DE102019212548A9

DE102019212548A9 - Mehrschichtiges piezoelektrisches substrat

Info

Publication number: DE102019212548A9
Application number: DE102019212548.4A
Authority: DE
Inventors: Keiichi MAKI; Rei GOTO; Hironori Fukuhara
Original assignee: Skyworks Solutions Inc
Current assignee: Skyworks Solutions Inc
Priority date: 2018-08-22
Filing date: 2019-08-22
Publication date: 2020-04-23
Also published as: GB2608902B; GB202210777D0; TW202023187A; GB2608902A; SG10201907743RA; KR20200022357A; CN110858763A; US20200067482A1; GB2578202A; GB2578202B; JP7374658B2; GB201912082D0; TWI811431B; JP2020031428A; DE102019212548A1; US11133789B2

Abstract

Eine akustische Wellenvorrichtung beinhaltet ein geschichtetes Substrat mit einer piezoelektrischen Materialschicht, die mit einer zweiten Materialschicht verbunden ist, die ein Material mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit als die piezoelektrische Materialschicht beinhaltet, interdigitale Wandlerelektroden, die auf einer Oberfläche der piezoelektrischen Materialschicht angeordnet sind, Kontaktpads, die auf der piezoelektrischen Materialschicht angeordnet sind und in elektrischem Kontakt mit den interdigitalen Wandlerelektroden stehen, externe Verbindungspads, die auf der zweiten Materialschicht angeordnet sind, und leitende Durchkontaktierungen, die durch das geschichtete Substrat hindurchgehen und einen elektrischen Kontakt zwischen den Kontaktpads und externen Verbindungsflächen herstellen.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Ausführungsformen dieser Offenbarung beziehen sich auf akustische Wellenvorrichtungen und Wärmeableitungsstrukturen für diese.
Beschreibung der verwandten Technologie
Akustische Wellenvorrichtungen, wie beispielsweise akustische Oberflächenwellenvorrichtungen („Surface Acoustic Wave“, SAW) und akustische Volumenwellenvorrichtungen („Bulk Acoustic Wave“, BAW), können als Komponenten von Filtern in elektronischen Hochfrequenzsystemen verwendet werden. So können Filter beispielsweise in einem Hochfrequenz-Frontend eines Mobiltelefons akustische Wellenfilter beinhalten. Zwei akustische Wellenfilter können als Duplexer angeordnet werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine akustische Wellenvorrichtung vorgesehen. Die akustische Wellenvorrichtung umfasst ein geschichtetes Substrat mit einer piezoelektrischen Materialschicht, die mit einer zweiten Materialschicht verbunden ist, die ein Material mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit als die piezoelektrische Materialschicht beinhaltet, interdigitale Wandlerelektroden, die auf einer Oberfläche der piezoelektrischen Materialschicht angeordnet sind, Kontaktpads, die auf der piezoelektrischen Materialschicht angeordnet sind und in elektrischem Kontakt mit den interdigitalen Wandlerelektroden stehen, externe Verbindungspads, die auf der zweiten Materialschicht angeordnet sind, und leitende Durchkontaktierungen, die durch das geschichtete Substrat hindurchgehen und einen elektrischen Kontakt zwischen den Kontaktpads und externen Verbindungspads herstellen.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet die zweite Materialschicht ein dielektrisches Material. Die zweite Materialschicht kann Spinell beinhalten. Die zweite Materialschicht kann Silizium beinhalten.
In einigen Ausführungsformen umfasst die akustische Wellenvorrichtung ferner einen Hohlraum, der oberhalb der interdigitalen Wandlerelektroden durch Wände definiert ist, und eine Kappe mit einem dielektrischen Material.
In einigen Ausführungsformen umfasst die akustische Wellenvorrichtung ferner eine Verbindungsschicht, die die piezoelektrische Materialschicht mit der zweiten Materialschicht bindet. Die Verbindungsschicht kann Siliziumdioxid umfassen.
In einigen Ausführungsformen weist die zweite Materialschicht eine Dicke zwischen etwa 50 µm und etwa 150 µm auf.
In einigen Ausführungsformen weist die piezoelektrische Materialschicht eine Dicke zwischen etwa 0,3 µm und etwa 20 µm auf.
In einigen Ausführungsformen ist die akustische Wellenvorrichtung als akustischer Oberflächenwellenresonator konfiguriert.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet ein Hochfrequenzfilter den akustischen Oberflächenwellenresonator. Ein Elektronikmodul kann das Hochfrequenzfilter beinhalten. Eine elektronische Vorrichtung kann das Elektronikmodul beinhalten.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Hochfrequenzfilter vorgesehen. Das Hochfrequenzfilter umfasst mindestens eine akustische Wellenvorrichtung. Die mindestens eine akustische Wellenvorrichtung beinhaltet ein geschichtetes Substrat mit einer piezoelektrischen Materialschicht, die mit einer zweiten Materialschicht verbunden ist, die ein Material mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit als die piezoelektrische Materialschicht beinhaltet, interdigitale Wandlerelektroden, die auf einer Oberfläche der piezoelektrischen Materialschicht angeordnet sind, Kontaktpads, die auf der piezoelektrischen Materialschicht angeordnet sind und in elektrischem Kontakt mit den interdigitalen Wandlerelektroden stehen, externe Verbindungspads, die auf der zweiten Materialschicht angeordnet sind, und leitende Durchkontaktierungen, die durch das geschichtete Substrat hindurchgehen und einen elektrischen Kontakt zwischen den Kontaktpads und externen Verbindungspads herstellen.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Elektronikmodul vorgesehen. Das Elektronikmodul umfasst mindestens ein Hochfrequenzfilter mit mindestens einer akustischen Wellenvorrichtung. Die mindestens eine akustische Wellenvorrichtung beinhaltet ein geschichtetes Substrat mit einer piezoelektrischen Materialschicht, die mit einer zweiten Materialschicht verbunden ist, die ein Material mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit als die piezoelektrische Materialschicht beinhaltet, interdigitale Wandlerelektroden, die auf einer Oberfläche der piezoelektrischen Materialschicht angeordnet sind, Kontaktpads, die auf der piezoelektrischen Materialschicht angeordnet sind und in elektrischem Kontakt mit den interdigitalen Wandlerelektroden stehen, externe Verbindungspads, die auf der zweiten Materialschicht angeordnet sind, und leitende Durchkontaktierungen, die durch das geschichtete Substrat hindurchgehen und elektrischen Kontakt zwischen den Kontaktpads und externen Verbindungspads herstellen.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine akustische Wellenvorrichtung vorgesehen. Die akustische Wellenvorrichtung umfasst ein geschichtetes Substrat mit einer piezoelektrischen Materialschicht, die mit einer zweiten Materialschicht verbunden ist, die ein Material mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit als die piezoelektrische Materialschicht beinhaltet, interdigitale Wandlerelektroden, die auf einer Oberfläche der piezoelektrischen Materialschicht angeordnet sind, Kontaktpads, die auf der piezoelektrischen Materialschicht und in elektrischem Kontakt mit den interdigitalen Wandlerelektroden angeordnet sind, einen Hohlraum, der über den interdigitalen Wandlerelektroden durch Wände und eine Kappe mit einem dielektrischen Kontakt definiert ist, externe Verbindungspads, die auf der Kappe auf einer gegenüberliegenden Seite der Kappe von dem Hohlraum angeordnet sind, und leitende Durchkontaktierungen, die durch die Kappe hindurchgehen und einen elektrischen Kontakt zwischen den Kontaktpads und externen Verbindungspads herstellen.
Figurenliste
Die Ausführungsformen dieser Offenbarung werden nun beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.

