JP2020191637A - 散乱側面を備えた陥凹フレームを含む薄膜バルク弾性共振器 - Google Patents

散乱側面を備えた陥凹フレームを含む薄膜バルク弾性共振器 Download PDF

Info

Publication number
JP2020191637A
JP2020191637A JP2020088940A JP2020088940A JP2020191637A JP 2020191637 A JP2020191637 A JP 2020191637A JP 2020088940 A JP2020088940 A JP 2020088940A JP 2020088940 A JP2020088940 A JP 2020088940A JP 2020191637 A JP2020191637 A JP 2020191637A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fbar
frame region
recessed frame
undulating
elastic wave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020088940A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020191637A5 (ja
Inventor
ジエンソン リウ、
Jiansong Liu
ジエンソン リウ、
ユーハオ リウ、
Yuhao Liu
ユーハオ リウ、
リー チェン、
Li Chen
リー チェン、
イーリウ ワン、
Yiliu Wang
イーリウ ワン、
ベンジャミン ポール アボット、
Paul Abbott Benjamin
ベンジャミン ポール アボット、
グァン ジェ シン、
Kwang Jae Shin
グァン ジェ シン、
チュン シン ラム、
Chun Sing Lam
チュン シン ラム、
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Skyworks Global Pte Ltd
Original Assignee
Skyworks Global Pte Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Skyworks Global Pte Ltd filed Critical Skyworks Global Pte Ltd
Publication of JP2020191637A publication Critical patent/JP2020191637A/ja
Publication of JP2020191637A5 publication Critical patent/JP2020191637A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/02007Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02086Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H03H9/0211Means for compensation or elimination of undesirable effects of reflections
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/0004Impedance-matching networks
    • H03H9/0014Impedance-matching networks using bulk acoustic wave devices
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/02007Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02086Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H03H9/02118Means for compensation or elimination of undesirable effects of lateral leakage between adjacent resonators
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/15Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/17Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator
    • H03H9/171Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having a single resonator implemented with thin-film techniques, i.e. of the film bulk acoustic resonator [FBAR] type
    • H03H9/172Means for mounting on a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume
    • H03H9/173Air-gaps
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46Filters
    • H03H9/54Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
    • H03H9/56Monolithic crystal filters
    • H03H9/564Monolithic crystal filters implemented with thin-film techniques
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/70Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H9/703Networks using bulk acoustic wave devices
    • H03H9/706Duplexers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40Circuits

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

【課題】スプリアス信号を軽減する方法、弾性波デバイス及び構造物を提供する。【解決手段】薄膜バルク弾性波共振器FBAR100は、基板110上に配置される。基板110は、二酸化ケイ素の誘電表面層110Aを含むシリコン基板であり、圧電材料115、例えば窒化アルミニウム(AlN)の層又は膜を含む。頂部電極120は、圧電材料の上に配置され、底部電極125は、圧電材料の下に配置される。キャビティ135が、底部電極125と基板110の表面層110Aとを覆う誘電材料130の層の下方に画定される。単数又は複数の陥凹フレーム領域155は、中心領域150の側方範囲の境界を定めて当該側方範囲を画定する。陥凹フレーム領域155は、頂部電極120の上に、中心領域150よりも誘電材料130の薄い層を有するエリアによって画定される。FBARは、起伏のある周縁を含む陥凹フレーム領域を含む。【選択図】図1

