JP2019193220A - バルク音響共振器を含むフィルター - Google Patents

Abstract

【課題】挿入損失を改善し、２次高調波歪み及び相互変調歪みを低減することができるフィルターを提供する。【解決手段】本発明の一実施形態によるフィルターは、少なくとも１つのシリーズ部と、上記少なくとも１つのシリーズ部と接地との間に配置される少なくとも１つのシャント部と、を含み、上記シリーズ部及び上記シャント部のうち少なくとも１つは、互いにＣ軸方向が反対方向となるように連結される第１共振器と第２共振器、上記第１共振器と直列に連結される第３共振器、及び上記第２共振器と直列に連結される第４共振器を含むことができる。【選択図】図５

Description

本発明は、バルク音響共振器を含むフィルターに関する。

近年、移動通信機器、化学及びバイオ機器などの急速な発達に伴い、このような機器に用いられる小型軽量フィルター、オシレーター（Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）、共振素子（Ｒｅｓｏｎａｎｔ ｅｌｅｍｅｎｔ）、音響共振質量センサー（Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｔ Ｍａｓｓ Ｓｅｎｓｏｒ）などの需要も増大している。

このような小型軽量フィルター、オシレーター、共振素子、音響共振質量センサーなどを実現する手段としては、薄膜バルク音響共振器（ＦＢＡＲ：Ｆｉｌｍ Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）が知られている。薄膜バルク音響共振器は、最小限のコストで大量生産が可能であり、超小型に実現可能であるという利点がある。また、フィルターの主な特性である高い品質係数（Ｑｕａｌｉｔｙ Ｆａｃｔｏｒ：Ｑ）値の実現が可能であり、マイクロ周波数帯でも使用可能であって、特に、ＰＣＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）とＤＣＳ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｒｄｌｅｓｓ Ｓｙｓｔｅｍ）帯域でも実現できるという利点がある。

通常、薄膜バルク音響共振器は、基板上に、第１電極、圧電層（Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｌａｙｅｒ）、及び第２電極を順に積層して実現される共振部を含む構造を有する。薄膜バルク音響共振器の動作原理を説明すると、先ず、第１及び第２電極に印加される電気エネルギーによって圧電層内に電界が誘起され、誘起された電界によって圧電層で圧電現象が発生し、共振部が所定の方向に振動する。その結果、振動方向と同一の方向にバルク音響波（Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）が発生して共振を引き起こすようになる。

米国公開特許第２００８−００８１３９８号

本発明の課題は、挿入損失を改善し、２次高調波歪み及び相互変調歪みを低減することができるフィルターを提供することにある。

本発明の一実施形態によるフィルターは、少なくとも１つのシリーズ部と、上記少なくとも１つのシリーズ部と接地との間に配置される少なくとも１つのシャント部と、を含み、上記シリーズ部及び上記シャント部のうち少なくとも１つは、互いにＣ軸方向が反対方向となるように連結される第１共振器と第２共振器、上記第１共振器と直列に連結される第３共振器、及び上記第２共振器と直列に連結される第４共振器を含むことができる。

本発明の一実施形態によるフィルターは、挿入損失を改善し、２次高調波歪み及び相互変調歪みを低減することができる。

本発明の一実施形態によるバルク音響共振器を示した断面図である。 本発明の一実施形態によるフィルターの例示的な回路図である。 逆並列に連結された複数のバルク音響共振器を示した回路図である。 逆直列に連結された複数のバルク音響共振器を示した回路図である。 本発明の一実施形態によるシリーズ部の回路図である。 本発明の他の実施形態によるシリーズ部の回路図である。 本発明の一実施形態によるシャント部の回路図である。 本発明の他の実施形態によるシャント部の回路図である。