1A ist eine vereinfachte Draufsicht eines Beispiels eines akustischen Oberflächenwellenresonators;
1B ist eine vereinfachte Draufsicht eines weiteren Beispiels eines akustischen Oberflächenwellenresonators;
1C ist eine vereinfachte Draufsicht eines weiteren Beispiels eines akustischen Oberflächenwellenresonators;
2 ist eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer verpackten akustischen Oberflächenwellenvorrichtung;
3 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer verpackten akustischen Oberflächenwellenvorrichtung;
4 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer verpackten akustischen Oberflächenwellenvorrichtung;
5 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer verpackten akustischen Oberflächenwellenvorrichtung;
6 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer verpackten akustischen Oberflächenwellenvorrichtung;
7 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer verpackten akustischen Oberflächenwellenvorrichtung;
8 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer verpackten akustischen Oberflächenwellenvorrichtung;
9 ist eine Querschnittsansicht eines Beispiels eines mehrschichtigen piezoelektrischen Substrats;
10 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Filtermoduls, das ein oder mehrere akustische Oberflächenwellenelemente gemäß den Aspekten der vorliegenden Offenbarung beinhalten kann;
11 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels für ein Frontend-Modul, das ein oder mehrere Filtermodule gemäß den Aspekten der vorliegenden Offenbarung beinhalten kann;
12 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels einer drahtlosen Vorrichtung mit dem Frontend-Modul von 11;
13A veranschaulicht Details einer simulierten akustischen Oberflächenwellenvorrichtung, die verwendet wird, um Simulationen der Wärmeableitung von der Vorrichtung zu erzeugen;
13B veranschaulicht weitere Details der simulierten akustischen Oberflächenwellenvorrichtung von 13A;
13C veranschaulicht weitere Details der simulierten akustischen Oberflächenwellenvorrichtung von 13A;
14A veranschaulicht Details einer weiteren simulierten akustischen Oberflächenwellenvorrichtung, die verwendet wird, um Simulationen der Wärmeableitung von der Vorrichtung zu erzeugen;
14B veranschaulicht weitere Details der simulierten verpackten akustischen Oberflächenwellenvorrichtung von 14A; und
14C veranschaulicht weitere Details der simulierten akustischen Oberflächenwellenvorrichtung von 14A.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON BESTIMMTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende Beschreibung von bestimmten Ausführungsformen stellt verschiedene Beschreibungen von spezifischen Ausführungsformen dar. Die hier beschriebenen Innovationen können jedoch auf vielfältige Weise umgesetzt werden, z.B. durch die Definition und Abdeckung der Ansprüche. In dieser Beschreibung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen ähnliche Bezugszeichen identische oder funktional ähnliche Elemente bezeichnen können. Es sei darauf hingewiesen, dass die in den Figuren dargestellten Elemente nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet sind. Darüber hinaus wird davon ausgegangen, dass bestimmte Ausführungsformen mehr Elemente beinhalten können, als in einer Zeichnung und/oder einer Teilmenge der in einer Zeichnung dargestellten Elemente dargestellt sind. Darüber hinaus können einige Ausführungsformen jede geeignete Kombination von Merkmalen aus zwei oder mehr Zeichnungen enthalten.
1A ist eine Draufsicht auf einen akustischen Oberflächenwellenresonator 10 („Surface Acoustic Wave“, SAW), wie er in einem SAW-Filter, Duplexer, Balun usw. verwendet werden kann.
Der akustische Wellenresonator 10 ist auf einem piezoelektrischen Substrat, beispielsweise einem Lithiumtantalat (LiTaO3) oder Lithiumniobat (LiNbO3) Substrat 12, gebildet und beinhaltet Elektroden 14 für einen Interdigitalen Wandler (Interdigital Tranducer; IDT) und Reflektorelektroden 16. Im Gebrauch erregen die IDT-Elektroden 14 eine akustische Hauptwelle mit einer Wellenlänge λ entlang einer Oberfläche des piezoelektrischen Substrats 12. Die Reflektorelektroden 16 umschließen die IDT-Elektroden 14 und reflektieren die akustische Hauptwelle hin und her durch die IDT-Elektroden 14. Die akustische Hauptwelle der Vorrichtung bewegt sich senkrecht zur Längsrichtung der IDT-Elektroden.
Die IDT-Elektroden 14 beinhalten eine erste Sammelschienenelektrode 18A und eine zweite Sammelschienenelektrode 18B gegenüber der ersten Sammelschienenelektrode 18A. Die Sammelschienenelektroden 18A, 18B können hier als Sammelschienenelektrode 18 bezeichnet werden und in den Figuren so beziehnet werden. Die IDT-Elektroden 14 beinhalten ferner erste Elektrodenfinger 20A, die sich von der ersten Sammelschienenelektrode 18A hin zu der zweiten Sammelschienenelektrode 18B erstrecken, und zweite Elektrodenfinger 20B, die sich von der zweiten Sammelschienenelektrode 18B hin zu der ersten Sammelschienenelektrode 18A erstrecken.
Die Reflektorelektroden 16 (auch als Reflektorgitter bezeichnet) beinhalten jeweils eine erste Reflektor-Sammelschienenelektrode 24A und eine zweite Reflektor-Sammelschienenelektrode 24B (hier gemeinsam als Reflektor-Sammelschienenelektrode 24 bezeichnet) und Reflektorfinger 26, die sich zwischen der ersten Reflektor-Sammelschienenelektrode 24A und der zweiten Reflektor-Sammelschienenelektrode 24B erstrecken und diese elektrisch koppeln.
In weiteren hier offenbarten Ausführungsformen, wie in 1B dargestellt, können die Reflektor-Sammelschienenelektroden 24A, 24B entfallen und die Reflektorfinger 26 können elektrisch nicht verbunden sein. Darüber hinaus können, wie in 1C dargestellt, akustische Wellenresonatoren, wie hier offenbart, Blindelektrodenfinger 20C beinhalten, die zu den jeweiligen Elektrodenfingern 20A, 20B ausgerichtet sind. Jeder Blindelektrodenfinger 20C erstreckt sich von der gegenüberliegenden Sammelschienenelektrode 18A, 18B als der jeweilige Elektrodenfinger 20A, 20B, zu dem er ausgerichtet ist.