Description

本開示の実施形態は、弾性波デバイス及び構造物と、これらにおいてスプリアス信号を軽減する方法とに関する。
弾性波デバイス、例えばバルク弾性波(BAW)デバイスは、無線周波数電子システムにおけるフィルタのコンポーネントとして利用することができる。例えば、携帯電話機の無線周波数フロントエンドにおけるフィルタは、弾性波フィルタを含み得る。2つの弾性波フィルタをデュプレクサとして配列することができる。
一つの側面によれば、起伏のある周縁を含む陥凹フレーム領域を含む薄膜バルク弾性波共振器(FBAR)が与えられる。
いくつかの実施形態において、起伏のある周縁は、陥凹フレーム領域の内側周縁である。
いくつかの実施形態において、陥凹フレーム領域の外側周縁は起伏がない。
いくつかの実施形態において、起伏のある周縁は、陥凹フレーム領域の外側周縁である。
いくつかの実施形態において、陥凹フレーム領域の内側周縁は起伏がない。
いくつかの実施形態において、陥凹フレーム領域は、起伏のある内側周縁と起伏のある外側周縁との双方を含む。
いくつかの実施形態において、内側周縁の起伏は、外側周縁の起伏と同相である。
いくつかの実施形態において、内側周縁の起伏は、外側周縁の起伏と位相がずれる。
いくつかの実施形態において、FBARはさらに、起伏のある周縁を含む隆起フレーム領域を含む。
いくつかの実施形態において、隆起フレーム領域は、起伏のある内側周縁を含む。
いくつかの実施形態において、周縁の起伏は周期的である。
いくつかの実施形態において、周縁の起伏は非周期的である。
いくつかの実施形態において、陥凹フレーム領域はアポダイズ状態にされる。
いくつかの実施形態において、陥凹フレーム領域は非アポダイズ状態にされる。
他側面によれば、起伏のある周縁を含む陥凹フレーム領域を有する薄膜バルク弾性波共振器(FBAR)を含む無線周波数フィルタが与えられる。
他側面によれば、起伏のある周縁を含む陥凹フレーム領域を有する薄膜バルク弾性波共振器(FBAR)を含む無線周波数フィルタを含む電子機器モジュールが与えられる。
他側面によれば、起伏のある周縁を含む陥凹フレーム領域を備えた薄膜バルク弾性波共振器(FBAR)を有する無線周波数フィルタを含む電子機器モジュールを含む電子デバイスが与えられる。
本開示の複数の実施形態が、添付図面を参照する非限定的な例を介して以下に記載される。
薄膜バルク弾性波共振器の一例の断面図である。 薄膜バルク弾性波共振器の一例の平面図である。 薄膜バルク弾性波共振器の他例の平面図である。 起伏のある外側周縁を有する薄膜バルク弾性波共振器の陥凹フレーム領域を例示する。 起伏のある内側周縁を有する薄膜バルク弾性波共振器の陥凹フレーム領域を例示する。 起伏のある内側周縁及び起伏のある外側周縁を有する薄膜バルク弾性波共振器の陥凹フレーム領域を例示する。 起伏のある内側周縁及び起伏のある外側周縁を有する薄膜バルク弾性波共振器の他の陥凹フレーム領域を例示する。 薄膜バルク弾性波共振器の陥凹フレーム領域の内側周縁及び/又は外側周縁が示し得る異なるパターンを例示する。 薄膜バルク弾性波共振器の周波数応答に対する異なる陥凹フレーム構造の効果のシミュレーション結果を例示する。 本開示の側面に係る一つ以上の弾性波素子を含み得るフィルタモジュールの一例のブロック図である。 本開示の側面に係る一つ以上のフィルタモジュールを含み得るフロントエンドモジュールの一例のブロック図である。 図11のフロントエンドモジュールを含む無線デバイスの一例のブロック図である。
所定の実施形態の以下の説明は、特定の実施形態の様々な記載を表す。しかしながら、ここに記載のイノベーションは、例えば特許請求の範囲によって画定され及びカバーされる多数の異なる態様で具体化することができる。本記載において、同じ参照番号が同一の又は機能的に類似の要素を示し得る図面が参照される。理解されることだが、図面に示される要素は必ずしも縮尺どおりではない。さらに理解されることだが、所定の実施形態は、図面に示されるよりも多くの要素を含んでよく、及び/又は図面に示される要素の部分集合を含んでよい。さらに、いくつかの実施形態は、2つ以上の図面からの特徴のいずれかの適切な組み合わせを組み入れてよい。
薄膜バルク弾性波共振器(FBAR)は、一般に頂部電極と底部電極との間に挟まれた圧電材料の膜を含むバルク弾性波共振器の一形態であり、当該圧電材料の膜はキャビティの上に懸架されて振動が許容される。頂部電極及び底部電極間に適用される信号が弾性波を発生させて圧電材料の膜を通るように進行させる。FBARは、適用された信号に対し、圧電材料の膜の厚さによって決定される共振ピークを有する周波数応答を示す。理想的には、FBARにおいて発生する弾性波のみが、頂部電極及び底部電極を形成する導電材料の層に直交する方向において圧電材料を通るように進行する主要弾性波である。しかしながら、FBARの圧電材料は、非ゼロのポアソン比を有するのが典型的である。主要弾性波の通過に関連付けられた圧電材料の圧縮及び弛緩は、当該主要弾性波の伝播方向に直交する方向において当該圧電材料の圧縮及び弛緩を引き起こし得る。主要弾性波の伝播方向に直交する方向における圧電材料の圧縮及び弛緩は、当該主要弾性波に直交する(電極膜の表面に平行となる)ように圧電材料を通る横弾性波を生成し得る。横弾性波は反射されて、主要弾性波が伝播するエリアに戻されるので、当該主要弾性波と同じ方向に進行するスプリアス弾性波を誘発させ得る。こうしたスプリアス弾性波は、FBARの周波数応答を、予測されるものよりも又は意図されるものよりも劣化させ得るので、一般に望ましくないとみなされる。