後述する本発明についての詳細な説明は、本発明が実施できる特定の実施形態を例示として示す添付図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が本発明を十分に実施することができるように詳細に説明される。本発明の多様な実施形態は、互いに異なるが、相互排他的な必要はないことを理解すべきである。例えば、これに記載されている特定の形状、構造及び特徴は、一実施形態に関連して本発明の思想及び範囲を逸脱することなく他の実施形態に実現され得る。また、それぞれの開示された実施形態における個別構成要素の位置または配置は、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく変更され得ることを理解するべきである。従って、後述する詳細な説明は限定的な意味で扱うものではなく、本発明の範囲は、その請求範囲が主張するものと均等な全ての範囲と共に、添付した請求範囲によってのみ限定される。図面において、類似の参照符号は、様々な側面にわたって同一または類似の機能を示す。

以下では、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できるように、本発明の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態によるバルク音響共振器を示した断面図である。

図１を参照すると、本発明の一実施形態によるバルク音響共振器１０は、薄膜バルク音響共振器（ＦＢＡＲ：Ｆｉｌｍ Ｂｕｌｋ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）であることができる。

バルク音響共振器１０は、基板１１０、絶縁層１２０、エアキャビティ１１２、及び共振部１３５を含む積層構造体と、上記積層構造体と結合するキャップ２００と、を含むことができる。

基板１１０は、通常のシリコン基板で構成されることができ、基板１１０の上面には、基板１１０に対して共振部１３５を電気的に隔離させる絶縁層１２０が設けられることができる。絶縁層１２０は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）及び酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_２）のうち１つを化学気相蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＲＦマグネトロンスパッタリング（ＲＦ Ｍａｇｎｅｔｒｏｎ Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、またはエバポレーション（Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）することで基板１１０上に形成されることができる。

絶縁層１２０上にはエアキャビティ１１２が配置されることができる。エアキャビティ１１２は、共振部１３５が所定方向に振動できるように、共振部１３５の下部に位置することができる。エアキャビティ１１２は、絶縁層１２０上にエアキャビティ犠牲層パターンを形成し、次いで、エアキャビティ犠牲層パターン上にメンブレン１３０を形成した後、エアキャビティ犠牲層パターンをエッチングすることで除去する工程により形成される。メンブレン１３０は、酸化保護膜としての機能、または基板１１０を保護する保護層としての機能を果たすことができる。

絶縁層１２０とエアキャビティ１１２との間には、エッチング阻止層１２５がさらに形成されることができる。エッチング阻止層１２５は、エッチング工程中に基板１１０及び絶縁層１２０を保護する役割を果たすとともに、エッチング阻止層１２５上に他の様々な層が蒸着されるにおいて必要な基礎の役割を果たすことができる。

共振部１３５は、メンブレン１３０上に順に積層された第１電極１４０、圧電層１５０、及び第２電極１６０を含むことができる。第１電極１４０、圧電層１５０、及び第２電極１６０の順に垂直方向に重なった共通領域は、エアキャビティ１１２の上部に位置することができる。第１電極１４０及び第２電極１６０は、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、白金（Ｐｔ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、イリジウム（Ｉｒ）、及びニッケル（Ｎｉ）のうち１つまたはこれらの合金で形成されることができる。

圧電層１５０は、電気的エネルギーを弾性波形態の機械的エネルギーに変換する圧電効果を起こす部分であって、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ；ＰｂＺｒＴｉＯ）のうち１つで形成されることができる。また、圧電層１５０は希土類金属（Ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ｍｅｔａｌ）をさらに含むことができる。一例として、希土類金属は、スカンジウム（Ｓｃ）、エルビウム（Ｅｒ）、イットリウム（Ｙ）、及びランタン（Ｌａ）のうち少なくとも１つを含むことができ、圧電層１５０は希土類金属を１〜２０ａｔ％ほど含むことができる。

第１電極１４０の下部には、圧電層１５０の結晶配向性を向上させるためのシード（Ｓｅｅｄ）層がさらに配置されることができる。シード層は、圧電層１５０と同一の結晶性を有する窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ；ＰｂＺｒＴｉＯ）のうち１つで形成されることができる。

