア波信号を抑制するように各共振器に対して別個の選択することができない。各フィルタ部分が同じ基板上に形成されるからである。

【0041】

発見されていることだが、誘電層１１５内の誘電材料よりも高い音響速度を有する一層の材料を付加することにより、シア波スプリアスモードの発生に起因してＳＡＷ共振器のインピーダンスパラメータ曲線の不連続部が生じる周波数をシフトすることができる。誘電層１１５よりも音響速度が高い材料層を、「高速度層」と称してよい。一般に８００で標識されるＳＡＷ共振器の一実施形態に高速度層８０５を含める一例が、図８に示される。誘電層１１５がＳｉＯ_２である実施形態において、高速度層８０５は、業界周知のＳｉＯ_２よりも高い音響速度を有するＳｉ_３Ｎ_４、酸窒化ケイ素（ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、ダイヤモンド又は他の材料を、含み又はこれらから構成される。高速度層８０５の厚さは、図８においてｈとして標識され、高速度層８０５の相対厚さはここで、ｈ／λと称される。

【0042】

誘電層１１５が、高速度層８０５により上側部分１１５Ａと下側部分１１５Ｂとに分割される実施形態において、上側部分１１５Ａ及びと下側部分１１５Ｂの厚さの和が、誘電層１１５の厚さｈ_ＳｉＯ２とみなされる。誘電層１１５が、高速度層８０５により上側部分１１５Ａと下側部分１１５Ｂとに分割される実施形態において、上側部分１１５Ａ及び下側部分１１５Ｂはここで、まとめて誘電層１１５と称する。高速度層８０５の存在は、同じ相対厚さｈ_ＳｉＯ２／λを有するが高速度層８０５は存在しない共振器と比べ、誘電層１１５が相対厚さｈ_ＳｉＯ２／λを有する共振器のＴＣＦ及びｋ^２のパラメータに影響を与え得る。したがって、望ましいＴＣＦ及びｋ^２パラメータを達成するべく、相対厚さｈ_ＳｉＯ２／λを有する共振器の誘電層１１５に高速度層８０５が付加される実施形態において、誘電層１１５の相対厚さｈ_ＳｉＯ２／λを調整して高速度層８０５のＴＣＦ及びｋ^２パラメータへの影響を補償することができる。

【0043】

図８に示される共振器の誘電層１１５に高速度層８０５を含むことの影響が、図９Ａ～９Ｃに示される。図９Ａは、高速度層が存在しない（相対厚さｈ／λがゼロの）共振器のインピーダンスパラメータＹ２１曲線を示す。インピーダンスパラメータ曲線における不連続部９０５が、共振器の共振周波数９１０と反共振周波数９１５との間に容易に認められる。図９Ｂは、図８に示される共振器の誘電層１１５に１％の相対厚さｈ／λを有する高速度層８０５を追加することの影響を示す。高速度層８０５の追加により、インピーダンスパラメータ曲線において不連続部９０５が、図９Ａに示されるものと比べて反共振周波数９１５の上方にシフトし、不連続部９０５の大きさが減少する。図９Ｃは、図８に示される共振器の誘電層１１５に４％の相対厚さｈ／λを有する高速度層８０５を追加することの影響を示す。インピーダンスパラメータ曲線における不連続部９０５は、図９Ｂに示されるものと比べてさらに上方にシフトし、大きさがさらに減少する。

【0044】

図１０は、高速度層８０５が、図８に示されるフィルタの共振器の誘電層１１５に含まれるときの、図２に示されるものと同様のフィルタのフィルタ性能への影響を示す。図１０に示される送信パラメータ曲線１００５と図３に示されるものとを比較して明らかなのは、共振器のインピーダンスパラメータ曲線において不連続部３０５、３１０が生じる周波数のシフトに起因して、図３の３１５に示されるインピーダンスパラメータ曲線における不連続部が排除され、図３の３２０に示される不連続部が、大きさが有意に低減されるとともに、周波数がフィルタの通過帯域から有効に外れるようにシフトする。