図1は、一般に100で示されるFBARの一例の断面図である。FBAR100は、基板110上に配置される。基板110は例えば、例えば二酸化ケイ素の誘電表面層110Aを含み得るシリコン基板である。FBAR100は、圧電材料115、例えば窒化アルミニウム(AlN)の層又は膜を含む。頂部電極120は、圧電材料115の層又は膜の一部分の上に配置され、底部電極125は、圧電材料115の層又は膜の一部分の下に配置される。頂部電極120は、例えばルテニウム(Ru)から形成されてよい。底部電極125は、圧電材料115の層又は膜の一部分の下に接触するように配置されたRuの層125Aと、圧電材料115の層又は膜の当該一部分の下に接触するRuの層125Aの一側に対向してRuの層125Aの下側に配置されたチタン(Ti)の層125Bとを含み得る。頂部電極120及び底部電極125はそれぞれが、誘電材料130、例えば二酸化ケイ素の層に覆われてよい。キャビティ135が、底部電極125と基板110の表面層110Aとを覆う誘電材料130の層の下方に画定される。例えば銅から形成される底部電気接点140は、底部電極125との電気接続をなし、例えば銅から形成される頂部電気接点145は、頂部電極120との電気接続をなす。
FBAR100は、動作中に主要弾性波が励振される圧電材料115の層又は膜において主要アクティブドメインを含む中心領域150を含み得る。中心領域は、例えば約20μmから約100μmの幅を有し得る。単数又は複数の陥凹フレーム領域155は、中心領域150の側方範囲の境界を定めて当該側方範囲を画定し得る。陥凹フレーム領域は、例えば約1μmの幅を有し得る。陥凹フレーム領域155は、頂部電極120の上に、中心領域150よりも誘電材料130の薄い層を有するエリアによって画定され得る。陥凹フレーム領域155における誘電材料層130は、中心領域150における誘電材料層130よりも約10nmから約100nmだけ薄くてよい。陥凹フレーム領域155対中心領域150の誘電材料の厚さの差により、陥凹フレーム領域155におけるデバイスの共振周波数が、中心領域150におけるデバイスの共振周波数よりも約5MHzから約50MHzだけ高くなり得る。いくつかの実施形態において、中心領域150における誘電材料層130の厚さは約200nmから約300nmとしてよく、陥凹フレーム領域155における誘電材料層130の厚さは約100nmとしてよい。陥凹フレーム領域155における誘電膜300は、中心領域150と陥凹フレーム領域155との所望の音速差を達成するべく製造中にエッチングされるのが典型的である。したがって、中心領域150及び陥凹フレーム領域155双方に最初に堆積された誘電膜300は、中心領域150と陥凹フレーム領域155とでの誘電膜300の厚さの所望差を達成するべく十分な陥凹フレーム領域155における誘電膜300のエッチングを許容するのに十分な厚さで堆積される。これにより、当該領域間で所望の音速差が達成される。
単数又は複数の隆起フレーム領域160が、陥凹フレーム領域155の、中心領域150から反対側に画定され、陥凹フレーム領域155の外側エッジに直接当接し得る。隆起フレーム領域は、例えば約1μmの幅を有し得る。隆起フレーム領域160は、頂部電極120iが中心領域150及び陥凹フレーム領域155においてよりも厚いエリアによって画定することができる。頂部電極120は、中心領域150及び陥凹フレーム領域155において同じ厚さを有してよいが、隆起フレーム領域160においては大きな厚さを有する。頂部電極120は、隆起フレーム領域160において、中心領域150及び/又は陥凹フレーム領域155においてよりも約50nmから約500nmだけ厚くてよい。いくつかの実施形態において、中心領域における頂部電極の厚さは、50〜500nmとしてよい。
陥凹フレーム領域155及び隆起フレーム領域160は、動作中にFBAR100において発生する横弾性波の散逸又は散乱に寄与し、及び/又は伝播する横波を陥凹フレーム領域155及び隆起フレーム領域160の外側に反射させ、当該横弾性波が中心領域に入り込んでスプリアス信号をFBARの主要アクティブドメイン領域に誘発させることを防止することができる。特定の理論に拘束されるわけではなく、陥凹フレーム領域155における頂部電極120の上にある誘電材料130の薄い層に起因して、陥凹フレーム領域155は、中心領域150よりも高い弾性波伝播速度を示すと考えられている。これとは逆に、隆起フレーム領域160における頂部電極120の増加した厚さ及び質量に起因して、隆起フレーム領域160は、中心領域150よりも低い弾性波伝播速度、及び陥凹フレーム領域155よりも低い弾性波伝播速度を示し得る。陥凹フレーム領域155と隆起フレーム領域160との弾性波速度の不連続により、横弾性波を散乱、抑制及び/又は反射させる障壁がもたらされる。また、隆起フレーム領域160の存在により、FBAR100の品質係数Qが増加し得る。
FBARの一例の平面図が図2に示される。図2に示されるFBAR構造は、規則的な対称形状を有する。コアのアクティブ中心領域150は、丸みがついた正方形の形状にある。陥凹フレーム領域155及び隆起フレーム領域160は、コアのアクティブ中心領域150を取り囲む丸みがついた矩形リングの形態にある。領域170は、FBAR構造の外側に存在する。
FBARの他例の平面図が図3に示される。図3に示されるFBAR構造は、不規則なアポダイズ形状を有する。コアのアクティブ中心領域150並びに陥凹フレーム領域155及び隆起フレーム領域160の非対称境界は、横モードスプリアス波を、当該横モードスプリアス波を散乱させることにより抑制するのに役立ち得る。
認識されていることだが、上記図面に示されるようなFBAR構造は、改善することができる。例えば、上記図面に示されるようなFBAR構造は、特にFBARの共振周波数を上回る周波数において、望まれるものよりも強い横モードスプリアス波を示し得ることが見出されている。このような望ましくない横モードスプリアス波は、FBARのS0振動モードによって励振される。