共振部１３５は、活性領域と非活性領域に区画されることができる。共振部１３５の活性領域は、第１電極１４０及び第２電極１６０に無線周波数信号のような電気エネルギーが印加される際に、圧電層１５０で発生する圧電現象によって所定の方向に振動して共振する領域であって、エアキャビティ１１２の上部において、第１電極１４０、圧電層１５０、及び第２電極１６０が垂直方向に重なっている領域に該当する。共振部１３５の非活性領域は、第１電極１４０及び第２電極１６０に電気エネルギーが印加されても圧電現象によって共振しない領域であって、活性領域の外側の領域に該当する。

共振部１３５は、圧電現象を用いて特定の周波数を有する無線周波数信号を出力する。具体的に、共振部１３５は、圧電層１５０の圧電現象による振動に対応する共振周波数を有する無線周波数信号を出力することができる。

保護層１７０は、共振部１３５の第２電極１６０上に配置され、第２電極１６０が外部に露出することを防止することができる。保護層１７０は、酸化ケイ素系、窒化ケイ素系、及び窒化アルミニウム系のうち１つの絶縁物質で形成されることができる。図１には、１つの積層構造体が１つのキャップ２００に収容される様子が示されているが、１つのキャップ２００には複数の積層構造体が収容されることができ、複数の積層構造体のそれぞれは、設計に従って互いに連結されることができる。この際、複数の積層構造体は、外部に露出した第１電極１４０及び第２電極１６０に設けられた配線電極を介して互いに連結されることができる。

キャップ２００は積層構造体と接合し、共振部１３５を外部環境から保護することができる。キャップ２００は、共振部１３５が収容される内部空間を備えるカバーの形態に形成されることができる。具体的に、キャップ２００は、共振部１３５を収容できるように中央に収容部が形成されることができ、端部で積層構造体と結合することができる。端部は特定領域で接合剤２５０によって基板１１０と直／間接的に接合されることができる。図１には、キャップ２００が、基板１１０上に積層される保護層１７０と接合される様子が示されているが、これに限定されず、保護層１７０を貫通してメンブレン１３０、エッチング阻止層１２５、絶縁層１２０、及び基板１１０のうち少なくとも１つと接合されることができる。

キャップ２００は共晶接合（ｅｕｔｅｃｔｉｃ ｂｏｎｄｉｎｇ）により基板１１０と接合されることができる。この場合、基板１１０と共晶接合が可能な接合剤２５０を積層構造体上に蒸着した後、基板ウエハーとキャップウエハーを加圧及び加熱することで接合することができる。接合剤２５０は、銅（Ｃｕ）−スズ（Ｓｎ）の共晶（ｅｕｔｅｃｔｉｃ）物質を含むことができ、その他にも半田ボールを含むことができる。

基板１１０の下部面には、基板１１０を厚さ方向に貫通する少なくとも１つのビアホール１１３が形成されることができる。ビアホール１１３は、基板１１０の他にも、絶縁層１２０、エッチング阻止層１２５、メンブレン１３０のうち一部を厚さ方向に貫通することができる。ビアホール１１３の内部には接続パターン１１４が形成されることができ、接続パターン１１４は、ビアホール１１３の内部面、すなわち、内壁全体に形成されることができる。

接続パターン１１４はビアホール１１３の内部面に導電層を形成することで製造されることができる。例えば、接続パターン１１４は、ビアホール１１３の内壁に沿って金や銅などの導電性金属を蒸着するか、塗布、または充填することで形成することができる。一例として、接続パターン１１４はチタン（Ｔｉ）−銅（Ｃｕ）の合金で製造されることができる。

接続パターン１１４は第１電極１４０及び第２電極１６０のうち少なくとも１つに連結されることができる。一例として、接続パターン１１４は、基板１１０、メンブレン１３０、第１電極１４０、及び圧電層１５０のうち少なくとも一部を貫通して第１電極１４０及び第２電極１６０のうち少なくとも１つに電気的に連結されることができる。ビアホール１１３の内部面に形成された接続パターン１１４は基板１１０の下部面側に延び、基板１１０の下部面に設けられる基板用接続パッド１１５と連結されることができる。これにより、接続パターン１１４は、第１電極１４０及び第２電極１６０を基板用接続パッド１１５と電気的に連結することができる。

