JP2022546951A - 質量負荷電極を有する弾性表面波デバイス - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2019年9月16日の出願された「質量負荷電極を有する弾性表面波デバイス」との名称の米国仮出願第62/901,202号の優先権を主張し、その開示は、全体が参照によりここに明示的に組み込まれる。
Claims (53)
- 波長λを有する弾性表面波の共振を与える弾性表面波デバイスであって、
水晶基板と、
LiTaO3又はLiNbO3から形成されて前記水晶基板の上に配置される圧電板であって、2λよりも大きな厚さを有する圧電板と、
前記圧電板の上に形成されるインターディジタルトランスデューサ電極と
を含み、
前記インターディジタルトランスデューサ電極は、1.50g/cm3<ρ≦6.00g/cm3、6.00g/cm3<ρ≦12.0g/cm3、又は12.0g/cm3<ρ≦23.0g/cm3の範囲にある質量密度ρと、それぞれに対応して0.148λよりも大きな、0.079λよりも大きな、又は0.036λよりも大きな厚さとを有する、弾性表面波デバイス。 - 前記インターディジタルトランスデューサ電極は、近似的に0.5のメタライゼーション比(MR)を有し、
ここで、MR=F/(F+G)であり、数量Fは電極指の幅であり、数量Gは2つの電極指間の間隙寸法である、請求項1の弾性表面波デバイス。 - 前記インターディジタルトランスデューサ電極は、アルミニウム、チタン、マグネシウム、銅、ニッケル、銀、モリブデン、金、白金、タングステン、タンタル、ハフニウム、他の金属、複数の金属から形成される合金、又は複数の層を有する構造物を含んで質量密度範囲1.50g/cm3<ρ≦23.0g/cm3を有する、請求項1の弾性表面波デバイス。
- 前記圧電板はLiTaO3(LT)板である、請求項1の弾性表面波デバイス。
- 前記LT板は、オイラー角(0±5°,80~155°,0±5°)、(90±5°,90°±5°,0~180°)、又はこれと等価な配向角を有するように構成される、請求項4の弾性表面波デバイス。
- 前記圧電板はLiNbO3(LN)板である、請求項1の弾性表面波デバイス。
- 前記LN板は、オイラー角(0±5°,60~160°,0±5°)、(90±5°,90°±5°,0~180°)、又はこれらと等価な配向角を有するように構成される、請求項6の弾性表面波デバイス。
- 前記水晶基板は、オイラー角(0±5°,θ,35°±8°)、(10°±5°,θ,42°±8°)、 (20°±5°,θ,50°±8°)、(0°±5°,θ,0°±5°)、(10°±5°,θ,0°±5°)、(20°±5°,θ,0°±5°)、(0°±5°,θ,90°±5°)、(10°±5°,θ,90°±5°)、(20°±5°,θ,90°±5°)、(90°±5°,90°±5°,ψ)、又はこれらと等価な配向角を有するように構成され、θ及びψはそれぞれが範囲0°~180°にある値を有する、請求項1の弾性表面波デバイス。
- 波長λを有する弾性表面波の共振を与える弾性表面波デバイスを製造する方法であって、
水晶基板を形成すること又は与えることと、
LiTaO3又はLiNbO3から形成される圧電板を、水晶基板の上に存在するように実装することであって、前記圧電板は2λよりも大きな厚さを有することと、
インターディジタルトランスデューサ電極を前記圧電板の上に形成することと
を含み、
前記インターディジタルトランスデューサ電極は、1.50g/cm3<ρ≦6.00g/cm3、6.00g/cm3<ρ≦12.0g/cm3、又は12.0g/cm3<ρ≦23.0g/cm3の範囲にある質量密度ρを有し、それぞれに対応して0.148λよりも大きな、0.079λよりも大きな、又は0.036λよりも大きな厚さを有する、方法。 - 前記圧電板を実装することは、相対的に厚い圧電板と、水晶板とのアセンブリを形成すること又は与えることを含む、請求項9の方法。
- 前記圧電板を実装することはさらに、前記相対的に厚い圧電板に対して薄化プロセスを行って、2λよりも大きな厚さを有する圧電板を与えることを含み、
前記圧電板は、前記水晶板に係合する第1表面と、前記第1表面とは反対側の、前記薄化プロセスから得られる第2表面とを含む、請求項10の方法。 - 前記薄化プロセスは研磨プロセスを含む、請求項11の方法。
- 前記インターディジタルトランスデューサ電極を前記圧電板の上に形成することは、前記インターディジタルトランスデューサ電極を前記圧電板の第2表面に形成することを含む、請求項11の方法。
- 前記アセンブリの水晶板は前記水晶基板と実質的に同じである、請求項11の方法。
- 前記圧電板を実装することは、相対的に厚い圧電板と、ハンドリング基板とのアセンブリを形成すること又は与えることを含む、請求項9の方法。