FBAR構造における望ましくない横モードスプリアス波は、陥凹フレーム領域155及び/又は隆起フレーム領域160に不規則性を割り込ませることによってさらに抑制することができる。図4は、FBARの陥凹フレーム領域155の一例を示す。これは、FBARの残りのコンポーネントなしで孤立して示される。ここで、陥凹フレーム領域155は、起伏のある外側周縁を有する。陥凹フレーム領域155の外側周縁、ひいては陥凹フレーム領域155の幅と、陥凹フレーム領域155の境界をなす隆起フレーム領域の内側周縁(及び厚さ)とが、正弦曲線の態様で変化し得る。陥凹フレーム領域155の外側周縁における正弦曲線パターンは、例えば約2μmから約3μmの周期を有し得る。ただし、異なる実施形態において、この周期よりも大きい又は小さい周期も可能である。
図5に示される他例において、陥凹フレーム領域155の内側周縁、ひいては陥凹フレーム領域155の幅は、起伏のある又は正弦曲線の変化パターンを示し得る。陥凹フレーム領域155の内側周縁における正弦曲線パターンは、例えば約2μmから約3μmの周期を有し得る。ただし、異なる実施形態において、この周期よりも大きい又は小さい周期も可能である。
さらなる実施形態において、図4及び5に示される陥凹フレーム領域155の特徴は、例えば、起伏のある又は正弦曲線の変化パターンを示す内側周縁及び外側周縁双方を含む陥凹フレーム領域155として組み合わせてよい。図6に示されるいくつかの実施形態において、陥凹フレーム領域の内側周縁及び外側周縁によって画定される起伏のある又は正弦曲線の変化パターンは、同相としてよい。よって、陥凹フレーム領域は、その周縁の大部分のまわりに実質的に均一又は同様の幅を有し得る。図7に示される他の実施形態において、陥凹フレーム領域の内側周縁及び外側周縁によって画定される起伏のある又は正弦曲線の変化パターンは、位相がずれても又は位相がシフトされてもよい。よって、陥凹フレーム領域は、その周縁まわりに変化する不均一の幅を有し得る。図6及び7における陥凹フレーム領域の内側周縁及び外側周縁の起伏は、同様の周期を有するように示されるが、他の実施形態において、陥凹フレーム領域の内側周縁及び外側周縁のパターンの周期は異なってもよい。さらに、いくつかの実施形態において、陥凹フレーム領域の内側主演は、陥凹フレーム領域の外側周縁とは異なる形状のパターンを示してよい。図8は、陥凹フレーム領域の内側周縁及び/又は陥凹フレーム領域の外側周縁が示し得る異なるパターンを示す。陥凹フレーム領域の内側周縁及び/又は陥凹フレーム領域の外側周縁が示し得るパターンは、周期的又は非周期的としてよく、陥凹フレーム領域の内側周縁及び/又は外側周縁の長さに沿って同じ振幅変化又は異なる振幅変化を示してよい。
起伏のある周縁を含む陥凹フレーム領域の異なる形態は、ここで、実質的に正方形又は矩形の形状で示されてきた。なお、起伏のある周縁を含むFBARの陥凹フレーム領域は、他の実施形態において、例えば、図3に示されるものと同様の態様であるが、ここに開示される起伏を含むようにアポダイズ状態としてよい。
図9は、異なる陥凹フレーム構造の、FBAR共振器のアドミタンスへの効果をシミュレーションした結果を示す。図9に示されるように、陥凹フレームが存在しない場合、アドミタンス曲線は、共振器の主要共振周波数の下側に顕著なスプリアス信号を大量に示す。均一な厚さ及び直線状の壁を有する陥凹フレームを含むことにより、スプリアス信号の量が低減され、アドミタンス曲線の鋭さが増加する。内側周縁が正弦曲線の変化エッジ(式f(x)=Asin(x)(ここでA≦陥凹フレーム幅)を有する曲線を画定するエッジ)を含む陥凹フレームを含むことにより、特に、共振器の主要共振周波数を上回る周波数においてスプリアス信号の量が低減され、アドミタンス曲線の鋭さがなおもさらに増加する。このシミュレーションは、ここに開示される非均一の陥凹フレーム領域を含むFBARが、特に、共振器の共振周波数を上回る周波数において、これまで知られているFBAR構造よりも低い横モードスプリアス信号を示し得ることを示す。
ここに説明される弾性波デバイスは、様々なパッケージ状モジュールに実装することができる。ここに説明されるパッケージ状弾性波デバイスの任意の適切な原理及び利点を実装することができるパッケージ状モジュールのいくつかの例を以下に説明する。図10、11及び12は、所定の実施形態に係る例示のパッケージ状モジュール及びデバイスの模式的なブロック図である。
上述したように、開示されるFBARの複数の実施形態は、例えば、フィルタとして構成し、又はフィルタにおいて使用することができる。同様に、一以上のFBAR素子を使用するFBARフィルタは、例えば無線通信デバイスのような電子デバイスにおいて究極的に使用することができるモジュールに組み入れて当該モジュールとしてパッケージ状にすることができる。図10は、バルク弾性波(BAW)フィルタ710を含むモジュール700の一例を示すブロック図である。BAWフィルタ710は、ここに開示されるFBAR共振器を一つ以上含み得る。BAWフィルタ710は、一以上の接続パッド722を含む一以上のダイ720上に実装してよい。例えば、BAWフィルタ710は、FBARフィルタ用の入力接点に対応する接続パッド722と、FBARフィルタ用の出力接点に対応する他の接続パッド722とを含み得る。パッケージ状モジュール700は、ダイ720を含む複数のコンポーネントを受容するように構成されたパッケージ基板730を含む。