基板用接続パッド１１５は、バルク音響共振器１０の下部に配置され得る外部基板とバンプを介して電気的に連結されることができる。基板用接続パッド１１５を介して第１及び第２電極１４０、１６０に印加される信号に応じて、バルク音響共振器１０は無線周波数信号のフィルタリング動作を行うことができる。

図２は本発明の一実施形態によるフィルターの例示的な回路図である。

図２を参照すると、フィルター１０００は、少なくとも１つのシリーズ部１１００と、少なくとも１つのシリーズ部１１００と接地との間に配置される少なくとも１つのシャント部１２００と、を含むことができる。フィルター１０００は、図２に示されたように、ラダー型（ｌａｄｄｅｒ ｔｙｐｅ）フィルターの構造で形成されてもよく、これと異なって、ラティス型（ｌａｔｔｉｃｅ ｔｙｐｅ）フィルターの構造で形成されてもよい。

少なくとも１つのシリーズ部１１００は、入力信号ＲＦｉｎが入力される信号入力端と出力信号ＲＦｏｕｔが出力される信号出力端との間に連結されることができ、シャント部１２００は、上記信号出力端と接地との間に連結されることができる。図２には、フィルター１０００が１つのシリーズ部１１００及びシャント部１２００を備える様子が示されているが、複数のシリーズ部１１００及びシャント部１２００が備えられてもよい。複数のシリーズ部１１００及びシャント部１２００が備えられる場合、複数のシリーズ部１１００が互いに直列に連結され、直列に連結されたシリーズ部１１００の間のノードのうち一部と接地との間にシャント部１２００が配置されることができる。

少なくとも１つのシリーズ部１１００及び少なくとも１つのシャント部１２００のそれぞれは、図１に示されたバルク音響共振器を少なくとも１つ備えることができ、少なくとも１つのバルク音響共振器は、逆並列及び逆直列のうち少なくとも１つの方式により連結されることができる。

図３は逆並列に連結された複数のバルク音響共振器を示した回路図であり、図４は逆直列に連結された複数のバルク音響共振器を示した回路図である。

図３及び図４を参照すると、図３の２つのバルク音響共振器３１０、３２０は互いに逆並列（ａｎｔｉ−ｐａｒａｌｌｅｌ）に連結されており、図４の２つのバルク音響共振器４１０、４２０は互いに逆直列（ａｎｔｉ−ｓｅｒｉａｌ）に連結されている。ここで、逆並列とは、２つのバルク音響共振器のＣ軸方向（Ｃａｘｉｓ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）が反対方向となるように並列に連結されていることを意味し、逆直列とは、２つのバルク音響共振器のＣ軸方向（Ｃａｘｉｓ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）が反対方向となるように直列に連結されていることを意味すると理解することができる。

図３及び図４に示されたバルク音響共振器に無線周波数信号が印加される場合、２つのバルク音響共振器はそのＣ軸方向が反対方向となるように並列または直列に連結されているため、２つのバルク音響共振器のうち１つと他の１つの振動状態（ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｓｔａｔｅ）が互いに異なり得る。例えば、１つのバルク音響共振器が拡張状態（ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｓｔａｔｅ）となる場合、他の１つのバルク音響共振器は収縮状態（ｃｏｎｔｒａｃｔｉｏｎ ｓｔａｔｅ）となり得る。したがって、２つのバルク音響共振器の反対刺激状態により、バルク音響共振器のそれぞれの非線形特性が互いに相殺（ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）されることができる。