Es sei darauf hingewiesen, dass die in den 1A - 1C dargestellten akustischen Wellenresonatoren 10, sowie die anderen in anderen hier dargebotenen Figuren dargestellten Schaltungselemente in stark vereinfachter Form dargestellt sind. Die relativen Abmessungen der verschiedenen Merkmale werden nicht maßstabsgetreu dargestellt. Darüber hinaus würden typische akustische Wellenresonatoren üblicherweise eine weitaus größere Anzahl von Elektrodenfingern und Reflektorfingern beinhalten, als dargestellt. Typische akustische Wellenresonatoren oder Filterelemente können auch mehrere IDT-Elektroden beinhalten, die zwischen den Reflektorelektroden eingebettet sind.
Die Betriebsparameter von SAW-Vorrichtungen variieren oft mit der Temperatur. So können in einem aus SAW-Resonatoren bestehenden Hochfrequenzfilter beispielsweise die Resonanz- und Antiresonanzfrequenzen des Filters mit der Temperatur abnehmen. Die Temperaturabhängigkeit von Parametern einer SAW-Vorrichtung ist unerwünscht, da typischerweise eine Vorrichtung gewünscht wird, die unter verschiedenen Betriebsbedingungen konstant arbeitet. Dementsprechend kann es wünschenswert sein, die in einer im Betrieb befindlichen SAW-Vorrichtung erzeugte Wärme so schnell und effizient wie möglich abzuführen d.h. abzuleiten, um die Vorrichtung von einer Erwärmung auf eine Temperatur abzuhalten, bei der sich die Betriebsparameter der Vorrichtung um mehr als einen akzeptablen Betrag verschieben.
Ein Verfahren zum Verpacken einer SAW-Vorrichtung ist in 2 dargestellt. Ein Hohlraum 26 ist über dem Abschnitt des Substrats 12 definiert, auf dem die IDT-Elektroden 14 (und Reflektorelektroden, die nicht separat dargestellt sind) durch eine Kappenschicht und Seitenwände aus einem dielektrischen Material 28, zum Beispiel Polyimid, angeordnet sind. Leitende Durchkontaktierungen 30 sind durch die Kappenschicht aus dielektrischem Material gebildet und sind elektrisch mit Kontaktpads 32 auf dem Substrat 12 verbunden, die in elektrischer Verbindung mit den IDT-Elektroden 14 stehen. Die leitenden Durchkontaktierungen 30 stellen eine elektrische Verbindung zwischen den Kontaktpads 32 und externen Verbindungspads (die auch als Bondungspads oder Pads zur externen Verbindung bzw. Bondung bezeichnet werden) 34 her, die verwendet werden können, um die verpackte SAW-Vorrichtung elektrisch mit beispielsweise einer Leiterplatte zu verbinden. Die leitfähigen Durchkontaktierungen und externen Verbindungspads können aus einem hoch elektrisch und thermisch leitfähigen Material, zum Beispiel Kupfer, gebildet sein. Das Substrat 12, auf dem die IDT-Elektroden 14 angeordnet sind, ist mit der Stirnseite nach unten angeordnet, so dass die Seite des Substrats 12, die die IDT-Elektroden 14 beinhaltet, den äußeren Verbindungspads 34 zugewandt ist.
Bei der Anbringung auf einer Leiterplatte oder einem anderen externen Substrat verläuft ein Weg für die Wärmeableitung für eine verpackte SAW-Vorrichtung durch die externen Verbindungspads, z.B. die in 2 dargestellten Verbindungspads 34, und in die Leiterplatte oder ein anderes externes Substrat hinein. Um aus der verpackten Vorrichtung übertragen zu werden, müsste die Wärme, die in Teilen der Vorrichtung erzeugt wird, die nicht in direktem Kontakt mit den Verbindungspads 34 stehen, durch andere Teile der Vorrichtung transportiert werden. Piezoelektrische Materialien, wie beispielsweise LiTaO₃, aus denen das Substrat 12 gebildet werden kann, weisen typischerweise eine geringe Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu anderen Materialien, wie z.B. Metallen, auf. Eine verpackte SAW-Vorrichtung, wie in 2 dargestellt, kann Wärme aus der Vorrichtung und durch die Verbindungspads 34 und das Substrat 12 weniger schnell übertragen, als es wünschenswert wäre.
Ein Verfahren zur Erhöhung der Rate und Effizienz der Wärmeübertragung aus einer verpackten SAW-Vorrichtung, wie in 2 dargestellt, besteht in der Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit des Substrats 12. Die Wärmeleitfähigkeit des Substrats kann erhöht werden, indem ein Teil des piezoelektrischen Materials des Substrats 12 entfernt wird und durch eine Schicht aus dielektrischem Material 12' mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit ersetzt wird, z.B. Spinell (MgAl₂O₄) wie in 3 dargestellt oder Silizium (Si) wie in 4 dargestellt. Andere Materialien, wie z.B. Saphir, Aluminiumnitrid, Siliziumdioxid oder Diamant, können zusätzlich oder alternativ für die Schicht des Materials 12' verwendet werden. Die Materialschicht 12' kann mit dem piezoelektrischen Material des Substrats 12 ver- bzw. gebunden bzw. gebondet oder geklebt werden, beispielsweise mit einer Schicht aus Siliziumdioxid (SiO₂) oder einem anderen geeigneten Bondungsmaterial. Die Verbindungs- oder Bondungsschicht ist als Schicht 22 in 8 dargestellt. Die Dicke der piezoelektrischen Materialschicht sollte auf einer Dicke gehalten werden, die ausreicht, damit die SAW-Vorrichtung richtig arbeiten kann, z.B. zwischen etwa 0,3 µm und etwa 50 µm oder mehr als die doppelte Wellenlänge λ einer akustischen Hauptwelle, die von den IDT-Elektroden der SAW-Vorrichtung angeregt wird. Die Materialschicht 12' kann zwischen etwa 50 µm und etwa 300 µm dick sein. Eine Schicht, die das piezoelektrische Material des Substrats 12 mit der Schicht des Materials 12' verbindet, kann beispielsweise zwischen etwa 0,1 µm und etwa 50 µm dick sein.
Ein Vergleich der Wärmeleitfähigkeit verschiedener Materialien, die in Ausführungsformen einer verpakten SAW-Vorrichtung verwendet werden können, ist nachstehend in Tabelle 1 angegeben: Tabelle 1: Vergleich der Wärmeleitfähigkeit ausgewählter Materialien