【0045】

図９Ａ～９Ｃに戻ると、共振器の縦モードインピーダンスパラメータ曲線における不連続部９０５は、共振器におけるシア波振動モードの共振に対応する。図１０に示されるように、ＳＡＷ共振器を含むラダーフィルタの性能は、共振器の縦波振動モード（レイリーモード）の反共振周波数と、共振器のシア波振動モードの共振周波数との周波数差を増加させることによって改善され得る。この周波数差が、図１１に周波数差ｄとして示される。周波数差ｄは、高速度層８０５の厚さ、及び共振器の誘電層１１５における高速度層８０５の位置双方の関数となり得る。例えば、図１２に示されるように、周波数差ｄ（図１２における「ＳＨｆ_ｓ－レイリーｆ_ｐ」パラメータ）が、高速度層８０５の相対厚さｈ／λ（図１２における「ＳｉＮ厚さ／λ」パラメータ）とともに増加する。いくつかの実施形態において、高速度層８０５の相対厚さｈ／λは、約０．１％から約５％である。周波数差ｄはまた、誘電層１１５における高速度層８０５の位置が低下すると一般に増加する。ただし、誘電層１１５における高速度層８０５の位置が誘電層１１５の厚さの２０％から０％まで低下すると、周波数差ｄは、ある程度減少する。誘電層１１５における高速度層８０５の位置は、ここで、高速度層８０５の下面の下に配置された誘電層１１５のパーセント厚さ、すなわち図８に示される距離間の比ｔ／Ｔ、として記載される。高速度層８０５が配置される誘電層１１５のパーセント厚さの意味が、図１３Ａにさらに示される。図１３Ａに示されるように、誘電層１１５の厚さ１００％における位置は、誘電層１１５全体の頂面の位置である。図１３Ｂに示されるように、誘電層１１５の厚さ０％における位置は、誘電層１１５におけるＩＤＴ電極１０５の頂面に直接触れる位置である。

【0046】

共振器の結合係数ｋ^２及び品質係数Ｑはまた、誘電層１１５における高速度層８０５の厚さ及び箇所に依存し得る。図１４に示されるように、共振器の結合係数ｋ^２は、高速度層８０５の相対厚さ（ＳｉＮ厚さ／λ）の増加に伴い減少し、誘電層１１５における高速度層８０５の箇所の高さの減少に伴い増加し得る。同様に、図１５に示されるように、共振器の品質係数（Ｑ）は、高速度層８０５の相対厚さ（ＳｉＮ厚さ／λ）の増加に伴い減少し、誘電層１１５における高速度層８０５の箇所の高さの減少に伴い増加し得る。

【0047】

図１２、１４及び１５に示される関係に鑑み、誘電層１１５における高速度層８０５の箇所の高さが、ＩＤＴ電極１０５の頂面上方において誘電層１１５の厚さの約４０％未満であるが、誘電層１１５の厚さの約２％を超える場合、所望の共振器パラメータを達成することができる。共振器の縦波振動モード（レイリーモード）の反共振周波数とシア波振動モードの共振周波数との周波数差、共振器の品質係数、及び共振器の結合係数との所望のバランスを達成するべく、高速度層８０５の相対厚さｈ／λ（図１２、１４及び１５に示されるＳｉＮ厚さ／λ）を選択することができる。

【0048】

図１６Ａに示されるように高速度層８０５が誘電層１１５内に配置された共振器の相対誘電層厚さｈ_ＳｉＯ２／λの変化に伴う共振周波数のＴＣＦの変化が、図１６Ｂに示される。誘電層厚さｈ_ＳｉＯ２は、誘電膜１１５の上側部分１１５Ａの厚さと誘電膜１１５の下側部分１１５Ｂの厚さとの和である。図１６Ａのものと同様であるが高速度層８０５が誘電層１１５に配置されない共振器に対する相対誘電層厚さｈ_ＳｉＯ２／λの変化に伴う共振周波数のＴＣＦの変化もまた、比較を目的として図１６Ｂに示される。相対誘電層厚さｈ_ＳｉＯ２／λの変化ｉに伴う図１６Ａの共振器の反共振周波数のＴＣＦの変化が、図１６Ｃに示される。図１６Ａのものと同様であるが高速度層８０５が誘電層１１５に配置されない共振器に対する相対誘電層厚さｈ_ＳｉＯ２／λの変化に伴う反共振周波数のＴＣＦの変化もまた、比較を目的として図１６Ｃに示される。図１６Ｂ及び１６Ｃに見られるように、共振周波数及び反共振周波数双方のＴＣＦが、高速度層８０５を誘電膜層１１５に含めることによって改善されている（ゼロの近くへとシフトしている）。