近年、無線周波数通信の需要の急増と技術発展に伴い、限定された周波数資源を効果的に用いるために、帯域（Ｂａｎｄ）間の間隔が細くなっている。したがって、他の帯域との干渉を最小化するための技術が求められている。無線端末機用無線周波数フィルターの場合、他の帯域との干渉を最小化するためには、挿入損失特性を改善する必要がある。また、他の帯域の周波数に干渉を与える２次高調波歪み（２ＨＤ：２ｎｄ Ｈａｒｍｏｎｉｃ ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）及び相互変調歪み（ＩＭＤ：Ｉｎｔｅｒｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）の現象を低減する必要がある。

バルク音響共振器を用いたフィルターの場合、位相（Ｐｈａｓｅ）が反対である同一のバルク音響共振器を逆並列（ａｎｔｉ−ｐａｒａｌｌｅｌ）または逆直列（ａｎｔｉ−ｓｅｒｉａｌ）の構造で連結することで、挿入損失を改善し、２次高調波歪み現象及び相互変調歪み現象を低減することができる。しかし、この場合にも、フィルターのインピーダンスマッチングのために逆並列（ａｎｔｉ−ｐａｒａｌｌｅｌ）に連結される一対のバルク音響共振器が小さくなりすぎる問題や、逆直列（ａｎｔｉ−ｓｅｒｉａｌ）に連結される一対のバルク音響共振器が大きくなりすぎる問題がある。このような問題は、挿入損失の改善、２次高調波歪み現象及び相互変調歪み現象の低減において限界として作用し得る。

本発明の一実施形態によるフィルターは、逆並列（ａｎｔｉ−ｐａｒａｌｌｅｌ）の構造で連結される一対のバルク音響共振器のそれぞれに逆直列（ａｎｔｉ−ｓｅｒｉａｌ）の共振器を連結するか、逆直列（ａｎｔｉ−ｓｅｒｉｅｓ）の構造で連結される一対のバルク音響共振器のそれぞれに逆並列（ａｎｔｉ−ｐａｒａｌｌｅｌ）の共振器を連結することで、バルク音響共振器のサイズを調節することができ、挿入損失、２次高調波歪み現象及び相互変調歪み現象を効果的に改善することができる。

図５は本発明の一実施形態によるシリーズ部の回路図である。

図２及び図５を参照すると、本発明の一実施形態によるシリーズ部１１００＿１は少なくとも４つのシリーズ共振器を含むことができる。少なくとも４つのバルク音響共振器は第１〜第４シリーズ共振器１１１０、１１２０、１１３０、１１４０を含むことができる。第１〜第４シリーズ共振器１１１０、１１２０、１１３０、１１４０は、フィルター１０００の入力信号ＲＦｉｎが入力される信号入力端と、出力信号ＲＦｏｕｔが出力される信号出力端との間に配置されることができる。

第１〜第４シリーズ共振器１１１０、１１２０、１１３０、１１４０のうち、第１シリーズ共振器１１１０と第２シリーズ共振器１１２０は互いに直列連結されることができ、第３シリーズ共振器１１３０と第４シリーズ共振器１１４０は互いに直列連結されることができる。また、直列に連結される第１シリーズ共振器１１１０及び第２シリーズ共振器１１２０と、直列に連結される第３シリーズ共振器１１３０及び第４シリーズ共振器１１４０とは、互いに並列に連結されることができる。

第１シリーズ共振器１１１０及び第３シリーズ共振器１１３０は、互いにＣ軸方向が反対方向となるように連結されることができ、サイズが実質的に同一であることができる。ここで、実質的に同一であるということは、予め設定された範囲内でまたは誤差範囲内で両共振器のサイズが同一であることを意味する。第１シリーズ共振器１１１０及び第３シリーズ共振器１１３０のそれぞれは、図３の２つのバルク音響共振器３１０、３２０に対応することができる。

第１シリーズ共振器１１１０及び第２シリーズ共振器１１２０は互いに逆直列関係にあることができ、第１シリーズ共振器１１１０及び第２シリーズ共振器１１２０はサイズが実質的に同一であることができる。また、第３シリーズ共振器１１３０及び第４シリーズ共振器１１４０は互いに逆直列関係にあることができ、第３シリーズ共振器１１３０及び第４シリーズ共振器１１４０はサイズが実質的に同一であることができる。