Material Wärmeleitfähigkeit (W/mK)

Lithium-Tantalat 2,93

Polyimid 3,1

Spinell (MgAl₂O₄) 16,2

Silizium 140

Kupfer 402
Eine alternative Anordnung für eine verpackte SAW-Vorrichtung ist in 5 dargestellt. Die verpackte SAW-Vorrichtung von 5 unterscheidet sich von derjenigen von 2 dadurch, dass die Oberfläche des Substrats 12, auf dem die IDT-Elektroden 14 ausgebildet sind, von den externen Verbindungspads 34 abgewandt ist und die leitenden Durchkontaktierungen 30 durch das Substrat 12 und nicht durch das dielektrische Material 28 hindurchgehen, das eine Kappe bildet, die einen Hohlraum bedeckt, in dem die IDT-Elektroden 14 angeordnet sind. Die Ausführungsform von 5 weist ähnliche Probleme in Bezug auf die Wärmeableitung auf wie 3. Wärme, die in Teilen der verpackten Vorrichtung erzeugt wird, die nicht in direktem Kontakt mit den leitenden Durchkontaktierungen 30 stehen, müsste beispielsweise hauptsächlich durch das Substrat mit niedriger Wärmeleitfähigkeit 12 zu den leitenden Durchkontaktierungen gelangen, um aus der Verpackung herausgeführt zu werden. Die leitenden Durchkontaktierungen 30 der Ausführungsform von 5 können eine größere Oberfläche in Kontakt mit dem Material des Substrats 12 aufweisen und können somit eine effizientere Wärmeübertragung aus dem Substrat 12 heraus und in eine Leiterplatte oder ein anderes externes Substrat ermöglichen, als die verpackte SAW-Vorrichtung von 2. Jedoch kann diese Erhöhung der Wärmeübertragungseffizienz nur geringfügig und weniger als wünschenswert sein.
In ähnlicher Weise wie in den Ausführungsformen der 3 und 4 kann ein Teil des piezoelektrischen Substrats 12 entfernt und durch eine Schicht aus dielektrischem Material 12" mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit als das piezoelektrische Material ersetzt werden. Die Materialschicht 12" kann Spinell (6) oder Silizium (7) beinhalten, das mit dem piezoelektrischen Material verbunden oder gebondet ist, beispielsweise eine Schicht aus SiO₂. Andere Materialien, wie z.B. Saphir, Aluminiumnitrid, Siliziumdioxid oder Diamant, können zusätzlich oder alternativ für die Schicht des Materials 12" verwendet werden. Die leitenden Durchkontaktierungen 30 durchlaufen sowohl den piezoelektrischen Materialabschnitt 12 des Substrats als auch die Schicht aus Material 12". Die externen Verbindungspads 34 können auf der gegenüberliegenden Seite (der Unterseite) der Materialschicht 12" als piezoelektrische Materialschicht 12 angeordnet werden. Die Dicke der piezoelektrischen Materialschicht in den Ausführungsformen der 6 und 7 und die Dicke der Verbindungsschicht können gleich oder ähnlich zu den Ausführungsformen der 3 und 4 sein. Die Dicke der Materialschicht 12" in den 6 und 7 kann kleiner sein als die Dicke der Materialschicht 12' in den 3 und 4. Die Dicke der Materialschicht 12" in den 6 und 7 kann beispielsweise zwischen etwa 50 µm und etwa 300 µm liegen.
Die Substrate 12 der hier offenbarten akustischen Wellenvorrichtungen können eine einzelne Schicht eines einzelnen piezoelektrischen Materials beinhalten, zum Beispiel LiTaO₃ oder LiNbO₃, wie in den 2-8 dargestellt. Es sei jedochdarauf hingewiesen, dass in einigen Ausführungsformen die Substrate 12 einer der hier offenbarten akustischen Wellenvorrichtungen mehrschichtige piezoelektrische Substrate (Multilayer Piezoelectric Substrates; MPS) sein können. Wie in 9 dargestellt, kann ein MPS einen Körper mit mindestens einem, oder zwei oder mehr, zum Beispiel drei oder mehr piezoelektrischen Dünnfilmmaterialschichten 12A, 12B, 12C beinhalten. Die verschiedenen Schichten 12A, 12B, 12C können mindestens zwei verschiedene elektromechanische Kopplungskoeffizienten aufweisen. Die zentrale Schicht 12B kann den größten elektromechanischen Kopplungskoeffizienten von den Schichten 12A, 12B, 12B, 12C aufweisen. Diese Anordnung kann Energie einer akustischen Oberflächenwelle auf einer Oberfläche des MPS konzentrieren, so dass der elektromechanische Kopplungskoeffizient des MPS als Ganzes größer ist als derjenige jeder einzelnen piezoelektrischen Materialschicht. Geeignete Materialien für die verschiedenen piezoelektrischen Materialschichten 12A, 12B, 12C können z.B. ZnO, LiNbO₃, LiTaO₃, Pb[Zr_xTi_1-x]O₃ (PZT), PbTiO₃, BaTiO₃ oder Li₂B₄O₇ sein. In einigen Implementierungen kann nur eine der Schichten 12A, 12B, 12C oder zwei der Schichten 12A, 12B, 12C piezoelektrisches Material beinhalten oder daraus bestehen und die restlichen Schichten 12A, 12B, 12C können ein nicht-piezoelektrisches Material, zum Beispiel ein dielektrisches Material, umfassen oder daraus bestehen.
Die hier angegebenen akustischen Wellenbauelemente können in einer Vielzahl von verpackten Modulen implementiert werden. Nachstehend werden nun einige beispielhafte verpackte Module diskutiert, in denen alle geeigneten Prinzipien und Vorteile der hier vorgestellten verpackten akustischen Wellenvorrichtungen umgesetzt werden können. Die 10, 11 und 12 sind schematische Blockdiagramme von illustrativen verpackten Modulen und Vorrichtungen gemäß bestimmter Ausführungsformen.