【0049】

ラダーフィルタは、入力ポートと出力ポートとの間に電気的に直列に結合された複数の直列共振器と、直列共振器の端子とグランドとの間に接続された複数の並列共振器とを含み得る。ラダーフィルタの一例が、図１７に模式的に示される。ここで、直列共振器はＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４に示され、並列共振器はＰ１、Ｐ２及びＰ３に示される。いくつかの実施形態において、高速度層８０５が、ＴＣＦの調整が望まれるこれらの共振器のみによって、又はそれぞれの共振周波数及び反共振周波数間において下方にスプリアスシア波を示すこれらの共振器のみによって、誘電層１１５に形成され得る。図１７に示されるもののようなラダーフィルタのいくつかの実施形態において、並列共振器の一つ又は部分集合、例えば共振器Ｐ３が、又は代替的に、直列共振器Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４の一つ又は部分集合が、共振器のＩＤＴ電極を覆う誘電層１１５の中に形成された高速度層８０５を含み得る一方、他の共振器は、他の共振器それぞれのＩＤＴ電極それぞれを覆う誘電層１１５の中に形成された高速度層８０５を含まない。

【0050】

例えば図７に示されるような、共通圧電基板上に形成された多数のフィルタを含む実施形態について、当該フィルタの部分集合のみが、当該フィルタの部分集合の一つ以上の共振器のＩＤＴ電極を覆う誘電層１１５の中に形成された高速度層８０５を有する共振器を含んでよい。代替的に、フィルタの部分集合のみが、高速度層８０５を欠く共振器を含んでよい。例えば、図７に模式的に示されるチップにおいて、フィルタｆ_１及びｆ_４は、当該フィルタの一つ以上の共振器のＩＤＴ電極を覆う誘電層１１５の中に形成された高速度層８０５を有する一方、フィルタｆ_２及びｆ_３はそうではない。代替的に、フィルタｆ_１、ｆ_２、ｆ_３及びｆ_４はそれぞれが、対応する誘電層１１５内に配置された高速度層８０５を含む少なくとも一つの共振器を含み得る。いくつかの実施形態において、フィルタが、当該フィルタの一つ以上の共振器のＩＤＴ電極を覆う誘電層１１５の中に形成された高速度層８０５を有する場合、高速度層８０５は、少なくとも一つの直列共振器及び少なくとも一つの並列共振器の上に形成されてよい。他実施形態において、フィルタが、当該フィルタの一つ以上の共振器のＩＤＴ電極を覆う誘電層１１５の中に高速度層８０５を有する場合、高速度層８０５は、各直列共振器及び各並列共振器の上に形成されてよい。

【0051】

異なる共振周波数及び反共振周波数を備えた共振器を有するフィルタにおいて、又は異なる通過帯域を有するフィルタを含むチップにおいて、異なる共振器又はフィルタの誘電層１１５の上側部分１１５Ａ及び１１５Ｂと高速度層８０５との相対厚さは、異なる基準に従って選択され得る。第１フィルタｆ_１及び第２フィルタｆ_２を含むチップ１８００の一例において、フィルタｆ_１の通過帯域は、フィルタｆ_２の通過帯域よりも低周波数側にあり、フィルタｆ_１における共振器のＩＤＴ電極１０５は、フィルタｆ_２の共振器におけるＩＤＴ電極１０５よりも大きな周期を有し得る。いくつかの実施形態において、狭い（小さな）ＩＤＴ電極周期を有する共振器上の誘電層１５５の上側部分１１５Ａは、広いＩＤＴ電極周期を有する共振器と狭いＩＤＴ電極周期を有する共振器とにおける正規化厚さｈ_ＳｉＯ２／λを整合させるべく、エッチバックされ得る。広いＩＤＴ電極周期を有する共振器と狭いＩＤＴ電極周期を有する共振器とにおける正規化厚さｈ_ＳｉＯ２／λにより、同様の結合係数ｋ^２、ＴＣＦ、及びシアモードスプリアス信号のレベルを有する異なる共振器が得られる（図５及び図６を参照）。この実施形態の一例が図１８に示される。