下記表１は、図５の回路を図２に示されたフィルターのシリーズ部に適用した実施例、及び図３の回路を図２に示されたフィルターのシリーズ部に適用した比較例において、各バルク音響共振器のサイズ及び挿入損失を示す表である。表１において、比較例と実施例は、シリーズ部の構成が異なり、シャント部の構成は同一であって、比較例と実施例が同一の周波数帯をフィルタリングすると仮定する。

表１を参照すると、逆並列（ａｎｔｉ−ｐａｒａｌｌｅｌ）関係の第１シリーズ共振器１１１０及び第３シリーズ共振器１１３０のそれぞれに、逆直列（ａｎｔｉ−ｓｅｒｉａｌ）関係の第２シリーズ共振器１１２０及び第４シリーズ共振器１１４０を連結することで、第１シリーズ共振器１１１０及び第３シリーズ共振器１１３０のうち少なくとも１つのサイズを８９．００１３μｍから１００．３５５μｍに増加させることができる。共振器のサイズが増加することにより、送信フィルターのロールオフ（Ｒｏｌｌ−ｏｆｆ）が改善されるため、フィルターの挿入損失が１．５５３ｄＢから１．５０５ｄＢに改善されることができ、２次高調波歪み現象及び相互変調歪み現象が効果的に低減されることができる。

図６は本発明の他の実施形態によるシリーズ部の回路図である。

図２及び図６を参照すると、本発明の一実施形態によるシリーズ部１１００＿２は少なくとも４つのシリーズ共振器を含むことができる。少なくとも４つのバルク音響共振器は第５〜第８シリーズ共振器１１５０、１１６０、１１７０、１１８０を含むことができる。第５〜第８シリーズ共振器１１５０、１１６０、１１７０、１１８０は、フィルター１０００の入力信号ＲＦｉｎが入力される信号入力端と、出力信号ＲＦｏｕｔが出力される信号出力端との間に配置されることができる。

第５〜第８シリーズ共振器１１５０、１１６０、１１７０、１１８０のうち、第５シリーズ共振器１１５０と第６シリーズ共振器１１６０は互いに並列連結されることができ、第７シリーズ共振器１１７０と第８シリーズ共振器１１８０は互いに並列連結されることができる。また、並列連結される第５シリーズ共振器１１５０及び第６シリーズ共振器１１６０と、並列連結される第７シリーズ共振器１１７０及び第８シリーズ共振器１１８０とは、互いに直列に連結されることができる。

第５シリーズ共振器１１５０及び第７シリーズ共振器１１７０は、互いにＣ軸方向が反対方向となるように連結されることができ、サイズが実質的に同一であることができる。具体的に、第５シリーズ共振器１１５０及び第７シリーズ共振器１１７０はそれぞれ、図４の２つのバルク音響共振器４１０、４２０に対応することができる。この際、第５シリーズ共振器１１５０及び第６シリーズ共振器１１６０は互いに逆並列関係にあることができ、サイズが実質的に同一であることができる。また、第７シリーズ共振器１１７０及び第８シリーズ共振器１１８０は互いに逆並列関係にあることができ、サイズが実質的に同一であることができる。

下記表２は、図６の回路を図２に示されたフィルターのシリーズ部に適用した実施例、及び図４の回路を図２に示されたフィルターのシリーズ部に適用した比較例において、各バルク音響共振器のサイズ及び挿入損失を示す表である。表２において、比較例と実施例は、シリーズ部の構成が異なり、シャント部の構成は同一であって、比較例と実施例が同一の周波数帯をフィルタリングするものと仮定する。