Wie vorstehend erläutert, können Ausführungsformen der akustischen Oberflächenwellenelemente beispielsweise als Filter konfiguriert oder verwendet werden. Im Gegenzug kann ein Oberflächenwellenfilter (SAW) mit einem oder mehreren Oberflächenwellenelementen in ein Modul integriert und als Modul verpackt werden, das letztendlich in einer elektronischen Vorrichtung, wie beispielsweise einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, verwendet werden kann. 10 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für ein Modul 300 mit einem SAW-Filter 310 darstellt. Das SAW-Filter 310 kann auf einem oder mehreren Rohchips 320 mit einem oder mehreren Verbindungspads 322 implementiert werden. So kann das SAW-Filter 310 beispielsweise eine Verbindungsfläche 322, die einem Eingangskontakt für das SAW-Filter entspricht, und eine weitere Anschlussfläche 322, die einem Ausgangskontakt für das SAW-Filter entspricht, beinhalten. Das verpackte Modul 300 beinhaltet ein Verpackungssubstrat 330, das konfiguriert ist, um eine Vielzahl von Komponenten aufzunehmen, einschließlich des Rohchips 320. Eine Vielzahl von Verbindungspads 332 kann auf dem Verpackungssubstrat 330 angeordnet werden, und die verschiedenen Verbindungspads 322 des SAW-Filter-Rohchips 320 können mit den Verbindungspads 332 auf dem Verpackungssubstrat 330 über elektrische Verbinder 334 verbunden werden, die beispielsweise Löthöcker oder Drahtbondungen sein können, um die Weiterleitung verschiedener Signale zu dem und von dem SAW-Filter 310 zu ermöglichen. Das Modul 300 kann optional auch einen anderen Schaltungsrohchip 340 beinhalten, wie beispielsweise einen oder mehrere zusätzliche Filter, Verstärker, Vorfilter, Modulatoren, Demodulatoren, Abwärtswandler und dergleichen, so wie dies einem Durchschnittsfachmann im Gebiet der Halbleiterherstellung im Hinblick auf die hier angegebene Offenbarung bekannt ist. In einigen Ausführungsformen kann das Modul 300 auch eine oder mehrere Verpackungsstrukturen beinhalten, um beispielsweise Schutz zu bieten und die Handhabung des Moduls 300 zu erleichtern. Eine solche Verpackungsstruktur kann eine Umspritzung beinhalten, die um das Verpackungssubstrat 330 gebildet und dimensioniert ist, um die verschiedenen Schaltungen und Komponenten darauf im Wesentlichen zu verkapseln.
Verschiedene Beispiele und Ausführungsformen des SAW-Filters 310 können in einer Vielzahl von elektronischen Vorrichtungen verwendet werden. So kann das SAW-Filter 310 beispielsweise in einem Antennen-Duplexer eingesetzt werden, der wiederum in eine Vielzahl von elektronischen Vorrichtungen wie HF-Frontend-Modulen und Kommunikationsvorrichtungen integriert werden kann.
Unter Bezugnahme auf 11 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Frontend-Moduls 400 dargestellt, das in einer elektronischen Vorrichtung, wie beispielsweise einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung (z.B. einem Mobiltelefon), verwendet werden kann. Das Frontend-Modul 400 beinhaltet einen Antennenduplexer 410 mit einem gemeinsamen Knoten 402, einem Eingangsknoten 404 und einem Ausgangsknoten 406. Eine Antenne 510 ist mit dem gemeinsamen Knoten 402 verbunden.
Der Antennenduplexer 410 kann ein oder mehrere Sendefilter 412 beinhalten, die zwischen dem Eingangsknoten 404 und dem gemeinsamen Knoten 402 verbunden sind, und ein oder mehrere Empfangsfilter 414, die zwischen dem gemeinsamen Knoten 402 und dem Ausgangsknoten 406 verbunden sind. Das/die Durchlassband(er) des/der Sendefilter(s) unterscheiden sich von dem/den Durchlassband(en) der Empfangsfilter. Beispiele für das SAW-Filter 310 können verwendet werden, um das/die Sendefilter 412 und/oder das/die Empfangsfilter 414 zu bilden. Ein Induktor oder eine andere Anpassungskomponente 420 kann an dem gemeinsamen Knoten 402 angeschlossen sein.
Das Frontend-Modul 400 beinhaltet weiterhin eine Senderschaltung 432, die mit dem Eingangsknoten 404 des Duplexers 410 verbunden ist, und eine Empfängerschaltung 434, die mit dem Ausgangsknoten 406 des Duplexers 410 verbunden ist. Die Senderschaltung 432 kann Signale für die Übertragung über die Antenne 510 erzeugen, und die Empfängerschaltung 434 kann über die Antenne 510 empfangene Signale empfangen und verarbeiten. In einigen Ausführungsformen sind die Empfänger- und Senderschaltungen als separate Komponenten implementiert, wie in 11 dargestellt, jedoch können diese Komponenten in anderen Ausführungsformen in eine gemeinsame Sender-Empfänger-Schaltung oder ein gemeinsames Modul integriert werden. Wie Durchschnittsfachleute erkennen werden, kann das Frontend-Modul 400 andere Komponenten beinhalten, die nicht in 11 dargestellt sind, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Schalter, elektromagnetische Koppler, Verstärker, Prozessoren und dergleichen.
12 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels einer drahtlosen Vorrichtung 500 mit dem in 11 dargestellten Antennenduplexer 410. Die drahtlose Vorrichtung 500 kann ein Mobiltelefon, Smartphone, Tablett, Modem, Kommunikationsnetzwerk oder eine andere tragbare oder nicht tragbare Vorrichtung sein, die für Sprach- oder Datenkommunikation konfiguriert ist. Die drahtlose Vorrichtung 500 kann Signale von der Antenne 510 empfangen und senden. Die drahtlose Vorrichtung beinhaltet eine Ausführungsform eines Frontend-Moduls 400, ähnlich dem oben diskutierten mit Bezug auf 11. Das Frontend-Modul 400 beinhaltet den Duplexer 410, wie vorstehend erläutert. In dem in 12 dargestellten Beispiel beinhaltet das Frontend-Modul 400 weiterhin einen Antennenschalter 440, der konfiguriert werden kann, um zwischen verschiedenen Frequenzbändern oder Modi, wie beispielsweise Sende- und Empfangsmodi, zu wechseln. In dem in 12 dargestellten Beispiel ist der Antennenschalter 440 zwischen dem Duplexer 410 und der Antenne 510 positioniert; in anderen Beispielen kann der Duplexer 410 jedoch zwischen dem Antennenschalter 440 und der Antenne 510 positioniert sein. In weiteren Beispielen können der Antennenschalter 440 und der Duplexer 410 in ein einziges Bauteil integriert sein.