【0052】

チップ１８００の一修正例において、フィルタｆ_２の共振器においてＩＤＴ電極１０５の上に配置された高速度層８０５は、２つのフィルタの共振器間で正規化厚さｈ／λを整合させるべくエッチバックされる。これにより、縦波振動モード（レイリーモード）の反共振周波数とシア波振動モードの共振周波数との同様の周波数差、同様の品質係数、及び同様の結合係数ｋ^２を有する異なる共振器を得ることができる（図１２、１４及び１５を参照）。この実施形態の一例が一般に、図１９において１９００に示される。

【0053】

第１フィルタｆ_１及び第２フィルタｆ_２を含むチップ２０００の他実施形態において、フィルタｆ_１の通過帯域は、フィルタｆ_２の通過帯域よりも低周波数側にあり、フィルタｆ_１における共振器のＩＤＴ電極１０５は、フィルタｆ_２の共振器におけるＩＤＴ電極１０５よりも広い周期を有し、フィルタｆ_２の共振器におけるＩＤＴ電極１０５の上に配置された誘電膜１１５の下側部分１１５Ｂは、誘電層１１５内における高速度層の正規化高さ８０５を異なるフィルタの共振器間で整列させるべくエッチバックされ得る。これにより、異なる共振器それぞれにおける、縦波振動モード（レイリーモード）の反共振周波数とシア波振動モードの共振周波数との周波数差、品質係数、及び結合係数ｋ^２の最適化を与えることができる。（図１２、１４及び１５を参照）この実施形態の一例が図２０に示される。

【0054】

チップ２０００の一修正例において、フィルタｆ_２の共振器においてＩＤＴ電極１０５の上に配置された高速度層８０５は、２つのフィルタの共振器間で正規化厚さｈ／λを整合させるべくエッチバックされる。これにより、縦波振動モード（レイリーモード）の反共振周波数とシア波振動モードの共振周波数との同様の周波数差、同様の品質係数、及び同様の結合係数ｋ^２を有する異なる共振器を得ることができる（図１２、１４及び１５を参照）。この実施形態の一例が一般に、図２１において２１００に示される。

【0055】

図１８～２１に示される誘電層１１５及び高速度層８５の厚さの異なる組み合わせを、単数フィルタ内の異なる共振器に、又は異なるフィルタにおける異なる共振器に適用することができる。

【0056】

ここに開示される側面及び実施形態はいずれもが、一例が図２２Ａに示されるＳＡＷ共振器、又は一例が図２２Ｂに示されるマルチモードＳＡＷフィルタにおいて、利用することができる。図２２ＢのマルチモードＳＡＷフィルタは、デュアル－モードＳＡＷフィルタ（ＤＭＳフィルタ）としてよい。

【0057】

上で参照された実施形態のいずれかに例示されたフィルタは、広範囲の電子デバイスにおいて使用することができる。

【0058】

図２３を参照すると、例えば無線通信デバイス（例えば携帯電話機）のような電子デバイスにおいて使用できるフロントエンドモジュール２２００の一例のブロック図が例示される。フロントエンドモジュール２２００は、共通ノード２２１２、入力ノード２２１４及び出力ノード２２１６を有するアンテナデュプレクサ２２１０を含む。アンテナ２３１０は共通ノード２２１２に接続される。フロントエンドモジュール２２００はさらに、デュプレクサ２２１０の入力ノード２２１４に接続された送信器回路２２３２と、デュプレクサ２２１０の出力ノード２２１６に接続された受信器回路２２３４とを含む。送信器回路２２３２は、アンテナ２３１０を介した送信のための信号を生成し、受信器回路２２３４は、アンテナ２３１０を介して信号を受信し、受信した信号を処理することができる。いくつかの実施形態において、受信器回路及び送信器回路は、図２３に示されるように別個のコンポーネントとして実装されるが、他実施形態においてはこれらのコンポーネントは、共通送受信器回路又はモジュールに一体化され得る。当業者にわかることだが、フロントエンドモジュール２２００は、図２３に例示されない他のコンポーネント（スイッチ、電磁結合器、増幅器、プロセッサ等を含むがこれらに限られない）を含んでよい。