複数の接続パッド732をパッケージ基板730上に配置することができ、FBARフィルタダイ720の様々な接続パッド722を、電気コネクタ734を介してパッケージ基板730上の接続パッド732に接続することができる。電気コネクタ334は、様々な信号のBAWフィルタ710への又はBAWフィルタ710からの通過を許容するべく、例えば、はんだバンプ又はワイヤボンドとしてよい。モジュール700はさらに、オプションとして、ここでの開示に鑑みて半導体製作の当業者に知られるような、例えば一以上の付加フィルタ、増幅器、前置フィルタ、変調器、復調器、ダウンコンバータ等のような他の回路ダイ740を含んでよい。いくつかの実施形態において、モジュール700はまた、例えばモジュール700の保護を与えて容易な扱いを促すための、一以上のパッケージ構造物を含み得る。このようなパッケージ構造物は、パッケージ基板730の上に形成されて様々な回路及び部品を実質的に封入する寸法とされたオーバーモールドを含み得る。
BAWフィルタ710の様々な例及び実施形態は、広範な電子デバイスにおいて使用することができる。例えば、BAWフィルタ710は、アンテナデュプレクサにおいて使用することができる。アンテナデュプレクサ自体は、RFフロントエンドモジュール及び通信デバイスのような様々な電子デバイスに組み入れることができる。
図11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800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800は、共通ノード802、入力ノード804及び出力ノード806を有するアンテナデュプレクサ810を含む。アンテナ910は共通ノード802に接続される。
アンテナデュプレクサ810は、入力ノード804と共通ノード802との間に接続された一以上の送信フィルタ812と、共通ノード802と出力ノード806との間に接続された一以上の受信フィルタ814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。BAWフィルタ710の複数例を、送信フィルタ812及び/又は受信フィルタ814を形成するべく使用することができる。インダクタ又は他の整合コンポーネント820を、共通ノード802に接続してよい。
フロントエンドモジュール800はさらに、デュプレクサ810の入力ノード804に接続された送信器回路832と、デュプレクサ810の出力ノード806に接続された受信器回路834とを含む。送信器回路832は、アンテナ910を介した送信のための信号を生成することができ、受信器回路834は、アンテナ910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11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800は、図11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。
図12は、図11に示されるアンテナデュプレクサ810を含む無線デバイス900の一例のブロック図である。無線デバイス900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としてよい。無線デバイス900は、アンテナ910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11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800の一実施形態を含む。フロントエンドモジュール800は、上述したデュプレクサ810を含む。図12に示される例において、フロントエンドモジュール800はさらに、アンテナスイッチ840を含む。アンテナスイッチ840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12に示される例において、アンテナスイッチ840は、デュプレクサ810とアンテナ910との間に位置決めされるが、他例においてデュプレクサ810は、アンテナスイッチ840とアンテナ910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840とデュプレクサ810とは一体化して一つのコンポーネントにすることができる。
フロントエンドモジュール800は、送信を目的として信号生成するべく、又は受信した信号を処理するべく構成された送受信器830を含む。送受信器830は、図11の例に示されるように、デュプレクサ810の入力ノード804に接続され得る送信器回路832と、デュプレクサ810の出力ノード806に接続され得る受信器回路834とを含み得る。
送信器回路832による送信のために生成された信号は、送受信器830からの生成信号を増幅する電力増幅器(PA)モジュール850によって受信される。電力増幅器モジュール850は、一以上の電力増幅器を含み得る。電力増幅器モジュール850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850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850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850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。
依然として図12を参照すると、フロントエンドモジュール800はさらに、低雑音増幅器モジュール860を含み得る。これは、アンテナ910からの受信信号を増幅してその増幅信号を、送受信器830の受信器回路834に与える。