- 前記圧電板を実装することはさらに、前記相対的に厚い圧電板に対して薄化プロセスを行って、2λよりも大きな厚さを有する薄化圧電板を与えることを含み、
前記薄化圧電板は、前記薄化プロセスから得られる第1表面と、前記第1表面とは反対側の、前記ハンドリング基板に係合する第2表面とを含む、請求項15の方法。 - 前記薄化プロセスは研磨プロセスを含む、請求項16の方法。
- 前記圧電板を実装することはさらに、水晶板を前記薄化圧電板の第1表面に取り付けることを含む、請求項16の方法。
- 前記圧電板を実装することはさらに、前記ハンドリング基板を除去して前記薄化圧電板の第2表面を露出させることを含む、請求項18の方法。
- 前記ハンドリング基板を除去することはエッチングプロセスを含む、請求項19の方法。
- 前記インターディジタルトランスデューサ電極を前記圧電板の上に形成することは、前記インターディジタルトランスデューサ電極を前記圧電板の露出した第2表面に形成することを含む、請求項19の方法。
- 前記圧電板の第1表面に取り付けられる水晶板は前記水晶基板と実質的に同じである、請求項19の方法。
- 無線周波数フィルタであって、
信号を受信する入力ノードと、
フィルタリングされた信号を与える出力ノードと、
電気的に前記入力ノードと前記出力ノードとの間に存在するように実装される弾性表面波デバイスと
を含み、
前記弾性表面波デバイスは、波長λを有する弾性表面波の共振を与えるように構成され、
前記弾性表面波デバイスは、水晶基板と、LiTaO3又はLiNbO3から形成されて前記水晶基板の上に配置される圧電板とを含み、
前記圧電板は2λよりも大きな厚さを有し、
前記弾性表面波デバイスはさらに、前記圧電板の上に形成されるインターディジタルトランスデューサ電極を含み、
前記インターディジタルトランスデューサ電極は、1.50g/cm3<ρ≦6.00g/cm3、6.00g/cm3<ρ≦12.0g/cm3、又は12.0g/cm3<ρ≦23.0g/cm3の範囲にある質量密度ρと、それぞれに対応して0.148λよりも大きな、0.079λよりも大きな、又は0.036λよりも大きな厚さとを有する、無線周波数フィルタ。 - 無線周波数モジュールであって、
複数のコンポーネントを受容するべく構成されるパッケージング基板と、
前記パッケージング基板に実装されて複数の信号の送信及び受信の一方又は双方をサポートするべく構成される無線周波数回路と、
前記信号の少なくともいくつかをフィルタリングするべく構成される無線周波数フィルタと
を含み、
前記無線周波数フィルタは、波長λを有する弾性表面波の共振を与えるように構成される弾性表面波デバイスを含み、
前記弾性表面波デバイスは、水晶基板と、LiTaO3又はLiNbO3から形成されて前記水晶基板の上に配置される圧電板とを含み、前記圧電板は2λよりも大きな厚さを有し、
前記弾性表面波デバイスはさらに、前記圧電板の上に形成されるインターディジタルトランスデューサ電極を含み、
前記インターディジタルトランスデューサ電極は、1.50g/cm3<ρ≦6.00g/cm3、6.00g/cm3<ρ≦12.0g/cm3、又は12.0g/cm3<ρ≦23.0g/cm3の範囲にある質量密度ρと、それぞれに対応して0.148λよりも大きな、0.079λよりも大きな、又は0.036λよりも大きな厚さとを有する、無線周波数モジュール。 - 無線デバイスであって、
送受信器と、
アンテナと、
電気的に前記送受信器と前記アンテナとの間に存在するように実装される無線システムと
を含み、
前記無線システムは、前記無線システムのためのフィルタリング機能を与えるべく構成されるフィルタを含み、
前記無線周波数フィルタは、波長λを有する弾性表面波の共振を与えるように構成される弾性表面波デバイスを含み、
前記弾性表面波デバイスは、水晶基板と、LiTaO3又はLiNbO3から形成されて前記水晶基板の上に配置される圧電板とを含み、
前記圧電板は2λよりも大きな厚さを有し、
前記弾性表面波デバイスはさらに、前記圧電板の上に形成されるインターディジタルトランスデューサ電極を含み、
前記インターディジタルトランスデューサ電極は、1.50g/cm3<ρ≦6.00g/cm3、6.00g/cm3<ρ≦12.0g/cm3、又は12.0g/cm3<ρ≦23.0g/cm3の範囲にある質量密度ρと、それぞれに対応して0.148λよりも大きな、0.079λよりも大きな、又は0.036λよりも大きな厚さとを有する、無線デバイス。 - 波長λを有する弾性表面波の共振を与える弾性表面波デバイスであって、
水晶基板と、
LiTaO3又はLiNbO3から形成されて前記水晶基板の上に配置される圧電板であって、2λよりも大きな厚さを有する圧電板と、