【0059】

アンテナデュプレクサ２２１０は、入力ノード２２１４と共通ノード２２１２との間に接続された一つ以上の送信フィルタ２２２２と、共通ノード２２１２と出力ノード２２１６との間に接続された一つ以上の受信フィルタ２２２４とを含み得る。送信フィルタの通過帯域は、受信フィルタの通過帯域と異なる。送信フィルタ２２２２及び受信フィルタ２２２４はそれぞれが、ここに開示の一実施形態のフィルタを含み得る。インダクタ又は他の整合コンポーネント２２４０を、共通ノード２２１２に接続してよい。

【0060】

所定の例において、送信フィルタ２２２２及び／又は受信フィルタ２２２４において使用される弾性波素子は、単数の圧電基板上に配置される。この構造により、各フィルタの周波数応答時の温度変化の効果が低減され、特に、温度変化に起因する当該フィルタの通過特性又は減衰特性の劣化が低減される。これは、各フィルタにおける各弾性波素子が、環境温度の変化に応答して同様に変化するからである。複数のフィルタの第１のものの温度に、基板を介して当該フィルタの第２のものから当該フィルタの第１のものへと伝達される熱に起因する変化が存在する例において、当該フィルタの第１のものにおける誘電膜内の高速度層は、通過特性又は減衰特性の劣化をさらに低減することができる。加えて、（単数の圧電基板上に配置される）この配列により、送信フィルタ２２２２又は受信フィルタ２２２４のサイズを小さくすることが許容される。

【0061】

図２４は、図２３に示されるアンテナデュプレクサ２２１０を含む無線デバイス２３００の一例のブロック図である。無線デバイス２３００は、セルラー電話機、スマートフォン、タブレット、モデム、通信ネットワーク、又は音声若しくはデータ通信用に構成された任意の他の携帯若しくは非携帯デバイス構成としてよい。無線デバイス２３００は、アンテナ２３１０から信号を受信及び送信することができる。無線デバイスは、図２３を参照して上述されたものと同様のフロントエンドモジュール２２００’の一実施形態を含む。フロントエンドモジュール２２００’は、上述したデュプレクサ２２１０を含む。図２４に示される例において、フロントエンドモジュール２２００’はさらに、アンテナスイッチ２２５０を含む。これは、例えば送信モード及び受信モードのような、異なる周波数帯域又はモード間の切り替えをするべく構成することができる。図２４に示される例において、アンテナスイッチ２２５０は、デュプレクサ２２１０とアンテナ２３１０との間に位置決めされるが、他例においてデュプレクサ２２１０は、アンテナスイッチ２２５０とアンテナ２３１０との間に位置決めしてもよい。他例において、アンテナスイッチ２２５０とデュプレクサ２２１０とは一体化して単数のコンポーネントにすることができる。

【0062】

フロントエンドモジュール２２００’は、送信のために信号を生成して受信した信号を処理するべく構成された送受信器２２３０を含む。送受信器２２３０は、図２３の例に示されるように、デュプレクサ２２１０の入力ノード２２１４に接続され得る送信器回路２２３２と、デュプレクサ２２１０の出力ノード２２１６に接続され得る受信器回路２２３４とを含み得る。