図12の無線デバイス900はさらに、送受信器830に接続されて無線デバイス900の動作のために電力を管理する電力管理サブシステム920を含む。電力管理システム920はまた、無線デバイス900のベース帯域サブシステム930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920は、無線デバイス900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920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930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940に接続される。ベース帯域サブシステム930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950に接続することもできる。上述された実施形態のいずれもが、セルラーハンドセットのような携帯デバイスに関連して実装することができる。実施形態の原理及び利点は、ここに説明される実施形態のいずれかから有益となり得る任意のアップリンク無線通信デバイスのような、任意のシステム又は装置によって使用することができる。ここでの教示は、様々なシステムに適用可能である。本開示がいくつかの実施形態例を含むにもかかわらず、ここに説明される教示は、様々な構造に適用することができる。ここに説明される原理及び利点はいずれも、約450MHz〜6GHzの範囲のような、約30kHz〜300GHzの範囲にある信号を処理するべく構成されたRF回路に関連して実装することができる。
本開示の複数の側面は、様々な電子デバイスに実装することができる。電子デバイスの例は、消費者用電子製品、パッケージ状無線周波数モジュールのような消費者用電子製品の部品、アップリンク無線通信デバイス、無線通信インフラストラクチャ、電子試験機器等を含むがこれらに限られない。電子デバイスの例は、スマートフォンのような携帯型電話機、スマートウォッチ又はイヤーピースのような装着可能コンピューティングデバイス、電話機、テレビ、コンピュータモニタ、コンピュータ、モデム、ハンドヘルドコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、電子レンジ、冷蔵庫、自動車電子システムのような車載電子システム、ステレオシステム、デジタル音楽プレーヤー、ラジオ、デジタルカメラのようなカメラ、携帯型メモリーチップ、洗濯機、乾燥機、洗濯/乾燥機、コピー機、ファクシミリ装置、スキャナ、多機能周辺デバイス、腕時計、置時計等を含むがこれらに限られない。さらに、電子デバイスは未完成の製品も含んでよい。
本明細書及び特許請求の範囲全体にわたり、文脈上そうでないことが明らかに必要とされない限り、「含む」、「備える」、「包含する」等の単語は一般に、排他的又は網羅的な意味とは反対の包括的意味に、すなわち「〜を含むがこれらに限られない」との意味に解釈すべきである。ここで一般に使用される単語「結合」は、直接接続されるか又は一つ以上の中間要素を介して接続されるかのいずれかとなり得る2つ以上の要素を言及する。同様に、ここで一般に使用される単語「接続」は、直接接続されるか又は一つ以上の中間要素を介して接続されるかのいずれかとなり得る2つ以上の要素を言及する。加えて、単語「ここ」、「上」、「下」及び同様の趣旨の単語は、本願において使用される場合、本願全体を言及し、本願の任意の固有部分を言及するわけではない。文脈が許容する場合、単数又は複数を使用する上述の詳細な説明における用語はそれぞれ、複数又は単数をも含み得る。2つ以上の項目のリストを言及する単語「又は」及び「若しくは」は、当該単語の以下の解釈のすべてをカバーする。すなわち、当該リストの任意の項目、当該リストのすべての項目、及び当該リストの項目の任意の組み合わせである。
さらに、とりわけ「できる」、「し得る」、「してよい」、「かもしれない」、「例えば」、「のような」等のようなここに記載の条件付き言語は一般に、特にそうでないことが述べられ、又は使用の文脈上そうでないことが理解される場合を除き、所定の実施形態が所定の特徴、要素及び/又は状態を含む一方で他の実施形態がこれらを含まないことを伝えるように意図される。すなわち、かかる条件的言語は、特徴、要素及び/若しくは状態が一以上の実施形態にとって必要な任意の態様にあること、又は一以上の実施形態が必ず、筆者のインプット若しくは促しありで若しくはなしで、これらの特徴、要素及び/若しくは状態が任意の固有実施形態に含まれ若しくは当該実施形態で行われるか否かを決定するロジックを含むこと、を示唆することを一般には意図しない。
所定の実施形態が記載されてきたが、これらの実施形態は、例示により提示されたにすぎないので、本開示の範囲を制限することを意図しない。実際のところ、ここに記載される新規な方法、装置及びシステムは、様々な他の形態で具体化することができる。さらに、ここに記載される方法及びシステムの形態における様々な省略、置換及び変更が、本開示の要旨から逸脱することなくなし得る。例えば、複数のブロックが所与の配列で提示されるが、代替実施形態は、異なる部品及び/又は回路トポロジで同様の機能を果たすことができ、いくつかのブロックは削除、移動、追加、細分化、結合、及び/又は修正することができる。これらのブロックはそれぞれが、様々な異なる態様で実装することができる。上述した様々な実施形態の要素及び工程の任意の適切な組み合わせを、さらなる実施形態を与えるように組み合わせることができる。添付の特許請求の範囲及びその均等物が、本開示の範囲及び要旨に収まるかかる形態又は修正をカバーすることが意図される。