Das Frontend-Modul 400 beinhaltet einen Sender-Empfänger 430, der konfiguriert ist, um Signale für die Übertragung zu erzeugen oder empfangene Signale zu verarbeiten. Der Sender-Empfänger 430 kann die Senderschaltung 432, die mit dem Eingangsknoten 404 des Duplexers 410 verbunden werden kann, und die Empfängerschaltung 434, die mit dem Ausgangsknoten 406 des Duplexers 410 verbunden werden kann, wie im Beispiel von 10 gezeigt, beinhalten.
Signale, die für die Übertragung durch die Senderschaltung 432 erzeugt werden, werden von einem Leistungsverstärker (Power Amplifier; PA)-Modul 450 empfangen, das die erzeugten Signale von dem Sender-Empfänger 430 verstärkt. Das Leistungsverstärkermodul 450 kann einen oder mehrere Leistungsverstärker beinhalten. Das Leistungsverstärkermodul 450 kann zur Verstärkung einer Vielzahl von auf HF- oder andere Frequenzbänder bezogenen Übertragungssignalen verwendet werden. So kann das Leistungsverstärkermodul 450 beispielsweise ein Freigabesignal empfangen, mit dem der Ausgang des Leistungsverstärkers gepulst werden kann, um die Übertragung eines WLAN-Signals (Wireless Local Area Network; WLAN) oder eines anderen geeigneten gepulsten Signals zu unterstützen. Das Leistungsverstärkermodul 450 kann konfiguriert werden, um jede beliebige Signalart zu verstärken, einschließlich beispielsweise eines Global System for Mobile (GSM)-Signals, eines Code Division Multiple Access (CDMA)-Signals, eines W-CDMA-Signals, eines Long-Term Evolution (LTE)-Signals oder eines EDGE-Signals. In bestimmten Ausführungsformen können das Leistungsverstärkermodul 450 und die zugehörigen Komponenten einschließlich Schalter und dergleichen auf Galliumarsenid-(GaAs)-Substraten hergestellt werden, z.B. unter Verwendung von Tansistoren mit einer hohen Elektronenmobilität (High-Electron Mobility Transistors; pHEMT) oder Isoliergate-Bipolartransistoren (Insulated-Gate Bipolar Transistors; BiFET), oder auf einem Siliziumsubstrat unter Verwendung von Komplementär-Metalloxid-Halbleiter-(Complemtary Metal-Oxide Semiconductor; CMOS)-Feldeffekttransistoren.
Das Frontend-Modul 400 kann weiterhin ein rauscharmes Verstärkermodul 460 beinhalten, das Empfangssignale von der Antenne 510 verstärkt und die verstärkten Signale an die Empfängerschaltung 434 des Sender-Empfängers 430 liefert.
Die drahtlose Vorrichtung 500 von 12 beinhaltet weiterhin ein Power-Management-System (auch als Leistungsverwaltungssystem bezeichnet) 520, das mit dem Sender-Empfänger 430 verbunden ist und die Leistung für den Betrieb der drahtlosen Vorrichtung 500 verwaltet. Das Power-Management-System 520 kann auch den Betrieb eines Basisband-Subsystems 530 und verschiedener anderer Komponenten der drahtlosen Vorrichtung 500 steuern. Das Power-Management-System 520 kann eine Batterie (nicht dargestellt), die die verschiedenen Komponenten der drahtlosen Vorrichtung 500 mit Strom versorgt, beinhalten oder mit ihr verbunden sein. Das Power-Management-System 520 kann ferner einen oder mehrere Prozessoren oder Steuerungen (oder Controller) beinhalten, die beispielsweise die Übertragung von Signalen steuern können. In einer Ausführungsform ist das Basisband-Subsystem 530 mit einer Benutzerschnittstelle 540 verbunden, um verschiedene Ein- und Ausgaben von Sprache und/oder Daten zu ermöglichen, die dem Benutzer zur Verfügung gestellt und von ihm empfangen werden. Das Basisband-Subsystem 530 kann auch mit dem Speicher 550 verbunden sein, der konfiguriert ist, um Daten und/oder Anweisungen zu speichern, um den Betrieb der drahtlosen Vorrichtung zu erleichtern und/oder dem Benutzer die Speicherung von Informationen zu ermöglichen. Jede der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kann in Verbindung mit mobilen Geräten wie z. B. Mobiltelefonen implementiert werden. Die Prinzipien und Vorteile der Ausführungsformen können für alle Systeme oder Vorrichtungen, wie beispielsweise jede drahtlose Uplink-Kommunikationsvorrichtung, verwendet werden, die von einer der hier beschriebenen Ausführungsformen profitieren könnten. Die hier enthaltenen Lehren gelten für eine Vielzahl von Systemen. Obwohl diese Offenbarung einige exemplarische Ausführungsformen beinhaltet, können die hier beschriebenen Lehren auf eine Vielzahl von Strukturen angewendet werden. Jedes der hier beschriebenen Prinzipien und Vorteile kann in Verbindung mit HF-Schaltungen umgesetzt werden, die konfiguriert sind, um Signale in einem Bereich von etwa 30 kHz bis 5 GHz zu verarbeiten, beispielsweise in einem Bereich von etwa 600 MHz bis 2,7 GHz.
Aspekte dieser Offenbarung können in verschiedenen elektronischen Geräten umgesetzt werden. Beispiele für elektronische Vorrichtungen können unter anderem Unterhaltungselektronikprodukte, Teile von Unterhaltungselektronikprodukten wie verpackte Hochfrequenzmodule, drahtlose Uplink-Kommunikationsgeräte, drahtlose Kommunikationsinfrastruktur, elektronische Prüfgeräte usw. sein. Beispiele für elektronische Vorrichtungen können unter anderem ein Mobiltelefon wie ein Smartphone, eine tragbare Computervorrichtung wie eine intelligente Uhr oder ein Ohrhörer, ein Telefon, ein Fernseher, ein Computermonitor, ein Computer, ein Modem, ein tragbarer Computer, ein Laptop, ein Tablet-Computer, eine Mikrowelle, ein Kühlschrank, ein Fahrzeugelektroniksystem, wie beispielsweise ein Automobilelektroniksystem, ein Stereosystem, ein digitaler Musikplayer, ein Radio, eine Kamera, wie eine Digitalkamera, ein tragbarer Speicherchip, eine Waschmaschine, ein Trockner, eine Waschmaschine und ein Trockner, ein Kopierer, ein Faxgerät, ein Scanner, eine multifunktionale Peripherievorrichtung, eine Armbanduhr, eine Uhr usw. sein. Darüber hinaus können die elektronischen Geräte auch unfertige Produkte beinhalten.
Beispiel:

Es wurden Simulationen durchgeführt, um den thermischen Übergangswiderstand R von den IDT-Elektroden 14 zu den externen Bondungspads 34 in jeder der in den 2-7 dargestellten Ausführungsformen zu bestimmen. Die Simulationen für die Ausführungsformen der 2-4 wurden mit einer simulierten Vorrichtung durchgeführt, die die in den 13A-13C dargestellten Materialien und Abmessungen beinhaltet. Die Simulationen für die Ausführungsformen der 5-7 wurden mit einer simulierten Vorrichtung durchgeführt, die die in den 14A-14C dargestellten Materialien und Abmessungen beinhaltet. Die Ergebnisse der Simulationen waren wie folgt: Tabelle 2: Ergebnisse von Wärmewiderstandssimulationen

Ausführungsform	Thermischer Übergangswiderstand (Grad/W)
2 (Flip-Chip-Lithium-Tantalatsubstrat)	108
3 (Flip-Chip-Lithium-Tantalat und spinellbeschichtetes Substrat)	34
4 (Flip-Chip-Lithium-Tantalat und siliziumbeschichtetes Substrat)	12,6
5 (Lithium-Tantalat-Substrat)	84
6 (Lithium-Tantalat und spinellbeschichtetes Substrat)	22,3
7 (Lithium-Tantalat und siliziumbeschichtetes Substrat)	6,3

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass verpackte SAW-Vorrichtungen, die wie in den 5-7 dargestellt konfiguriert sind, einen mehr gewünschten (niedrigeren) thermischen Übergangswiderstand aufweisen als die entsprechenden verpackten SAW-Vorrichtungen der 2-4. Der thermische Übergangswiderstand nahm mit zunehmender Wärmeleitfähigkeit des Materials oder der Materialien, die die Substrate der verpackten Vorrichtungen bilden, ab.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Abmessungen und Merkmale der simulierten Geräte bzw. Vorrichtungen der 13A-13C und 14A-14C für ein Gerät mit einer Betriebsfrequenz zwischen 600 MH und 3,7 GHz gelten. Bei Geräten, die mit anderen Frequenzen arbeiten, können die Abmessungen und Merkmale, wie beispielsweise die Anzahl der Kontakte, die Dicke der Silizium- oder Spinell- oder piezoelektrischen Materialschichten, die Anzahl oder Anordnung der Elektrodenfinger usw., von dem hier dargestellten abweichen.
Sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes bedingt, ist der Wortlaut „umfasst“, „umfassen“, „beinhaltet“, „einschließend“ und dergleichen in einem integrativen Sinne auszulegen, im Gegensatz zu einem exklusiven oder erschöpfenden Sinne; das heißt, im Sinne von „einschließend, aber nicht beschränkt auf“. Das Wort „gekoppelt“, wie hier allgemein verwendet, bezieht sich auf zwei oder mehrere Elemente, die entweder direkt miteinander verbunden oder über ein oder mehrere Zwischenelemente verbunden sein können. Ebenso bezieht sich das Wort „verbunden“, wie es hier allgemein verwendet wird, auf zwei oder mehrere Elemente, die entweder direkt verbunden sein können oder über ein oder mehrere Zwischenelemente verbunden sein können. Darüber hinaus beziehen sich die Worte „hier“, „oben“, „unten“ und Worte von ähnlicher Bedeutung, wenn sie in dieser Offenbarung verwendet werden, auf diese Offenbarung als Ganzes und nicht auf einen bestimmten Teil dieser Offenbarung. Wenn der Kontext es zulässt, können Wörter in der obigen Detailbeschreibung mit der Ein- oder Pluralzahl auch die Plural- oder Einzahl beinhalten. Das Wort „oder“ in Bezug auf eine Liste von zwei oder mehr Elementen deckt alle folgenden Interpretationen des Wortes ab: eines der Elemente in der Liste, alle Elemente in der Liste und jede Kombination der Elemente in der Liste.
Darüber hinaus soll der hier verwendete bedingte Wortlaut, wie unter anderem „kann“, „könnte“, „könnte unter Umständen“, „könnte möglicherweise“, „z.B.“, „zum Beispiels“, „wie“ und dergleichen, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben oder anderweitig im Rahmen des verwendeten Kontextes verstanden, im Allgemeinen vermitteln, dass bestimmte Ausführungsformen bestimmte Merkmale, Elemente und/oder Zustände beinhalten, während andere Ausführungsformen bestimmte Merkmale, Elemente und/oder Zustände nicht beinhalten. Daher ist ein solcher bedingter Wortlaut im Allgemeinen nicht dazu bestimmt, zu implizieren, dass Merkmale, Elemente und/oder Zustände in irgendeiner Weise für eine oder mehrere Ausführungsformen erforderlich sind, oder dass eine oder mehrere Ausführungsformen notwendigerweise eine Logik beinhalten, um zu entscheiden, ob diese Merkmale, Elemente und/oder Zustände in einer bestimmten Ausführungsform enthalten sind oder ausgeführt werden sollen, mit oder ohne Eingabe oder Aufforderung durch den Autor.
Obwohl bestimmte Ausführungsformen beschrieben wurden, wurden diese Ausführungsformen nur beispielhaft dargestellt und sollen den Umfang der Offenbarung nicht einschränken. Tatsächlich können die hier beschriebenen neuartigen Vorrichtungen, Verfahren und Systeme in einer Vielzahl anderer Formen verkörpert sein; ferner können verschiedene Auslassungen, Substitutionen und Änderungen in der Ausbildung der hier beschriebenen Verfahren und Systeme vorgenommen werden, ohne von dem Grundgedanken der Offenbarung abzuweichen. Während beispielsweise Blöcke in einer bestimmten Anordnung dargestellt werden, können alternative Ausführungsformen ähnliche Funktionalitäten mit verschiedenen Komponenten und/oder Schaltungstopologien durchführen, und einige Blöcke können gelöscht, verschoben, hinzugefügt, untergliedert, kombiniert und/oder geändert werden. Jeder dieser Blöcke kann auf verschiedene Weise implementiert werden. Jede geeignete Kombination der Elemente und Handlungen der verschiedenen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kann zu weiteren Ausführungsformen kombiniert werden. Die beiliegenden Ansprüche und deren äquivalente Ausbildungen sollen solche Ausbildungen oder Modifikationen abdecken, die in den Schutzumfang und den Grundgedanken der Offenbarung fallen würden.