前記圧電板の上に形成されるインターディジタルトランスデューサ電極と
を含み、
前記インターディジタルトランスデューサ電極は、質量密度ρ、及び
数量MRは前記インターディジタルトランスデューサ電極のメタライゼーション比であり、数量aは0.19091λ±δaの値を有し、数量bは0.17658λ±δbの値を有し、数量cは9.08282g/cm3±δcの値を有する、弾性表面波デバイス。 - 前記インターディジタルトランスデューサ電極のメタライゼーション比(MR)はF/(F+G)として見積もられ、
数量Fは電極指の幅であり、数量Gは2つの電極指間の間隙寸法である、請求項26の弾性表面デバイス。 - 前記メタライゼーション比(MR)は近似的に0.5の値を有する、請求項27の弾性表面デバイス。
- 数量δaは、(0.10)0.19091λ、(0.09)0.19091λ、(0.08)0.19091λ、(0.07)0.19091λ、(0.06)0.19091λ、(0.05)0.19091λ、(0.04)0.19091λ、(0.03)0.19091λ、(0.02)0.19091λ、(0.01)0.19091λ、又は近似的にゼロの値を有する、請求項26の弾性表面デバイス。
- 数量δbは、(0.10)0.17658λ、(0.09)0.17658λ、(0.08)0.17658λ、(0.07)0.17658λ、(0.06)0.17658λ、(0.05)0.17658λ、(0.04)0.17658λ、(0.03)0.17658λ、(0.02)0.17658λ、(0.01)0.17658λ、又は近似的にゼロの値を有する、請求項26の弾性表面デバイス。
- 数量δcは、(0.10)9.08282g/cm3、(0.09)9.08282g/cm3、(0.08)9.08282g/cm3、(0.07)9.08282g/cm3、(0.06)9.08282g/cm3、(0.05)9.08282g/cm3、(0.04)9.08282g/cm3、(0.03)9.08282g/cm3、(0.02)9.08282g/cm3、(0.01)9.08282g/cm3、又は近似的にゼロの値を有する、請求項26の弾性表面デバイス。
- 前記圧電板はLiTaO3(LT)板である、請求項26の弾性表面デバイス。
- 前記LT板は、オイラー角(0±5°,80~155°,0±5°)、(90±5°,90°±5°,0~180°)、又はこれと等価な配向角を有するように構成される、請求項32の弾性表面デバイス。
- 前記圧電板はLiNbO3(LN)板である、請求項26の弾性表面デバイス。
- 前記LT板は、オイラー角(0±5°,60~160°,0±5°)、(90±5°,90°±5°,0~180°)、又はこれと等価な配向角を有するように構成される、請求項34の弾性表面デバイス。
- 前記水晶基板は、オイラー角(0±5°,θ,35°±8°)、(10°±5°,θ,42°±8°)、(20°±5°,θ,50°±8°)、(0°±5°,θ,0°±5°)、(10°±5°,θ,0°±5°)、(20°±5°,θ,0°±5°)、(0°±5°,θ,90°±5°)、(10°±5°,θ,90°±5°)、(20°±5°,θ,90°±5°)、(90°±5°,90°±5°,ψ)、又はこれらと等価な配向角を有するように構成され、
θ及びψはそれぞれが範囲0°~180°にある値を有する、請求項26の弾性表面デバイス。 - 波長λを有する弾性表面波の共振を与える弾性表面波デバイスを製造する方法であって、
水晶基板を形成すること又は与えることと、
LiTaO3又はLiNbO3から形成される圧電板を、水晶基板の上に存在するように実装することであって、前記圧電板は2λよりも大きな厚さを有することと、
インターディジタルトランスデューサ電極を前記圧電板の上に形成することと
を含み、
前記インターディジタルトランスデューサ電極は、質量密度ρ、及び
数量MRは前記インターディジタルトランスデューサ電極のメタライゼーション比であり、数量aは0.19091λ±δaの値を有し、数量bは0.17658λ±δbの値を有し、数量cは9.08282g/cm3±δcの値を有する、方法。 - 前記圧電板を実装することは、相対的に厚い圧電板と、水晶板とのアセンブリを形成すること又は与えることを含む、請求項37の方法。
- 前記圧電板を実装することはさらに、前記相対的に厚い圧電板に対して薄化プロセスを行って、2λよりも大きな厚さを有する圧電板を与えることを含み、
前記圧電板は、前記水晶板に係合する第1表面と、前記第1表面とは反対側の、前記薄化プロセスから得られる第2表面とを含む、請求項38の方法。 - 前記薄化プロセスは研磨プロセスを含む、請求項39の方法。
- 前記インターディジタルトランスデューサ電極を前記圧電板の上に形成することは、前記インターディジタルトランスデューサ電極を前記圧電板の第2表面に形成することを含む、請求項39の方法。