Claims (20)

  1. 薄膜バルク弾性波共振器(FBAR)であって、
    起伏のある周縁を含む陥凹フレーム領域を含む、FBAR。
  2. 前記起伏のある周縁は前記陥凹フレーム領域の内側周縁である、請求項1のFBAR。
  3. 前記陥凹フレーム領域の外側周縁は起伏がない、請求項2のFBAR。
  4. 前記起伏のある周縁は前記陥凹フレーム領域の外側周縁である、請求項1のFBAR。
  5. 前記陥凹フレーム領域の内側周縁は起伏がない、請求項4のFBAR。
  6. 起伏のある周縁を含む隆起フレーム領域をさらに含む、請求項4のFBAR。
  7. 前記陥凹フレーム領域は、起伏のある内側周縁及び起伏のある外側周縁の双方を含む、請求項1のFBAR。
  8. 起伏のある周縁を含む隆起フレーム領域をさらに含む、請求項6のFBAR。
  9. 前記隆起フレーム領域は、起伏のある内側周縁を含む、請求項8のFBAR。
  10. 前記内側周縁の起伏は、前記外側周縁の起伏と同相である、請求項6のFBAR。
  11. 前記内側周縁の起伏は、前記外側周縁の起伏と位相がずれる、請求項6のFBAR。
  12. 起伏のある周縁を含む隆起フレーム領域をさらに含む、請求項11のFBAR。
  13. 前記隆起フレーム領域は、起伏のある内側周縁を含む、請求項12のFBAR。
  14. 前記周縁の起伏は周期的である、請求項1のFBAR。
  15. 前記周縁の起伏は非周期的である、請求項1のFBAR。
  16. 前記陥凹フレーム領域はアポダイズ状態である、請求項1のFBAR。
  17. 前記陥凹フレーム領域は非アポダイズ状態である、請求項1のFBAR。
  18. 無線周波数フィルタであって、
    陥凹フレーム領域を有する薄膜バルク弾性波共振器(FBAR)を含み、
    前記陥凹フレーム領域は、起伏のある周縁を含む、無線周波数フィルタ。
  19. 電子機器モジュールであって、
    陥凹フレーム領域を有する薄膜バルク弾性波共振器(FBAR)を含む無線周波数フィルタを含み、
    前記陥凹フレーム領域は、起伏のある周縁を含む、電子機器モジュール。
  20. 電子デバイスであって、
    薄膜バルク弾性波共振器(FBAR)を有する無線周波数フィルタを含む電子機器モジュールを含み、
    前記FBARは、起伏のある周縁を含む陥凹フレーム領域を有する、電子デバイス。
JP2020088940A 2019-05-23 2020-05-21 散乱側面を備えた陥凹フレームを含む薄膜バルク弾性共振器 Pending JP2020191637A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962851844P 2019-05-23 2019-05-23
US62/851,844 2019-05-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020191637A true JP2020191637A (ja) 2020-11-26
JP2020191637A5 JP2020191637A5 (ja) 2023-05-16