表２を参照すると、逆直列（ａｎｔｉ−ｐａｒａｌｌｅｌ）関係の第５シリーズ共振器１１５０及び第７シリーズ共振器１１７０のそれぞれに、逆並列（ａｎｔｉ−ｓｅｒｉａｌ）関係の第６シリーズ共振器１１６０及び第８シリーズ共振器１１８０を連結することで、第５シリーズ共振器１１５０及び第７シリーズ共振器１１７０のうち１つのサイズを１４４．６２７μｍから１２０．９μｍに減少させることができる。共振器のサイズが減少することにより、インピーダンスマッチングが改善されるため、フィルターの挿入損失が１．４１５ｄＢから１．３６５ｄＢに改善されることができ、２次高調波歪み現象及び相互変調歪み現象が効果的に低減されることができる。

図７は本発明の一実施形態によるシャント部の回路図である。

図２及び図７を参照すると、本発明の一実施形態によるシャント部１２００＿１は少なくとも４つのシャント共振器を含むことができる。少なくとも４つのバルク音響共振器は第１〜第４シャント共振器１２１０、１２２０、１２３０、１２４０を含むことができる。第１〜第４シャント共振器１２１０、１２２０、１２３０、１２４０は、出力信号ＲＦｏｕｔが出力される信号出力端と接地との間、または複数のシリーズ部の間のノードと接地との間に配置されることができる。

第１〜第４シャント共振器１２１０、１２２０、１２３０、１２４０のうち、第１シャント共振器１２１０と第２シャント共振器１２２０は互いに直列連結されることができ、第３シャント共振器１２３０と第４シャント共振器１２４０は互いに直列連結されることができる。また、直列に連結される第１シャント共振器１２１０及び第２シャント共振器１２２０と、直列に連結される第３シャント共振器１２３０及び第４シャント共振器１２４０とは、互いに並列に連結されることができる。

第１シャント共振器１２１０及び第３シャント共振器１２３０は、互いにＣ軸方向が反対方向となるように連結されることができ、サイズが実質的に同一であることができる。具体的に、第１シャント共振器１２１０及び第３シャント共振器１２３０はそれぞれ、図３の２つのバルク音響共振器３１０、３２０に対応することができる。この際、第１シャント共振器１２１０及び第２シャント共振器１２２０は互いに逆直列関係にあることができ、サイズが実質的に同一であることができる。また、第３シャント共振器１２３０及び第４シャント共振器１２４０は互いに逆直列関係にあることができ、サイズが実質的に同一であることができる。

図８は本発明の他の実施形態によるシャント部の回路図である。

図２及び図８を参照すると、本発明の一実施形態によるシャント部１２００＿２は少なくとも４つのシャント共振器を含むことができる。少なくとも４つのバルク音響共振器は第５〜第８シャント共振器１２５０、１２６０、１２７０、１２８０を含むことができる。第５〜第８シャント共振器１２５０、１２６０、１２７０、１２８０は、フィルター１０００の入力信号ＲＦｉｎが入力される信号入力端と、出力信号ＲＦｏｕｔが出力される信号出力端との間に連結されることができる。

第５〜第８シャント共振器１２５０、１２６０、１２７０、１２８０のうち、第５シャント共振器１２５０と第６シャント共振器１２６０は互いに並列連結されることができ、第７シャント共振器１２７０と第８シャント共振器１２８０は互いに並列連結されることができる。また、並列連結される第５シャント共振器１２５０及び第６シャント共振器１２６０と、並列連結される第７シャント共振器１２７０及び第８シャント共振器１２８０とは、互いに直列に連結されることができる。

第５シャント共振器１２５０及び第７シャント共振器１２７０は、互いにＣ軸方向が反対方向となるように連結されることができ、一例として、サイズが実質的に同一であることができる。具体的に、第５シャント共振器１２５０及び第７シャント共振器１２７０はそれぞれ、図４の２つのバルク音響共振器４１０、４２０に対応することができる。この際、第５シャント共振器１２５０及び第６シャント共振器１２６０は互いに逆並列関係にあることができ、サイズが実質的に同一であることができる。また、第７シャント共振器１２７０及び第８シャント共振器１２８０は互いに逆並列関係にあることができ、サイズが実質的に同一であることができる。