Claims

Akustische Wellenvorrichtung (10), umfassend: ein geschichtetes Substrat mit einer piezoelektrischen Materialschicht (12), die mit einer zweiten Materialschicht (12'; 12") verbunden ist, die ein Material mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit als die piezoelektrische Materialschicht (12) beinhaltet; interdigitale Wandlerelektroden (14), die auf einer Oberfläche der piezoelektrischen Materialschicht (12) angeordnet sind; Kontaktpads (32), die auf der piezoelektrischen Materialschicht (12) und in elektrischem Kontakt mit den interdigitalen Wandlerelektroden (14) angeordnet sind; externe Verbindungspads (34), die auf der zweiten Materialschicht (12'; 12") angeordnet sind; und leitende Durchkontaktierungen (30), die durch das geschichtete Substrat (12; 12'; 12'; 12") hindurchgehen und einen elektrischen Kontakt zwischen den Kontaktpads (32) und externen Verbindungspads (34) herstellen.
Akustische Wellenvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die zweite Materialschicht (12'; 12") ein dielektrisches Material beinhaltet.
Akustische Wellenvorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei die zweite Materialschicht (12'; 12") Spinell beinhaltet.
Akustische Wellenvorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei die zweite Materialschicht (12'; 12") Silizium beinhaltet.
Akustische Wellenvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend einen Hohlraum, der über den interdigitalen Wandlerelektroden (14) durch Wän und eine Kappe (28) mit einem dielektrischen Material definiert ist.
Akustische Wellenvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend eine Verbindungsschicht (22), die die piezoelektrische Materialschicht (12) mit der zweiten Materialschicht (12'; 12") verbindet.
Akustische Wellenvorrichtung (10) nach Anspruch 6, wobei die Verbindungsschicht (22) Siliziumdioxid umfasst.
Akustische Wellenvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die zweite Materialschicht (12'; 12") eine Dicke zwischen etwa 50 µm und etwa 150 µm aufweist.
Akustische Wellenvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die piezoelektrische Materialschicht (12) eine Dicke zwischen etwa 0,3 µm und etwa 20 µm aufweist.
Akustische Wellenvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die als akustischer Oberflächenwellenresonator konfiguriert ist.
Hochfrequenzfilter mit dem akustischen Oberflächenwellenresonator nach Anspruch 10.
Elektronikmodul mit dem Hochfrequenzfilter nach Anspruch 11.
Elektronische Vorrichtung mit dem Elektronikmodul nach Anspruch 12.
Hochfrequenzfilter, umfassend: mindestens eine akustische Wellenvorrichtung (10), die beinhaltet: ein geschichtetes Substrat mit einer piezoelektrischen Materialschicht (12), die mit einer zweiten Materialschicht (12'; 12") verbunden ist, die ein Material mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit als die piezoelektrische Materialschicht (12) beinhaltet; interdigitale Wandlerelektroden (14), die auf einer Oberfläche der piezoelektrischen Materialschicht (12) angeordnet sind; Kontaktpads (32), die auf der piezoelektrischen Materialschicht (12) und in elektrischem Kontakt mit den interdigitalen Wandlerelektroden (14) angeordnet sind; externe Verbindungspads (34), die auf der zweiten Materialschicht (12'; 12") angeordnet sind; und leitende Durchkontaktierungen (30), die durch das geschichtete Substrat (12; 12'; 12'; 12") hindurchgehen und einen elektrischen Kontakt zwischen den Kontaktpads (32) und externen Verbindungspads (34) herstellen.
Elektronikmodul, umfassend: mindestens ein Hochfrequenzfilter mit mindestens einer akustischen Wellenvorrichtung (10), die beinhaltet: ein geschichtetes Substrat mit einer piezoelektrischen Materialschicht (12), die mit einer zweiten Materialschicht (12'; 12") verbunden ist, die ein Material mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit als die piezoelektrische Materialschicht (12) beinhaltet; interdigitale Wandlerelektroden (14), die auf einer Oberfläche der piezoelektrischen Materialschicht (12) angeordnet sind; Kontaktpads (32), die auf der piezoelektrischen Materialschicht (12) und in elektrischem Kontakt mit den interdigitalen Wandlerelektroden (14) angeordnet sind; externe Verbindungspads (34), die auf der zweiten Materialschicht (12'; 12") angeordnet sind; und leitende Durchkontaktierungen (30), die durch das geschichtete Substrat (12; 12'; 12'; 12") hindurchgehen und einen elektrischen Kontakt zwischen den Kontaktpads (32) und externen Verbindungspads (34) herstellen.
Akustische Wellenvorrichtung (10), umfassend: ein geschichtetes Substrat mit einer piezoelektrischen Materialschicht (12), die mit einer zweiten Materialschicht (12'; 12") verbunden ist, die ein Material mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit als die piezoelektrische Materialschicht (12) beinhaltet; interdigitale Wandlerelektroden (14), die auf einer Oberfläche der piezoelektrischen Materialschicht (12) angeordnet sind; Kontaktpads (32), die auf der piezoelektrischen Materialschicht (12) und in elektrischem Kontakt mit den interdigitalen Wandlerelektroden (14) angeordnet sind; einen Hohlraum, der oberhalb der interdigitalen Wandlerelektroden (14) durch Wände und eine Kappe (28) mit einem dielektrischen Material definiert ist; externe Verbindungspads (34), die auf der Kappe (28) auf einer gegenüberliegenden Seite der Kappe (28) von dem Hohlraum angeordnet sind; und leitende Durchkontaktierungen (30), die durch die Kappe (28) verlaufen und einen elektrischen Kontakt zwischen den Kontaktpads (32) und externen Verbindungspads (34) herstellen.