- 前記アセンブリの水晶板は前記水晶基板と実質的に同じである、請求項39の方法。
- 前記圧電板を実装することは、相対的に厚い圧電板と、ハンドリング基板とのアセンブリを形成すること又は与えることを含む、請求項37の方法。
- 前記圧電板を実装することはさらに、前記相対的に厚い圧電板に対して薄化プロセスを行って、2λよりも大きな厚さを有する薄化圧電板を与えることを含み、
前記薄化圧電板は、前記薄化プロセスから得られる第1表面と、前記第1表面とは反対側の、前記ハンドリング基板に係合する第2表面とを含む、請求項43の方法。 - 前記薄化プロセスは研磨プロセスを含む、請求項44の方法。
- 前記圧電板を実装することはさらに、水晶板を前記薄化圧電板の第1表面に取り付けることを含む、請求項44の方法。
- 前記圧電板を実装することはさらに、前記ハンドリング基板を除去して前記薄化圧電板の第2表面を露出させることを含む、請求項46の方法。
- 前記ハンドリング基板を除去することはエッチングプロセスを含む、請求項47の方法。
- 前記インターディジタルトランスデューサ電極を前記圧電板の上に形成することは、前記インターディジタルトランスデューサ電極を前記圧電板の露出した第2表面に形成することを含む、請求項47の方法。
- 前記圧電板の第1表面に取り付けられる水晶板は前記水晶基板と実質的に同じである、請求項47の方法。
- 無線周波数フィルタであって、
信号を受信する入力ノードと、
フィルタリングされた信号を与える出力ノードと、
電気的に前記入力ノードと前記出力ノードとの間に存在するように実装される弾性表面波デバイスと
を含み、
前記弾性表面波デバイスは、波長λを有する弾性表面波の共振を与えるように構成され、
前記弾性表面波デバイスは、水晶基板と、LiTaO3又はLiNbO3から形成されて前記水晶基板の上に配置される圧電板とを含み、
前記圧電板は2λよりも大きな厚さを有し、
前記弾性表面波デバイスはさらに、前記圧電板の上に形成されるインターディジタルトランスデューサ電極を含み、前記インターディジタルトランスデューサ電極は、質量密度ρ、及び
数量MRは前記インターディジタルトランスデューサ電極のメタライゼーション比であり、数量aは0.19091λ±δaの値を有し、数量bは0.17658λ±δbの値を有し、数量cは9.08282g/cm3±δcの値を有する、無線周波数フィルタ。 - 無線周波数モジュールであって、
複数のコンポーネントを受容するべく構成されるパッケージング基板と、
前記パッケージング基板に実装されて複数の信号の送信及び受信の一方又は双方をサポートするべく構成される無線周波数回路と、
前記信号の少なくともいくつかをフィルタリングするべく構成される無線周波数フィルタと
を含み、
前記無線周波数フィルタは、波長λを有する弾性表面波の共振を与えるべく構成される弾性表面波デバイスを含み、
前記弾性表面波デバイスは、水晶基板と、LiTaO3又はLiNbO3から形成されて前記水晶基板の上に配置される圧電板とを含み、
前記圧電板は2λよりも大きな厚さを有し、
前記弾性表面波デバイスはさらに、前記圧電板の上に形成されるインターディジタルトランスデューサ電極を含み、
前記インターディジタルトランスデューサ電極は、質量密度ρ、及び
数量MRは前記インターディジタルトランスデューサ電極のメタライゼーション比であり、数量aは0.19091λ±δaの値を有し、数量bは0.17658λ±δbの値を有し、数量cは9.08282g/cm3±δcの値を有する、無線周波数モジュール。 - 無線デバイスであって、
送受信器と、
アンテナと、
電気的に前記送受信器と前記アンテナとの間に存在するように実装される無線システムと
を含み、
前記無線システムは、前記無線システムのためにフィルタリング機能を与えるべく構成されるフィルタを含み、
前記フィルタは、波長λを有する弾性表面波の共振を与えるべく構成される弾性表面波デバイスを含み、
前記弾性表面波デバイスは、水晶基板と、LiTaO3又はLiNbO3から形成されて前記水晶基板の上に配置される圧電板とを含み、
前記圧電板は2λよりも大きな厚さを有し、
前記弾性表面波デバイスはさらに、前記圧電板の上に形成されるインターディジタルトランスデューサ電極を含み、
前記インターディジタルトランスデューサ電極は、質量密度ρ、及び
数量MRは前記インターディジタルトランスデューサ電極のメタライゼーション比であり、数量aは0.19091λ±δaの値を有し、数量bは0.17658λ±δbの値を有し、数量cは9.08282g/cm3±δcの値を有する、無線デバイス。
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