以上、具体的な構成要素などの特定事項と限定された実施形態及び図面によって本発明を説明したが、これは、本発明のより全体的な理解のために提供されるものにすぎず、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、このような記載から様々な修正及び変形を加えることが可能である。

したがって、本発明の思想は上述の実施形態に限定されるものではない。本発明の保護範囲は添付の特許請求の範囲だけでなく、それと同等の範囲内にある全ての変形は、本発明の思想の範囲に含まれると解釈されるべきである。

１１０ 基板
１１２ エアキャビティ
１１３ ビアホール
１１４ 接続パターン
１１５ 基板用接続パッド
１２５ エッチング阻止層
１３０ メンブレン
１３５ 共振部
１４０ 第１電極
１５０ 圧電層
１６０ 第２電極
１７０ 保護層
２００ キャップ
２５０ 接合剤
１０００ フィルター
１１００、１１００＿１、１１００＿２ シリーズ部
１２００、１２００＿１、１２００＿２ シャント部
３１０、３２０、４１０、４２０ バルク音響共振器
１１１０、１１２０、１１３０、１１４０、１１５０、１１６０、１１７０、１１８０ シリーズ共振器
１２１０、１２２０、１２３０、１２４０、１２５０、１２６０、１２７０、 １２８０ シャント共振器

Claims (14)

1. 少なくとも１つのシリーズ部と、
   前記少なくとも１つのシリーズ部と接地との間に配置される少なくとも１つのシャント部と、を含むフィルターであって、
   前記シリーズ部及び前記シャント部のうち少なくとも１つは、互いにＣ軸方向が反対方向となるように連結される第１共振器と第２共振器、前記第１共振器と直列に連結される第３共振器、及び前記第２共振器と直列に連結される第４共振器を含む、フィルター。
2. 直列に連結される前記第１共振器及び第３共振器と、直列に連結される前記第２共振器及び第４共振器とが並列に連結される、請求項１に記載のフィルター。
3. 前記第１共振器と前記第３共振器が逆直列に連結される、請求項１または２に記載のフィルター。
4. 前記第２共振器と前記第４共振器が逆直列に連結される、請求項１から３のいずれか一項に記載のフィルター。
5. 前記第１共振器及び前記第２共振器はサイズが実質的に同一である、請求項１から４のいずれか一項に記載のフィルター。
6. 前記第１共振器及び前記第３共振器はサイズが実質的に同一である、請求項１から５のいずれか一項に記載のフィルター。
7. 前記第２共振器及び前記第４共振器はサイズが実質的に同一である、請求項１から６のいずれか一項に記載のフィルター。
8. 少なくとも１つのシリーズ部と、
   前記少なくとも１つのシリーズ部と接地との間に配置される少なくとも１つのシャント部と、を含むフィルターであって、
   前記シリーズ部及び前記シャント部のうち少なくとも１つは、互いにＣ軸方向が反対方向となるように連結される第１共振器と第２共振器、前記第１共振器と並列に連結される第３共振器、及び前記第２共振器と並列に連結される第４共振器を含む、フィルター。
9. 並列に連結される前記第１共振器及び第３共振器と、並列に連結される前記第２共振器及び第４共振器とが直列に連結される、請求項８に記載のフィルター。
10. 前記第１共振器と前記第３共振器が逆並列に連結される、請求項８または９に記載のフィルター。
11. 前記第２共振器と前記第４共振器が逆並列に連結される、請求項８から１０のいずれか一項に記載のフィルター。
12. 前記第１共振器及び前記第２共振器はサイズが実質的に同一である、請求項８から１１のいずれか一項に記載のフィルター。
13. 前記第１共振器及び前記第３共振器はサイズが実質的に同一である、請求項８から１２のいずれか一項に記載のフィルター。
14. 前記第２共振器及び前記第４共振器はサイズが実質的に同一である、請求項８から１３のいずれか一項に記載のフィルター。