【0063】

送信器回路２２３２による送信のために生成された信号は、送受信器２２３０からの生成信号を増幅する電力増幅器（ＰＡ）モジュール２２６０によって受信される。電力増幅器モジュール２２６０は、一つ以上の電力増幅器を含み得る。電力増幅器モジュール２２６０は、多様なＲＦ又は他の周波数帯域の送信信号を増幅するべく使用することができる。例えば、電力増幅器モジュール２２６０は、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）信号又は任意の他の適切なパルス信号の送信に役立つように電力増幅器の出力をパルスにするべく使用されるイネーブル信号を受信することができる。電力増幅器モジュール２２６０は、例えばＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ）（登録商標）信号、ＣＤＭＡ（ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）信号、Ｗ－ＣＤＭＡ信号、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）信号、又はＥＤＧＥ信号を含む様々なタイプの信号のいずれかを増幅するべく構成することができる。所定の実施形態において、電力増幅器モジュール２２６０及びスイッチ等を含む関連コンポーネントは、例えば高電子移動度トランジスタ（ｐＨＥＭＴ）又は絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＢｉＦＥＴ）を使用するヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）基板上に作製し、又は相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）電界効果トランジスタを使用するシリコン基板上に作製することができる。

【0064】

依然として図２４を参照すると、フロントエンドモジュール２２００’はさらに、低雑音増幅器モジュール２２７０を含み得る。これは、アンテナ２３１０からの受信信号を増幅してその増幅信号を、送受信器２２３０の受信器回路２２３４に与える。

【0065】

図２４の無線デバイス２３００はさらに、送受信器２２３０に接続されて無線デバイス２３００の動作のために電力を管理する電力管理サブシステム２３２０を含む。電力管理システム２３２０はまた、無線デバイス２３００のベース帯域サブシステム２３３０及び様々な他のコンポーネントの動作を制御することもできる。電力管理システム２３２０は、無線デバイス２３００の様々なコンポーネントのために電力を供給する電池（図示せず）を含み、又はこれに接続され得る。電力管理システム２３２０はさらに、例えば信号の送信を制御することができる一つ以上のプロセッサ又は制御器を含み得る。一実施形態において、ベース帯域サブシステム２３３０は、ユーザに与えられ又はユーザから受け取る音声及び／又はデータの様々な入力及び出力を容易にするユーザインタフェイス２３４０に接続される。ベース帯域サブシステム２３３０はまた、無線デバイスの動作を容易にし及び／又はユーザのための情報記憶を与えるデータ及び／又は命令を記憶するように構成されたメモリ２３５０に接続することもできる。

【0066】

少なくとも一つの実施形態のいくつかの側面が上述されたが、当業者には様々な変形例、修正例及び改善例が容易に想到されることがわかる。そのような変形例、修正例及び改善例は、本開示の一部であることが意図され、さらに本発明の範囲内に存在することが意図される。なお、ここに開示の方法及び装置は、アプリケーションにおいて、上記説明に記載され又は添付図面に例示された構造の詳細及びコンポーネントの配列に限られない。方法及び装置は、他の実施形態に実装すること、及び様々な態様で実施又は実装することができる。特定の実施形態の例が、例示目的のみでここに与えられ、限定となることは意図されない。ここに開示のいずれかの実施形態の一つ以上の特徴を、任意の他の実施形態のいずれか一つ以上の特徴に対して付加又は置換することができる。また、ここで使用される表現及び用語は、説明を目的とし、限定としてみなすべきではない。ここでの「含む」、「備える」、「有する」、「包含する」及びこれらのバリエーションの使用は、その後に列挙される項目及びその均等物並びに追加の項目を包囲することを意味する。「又は」及び「若しくは」への言及は、「又は」及び「若しくは」を使用して記載されるいずれの用語も、記載される項目の単数、一つを超えるもの、及びすべてのいずれも示し得るように、包括的に解釈され得る。前、後、左右、頂底、上下、及び垂直水平への言及はいずれも、記載の便宜を意図しており、本システム及び方法又はこれらのコンポーネントをいずれか一つの位置的又は空間的配向に限定することを意図しない。したがって、上記の説明および図面は単なる例示に過ぎない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13A】

【図13B】

【図14】

【図15】

【図16A】

【図16B】

【図16C】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22A】

【図22B】

【図23】

【図24】