Family

ID=73454799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020088940A Pending JP2020191637A (ja) 2019-05-23 2020-05-21 散乱側面を備えた陥凹フレームを含む薄膜バルク弾性共振器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11595018B2 (ja)
JP (1) JP2020191637A (ja)
SG (1) SG10202004451PA (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200030478A (ko) 2018-09-12 2020-03-20 스카이워크스 글로벌 피티이. 엘티디. 벌크 음향파 공진기를 위한 리세스 프레임 구조체
US11601112B2 (en) 2019-05-24 2023-03-07 Skyworks Global Pte. Ltd. Bulk acoustic wave/film bulk acoustic wave resonator and filter for wide bandwidth applications
US11601113B2 (en) 2019-05-24 2023-03-07 Skyworks Global Pte. Ltd. Bulk acoustic wave/film bulk acoustic wave resonator and filter for wide bandwidth applications
US11165410B2 (en) * 2019-10-01 2021-11-02 Avago Technologies International Sales Pte. Limited Bulk acoustic wave resonator
KR20210126966A (ko) * 2020-04-13 2021-10-21 삼성전기주식회사 체적 음향 공진기

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007074647A (ja) 2005-09-09 2007-03-22 Toshiba Corp 薄膜圧電共振器及びその製造方法
JP2008035358A (ja) 2006-07-31 2008-02-14 Hitachi Media Electoronics Co Ltd 薄膜圧電バルク波共振器及びそれを用いた高周波フィルタ
JP5013227B2 (ja) 2007-04-11 2012-08-29 株式会社村田製作所 圧電薄膜フィルタ
WO2011036979A1 (ja) 2009-09-28 2011-03-31 太陽誘電株式会社 弾性波デバイス
US8796904B2 (en) 2011-10-31 2014-08-05 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Bulk acoustic resonator comprising piezoelectric layer and inverse piezoelectric layer
WO2011099381A1 (ja) 2010-02-09 2011-08-18 株式会社村田製作所 圧電デバイス、圧電デバイスの製造方法
JP2013038471A (ja) 2011-08-03 2013-02-21 Taiyo Yuden Co Ltd 弾性波フィルタ
CN103765769B (zh) 2011-09-01 2016-12-28 株式会社村田制作所 压电体波装置及其制造方法
KR101918031B1 (ko) * 2013-01-22 2018-11-13 삼성전자주식회사 스퓨리어스 공진을 감소시키는 공진기 및 공진기 제작 방법
US9281800B2 (en) 2014-01-24 2016-03-08 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Resonator filter device having narrow pass-band
JP6400970B2 (ja) 2014-07-25 2018-10-03 太陽誘電株式会社 フィルタおよびデュプレクサ
US9571063B2 (en) 2014-10-28 2017-02-14 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Acoustic resonator device with structures having different apodized shapes
KR20160068298A (ko) 2014-12-05 2016-06-15 삼성전기주식회사 벌크 탄성파 필터
JP6441761B2 (ja) 2015-07-29 2018-12-19 太陽誘電株式会社 圧電薄膜共振器及びフィルタ
US9893713B2 (en) 2015-09-30 2018-02-13 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Wide bandwidth muliplexer based on LC and acoustic resonator circuits for performing carrier aggregation
JP6515042B2 (ja) 2016-01-25 2019-05-15 太陽誘電株式会社 弾性波デバイス
US10720900B2 (en) 2016-07-07 2020-07-21 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Acoustic resonator and method
US20180115302A1 (en) 2016-10-26 2018-04-26 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Bulk acoustic wave resonators having doped piezoelectric material and a buffer layer
KR102369436B1 (ko) 2017-04-19 2022-03-03 삼성전기주식회사 체적 음향 공진기
DE102017118804B3 (de) 2017-08-17 2018-11-15 RF360 Europe GmbH Akustischer Resonator mit hohem Q
JP7017364B2 (ja) 2017-10-18 2022-02-08 太陽誘電株式会社 ラダー型フィルタ、圧電薄膜共振器およびその製造方法
JP6703321B2 (ja) 2017-11-22 2020-06-03 株式会社村田製作所 圧電デバイス及び圧電デバイスの製造方法
DE102018101442B4 (de) 2018-01-23 2019-09-12 RF360 Europe GmbH BAW-Resonator mit erhöhtem Gütefaktor
KR20200030478A (ko) 2018-09-12 2020-03-20 스카이워크스 글로벌 피티이. 엘티디. 벌크 음향파 공진기를 위한 리세스 프레임 구조체
KR20200131528A (ko) 2019-05-14 2020-11-24 삼성전기주식회사 체적 음향 공진기를 포함하는 필터
US11601113B2 (en) 2019-05-24 2023-03-07 Skyworks Global Pte. Ltd. Bulk acoustic wave/film bulk acoustic wave resonator and filter for wide bandwidth applications
US11601112B2 (en) 2019-05-24 2023-03-07 Skyworks Global Pte. Ltd. Bulk acoustic wave/film bulk acoustic wave resonator and filter for wide bandwidth applications

Also Published As

Publication number Publication date
US11595018B2 (en) 2023-02-28
SG10202004451PA (en) 2020-12-30
US20200373901A1 (en) 2020-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11177787B2 (en) Lamb wave resonator and other type of acoustic wave resonator included in one or more filters
JP2020191637A (ja) 散乱側面を備えた陥凹フレームを含む薄膜バルク弾性共振器
CN110896302B (zh) 用于体声波谐振器的凹陷框架结构
US10873313B2 (en) Piston mode lamb wave resonators
US11601113B2 (en) Bulk acoustic wave/film bulk acoustic wave resonator and filter for wide bandwidth applications
US10483942B2 (en) Acoustic wave device with acoustically separated multi-channel feedback
US11967939B2 (en) Multi-layer raised frame in bulk acoustic wave device
US11437976B2 (en) Acoustic wave filter with shunt resonator having multiple resonant frequencies
US11159142B2 (en) Positions of release ports for sacrificial layer etching
JP7374658B2 (ja) 無線周波数フィルタ、電子機器モジュール、弾性波デバイス及び電子デバイス
US11601112B2 (en) Bulk acoustic wave/film bulk acoustic wave resonator and filter for wide bandwidth applications
US20230216478A1 (en) Bulk acoustic wave resonator with integrated capacitor
US20220393664A1 (en) Radio frequency acoustic device with laterally distributed reflectors
US11431315B2 (en) Recess frame structure for a bulk acoustic wave resonator including electrode recesses
JP2021141580A (ja) バルク弾性波フィルタのための窒化アルミニウムドーパントスキーム
US20220337219A1 (en) Raised and recessed frames on bottom and top plates of a baw resonator
US20230112487A1 (en) Interdigital transducer electrode for acoustic wave device with improved response
JP2023059846A (ja) スタックされた圧電層を備えるバルク弾性波共振器

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230508

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230508

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20230508

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230808

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231101

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240130

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240425